7812 alleine Betreiben zur spannnugstabilisierung.

[meddie]

Hallo Leute,

ich bin in der Elektronik nicht so der Hellste, nun meine Frage:

ich habe eine Solarzelle die ca 18 Volt bring. Und ich habe eine Schaltung die maximal 16 Volt Verträgt. Nun wollte ich die Spannung mit einem 7812 auf 12 Runterregeln. Der Verbraucher der dran hängt benötigt ca 0.25 A.

Kanni ch einfach den Eingagn des 7812 mit der kommenden Spannung von der Solarzelle den Ausgang auf "+" von der Platine und die Masse von der Solarzelle und mit der Masse von der Platine am Massepin des 7812 Verbinden

Vielen Dank im Voraus

Hier ein skizze:

[Teri]

Da fehlen aber noch Kondensatoren zwischen:
Masse + Eingang 1000µF Elko
Masse + Eingang 0,22µF Keramik oder Folie
Masse + Ausgang 0,1µF Keramik oder Folie

LG
Teri

[meddie]

Kann man den nicht ohne diesen Kondensatoren betreiben? Also direkt?
Von der Solarzelle ist die Spannung relativ konstant? Also die ist je nach Sonne nicht immer gelich aber die hat keine Sprünge.

Welche Kondensatoren brauche ich und wie groß / Stark?

Danke

[Teri]

Habe die Werte rein editiert (Aus einem Datenblatt.).
Wenn die Last und die Schwankungen nicht groß sind kannst du auch einen kleineren Elko nehmen.

LG
Teri

[meddie]

Was passiert wenn ich den direkt anschliesse wie ich es in der Skizze dargestellt habe?

[shaun]

Dann kann es passieren, dass der Spannungsregler schwingt und dann beschwerst Du Dich, dass er nur 8V oder sowas liefert, was Dein Multimeter fälschlicherweise misst. In Wirklichkeit tummeln sich da verschiedenste Schwingungen am Ausgang, die Dir bestenfalls Deine angeschlossene Schaltung ruinieren.
Meinst Du, dass die Solarzelle unter allen Lichtbedingungen mit Last >14V liefern wird? Kann ich mir nicht vorstellen, die, die ich einsetzen will, bringt bei verwertbarer Sonneneinstrahlung 10-17V, wobei der Laststrom so zu steuern ist, dass die Leistung maximal wird - also nur zur Akkuladung zu gebrauchen.

[Zapo.]

da du aber immer mit einer Gleichspannung am eingang ankommst, wird das auch direkt funktionieren....!

evt. ein Kon. an den Ausgang aber bei der 78er Serie ist das für so eine "grobe" Anwendung eigentlich rel. egal!

[avion23]

Hallo meddie,
im Prinzip ist deine Schaltung korrekt. Dem 7812 würde ich noch einen kleinen Kühlkörper spendieren und Kondensatoren. Es kann sein, dass es ohne Kondensatoren funktioniert. Es kann aber auch sein, dass es nicht funktioniert. Oder erst nach 3 Jahren nicht funktioniert. Oder bei einer bestimmten Mondstellung ;)

[CowZ]

Was spricht denn überhaupt gegen die Kondensatoren meddie?

Gruß, CowZ

[Teri]

Ab welchem Strom braucht ein 78xx eigentlich einen Kühlkörper?

LG
Teri

[Crazy Harry]

Ich würde einen Schaltregler (LM2575-T12) einsetzen um die Verluste geringer zu halten ;)

[nikolaus10]

Der typ. 78xx Regler ist schon recht alt . Leider hat er sich nicht weiterentwickelt. Es gibt da nicht nur das Schwingverhalten sondern auch der rel. hohe Eigenverbrauch. Deswegen verbietet sich bei Solaranwendungen eigentlich auch der Einsatz solcher Regler.
Solarregler sind nicht umsonst deutlich aufwendiger.

MFG

[s.o.]

ich würde sagen bei 1.5W ist es fraglich ob man einen Kühlkörper braucht. Besser ist natürlich immer mit, aber ob es wirklich nötig ist, wage ich zu bezweifeln.
Auch würde ich nur einen Kondensator bei deiner Schaltung verwenden, nämlich nach dem Spannungsregler...

[meddie]

danke erstmal an alle! Ich habe mit einem Osci an der Solarzelle nachgemessen und habe festgestellt, dass die Spannung nicht wirklich konstant ist. Da ist schon eine Schwingung drauf.

Das ganze soll eigentlich eine Belüftung für ein Gewächshaus werden. Solarzelle Temperaturregelung und ein 12 Volt Lüfter mit ca 1.8 Watt Stromaufnahme. Die Temperatursteuerung verträgt leider nur 9 -15 Volt am eingang deswegen muss ich die Spannung begrenzen.

Also wäre es wahrscheinlich sinnvoller auch am Eingagn des 7812 die 2 Kondensatoren dran zu hängen oder?

[meddie]

Die Schwingung ist ca. +- 1 Volt gewesen.

[CowZ]

JA @ Kondensatoren

Warum denn überhaupt nicht? Verstehe dich nicht. Das steht im Datenblatt und hier haben dir das auch viele vorgeschlagen. Also, mach die Kondensatoren da so ran, wie sie ran gehören...

Gruß, CowZ

[Gock]

Ja aber wie auch schon erwähnt wurde ist ein 78er hier völlig fehl am Platz, weil Deine Solarzelle wahrscheinlich gerade mal 5% des Tages übers Jahr gesehen auf >15V kommt, vor allem unter Last. Und daher verschwendet Dein 78er die restliche Zeit nicht nur Energie, sonder erzeugt Chaosschwingungen wie bereits beschrieben.
Besser wäre meiner Meinung nach deshalb ein relativ klein (aber richtig) dimesionierter Lastwiderstand und eine Leistungs-Z-Diode mit 15,xV dahinter. Der Widerstand ist je nach Leistung der Solarzelle eventuell nicht nötig, weil diese schon einen relativ hohen Innenwiderstand hat.
Gruß

[mausi_mick]

für den Kondensator spricht einiges, aber irgendwann - je nach Grösse - wird dann auch wieder ein zusätzliches Bauteil fällig: Eine (Schottky-)Diode, um die Entladung des Kondensators über die Solarzellen zu verhindern, falls mal eine schnelle Wolke vorbeifliegt.... Es hängt halt vieles von der Dimensionierung ab: Grosses Panel, kleine Last usw. Maximal Spannung bei voller Beleuchtung(Sonne im Sommer). Spannung bei mittlerer Beleuchtung >= 12V ?
Für eine funktionierende Regelung auf 12v braucht der 7812 mindestens 15V am Eingang. Wenn die meist nicht vorhanden ist, tendiere ich auch eher zu der Zenerdiodenlösung, wobei die Zenerspannung von 15,x V vielleicht für den Lüfter etwas hoch ist oder ausserhalb der Spezifikation(Datenblatt).
Aber dann hat man zumindest in den Zeiten , wo die Panelspannung unter der Zenerdiodenspannung liegt, einen optimalen Wirkungsgrad(der bei Solarzellen aber eher mies ist).

[meddie]

Danke für Euren Rat! Aber kann mir jemand das mit der Zenerdiode genauer erklären oder evtl. eine kleine Skizze machen.

Also Die Sollarzelle bringt unbelastet 22 Volt. Sie ist für die Dauerlast von 0.38 Ampere ausgelegt Laut Datenblatt 6 Watt. Kurzzeitig mit 0.45 A belastbar. Ich habe mal gemssen bei Praller Sonne bringt die Zelle ca. 22 Volt. Wenn ich die Zelle direkt unter eine Tageslichröhre halte bringt sie 8 Volt. bei leicht bewölkt waren es ca. 12 Volt.
Wer sich die genauer ansehen möchte die Artikelnummer bei Reichelt ist: SOLARPANEL A6W

Ich bin halt in Elektronik ein blutiger Anfänger. Ich dachte so eine Gewächshausbelüftung ist leicht umzusetzen. Aber wenn man dann mal dabei ist, dann stoßen so die Problemchen auf.

Trotzdem Danke an alle!

[avion23]

Hallo medie,
ich würde den Spannungsregler weglassen.
Die überflüssige Spannung verheizt du mit der Z-diode. Diese wird von Minus nach Plus in durchlassrichtung betrieben. Ab 15V bricht sie durch, d.h. leitet den Strom entgegen ihrer Durchlassrichtung. Dieser Vorgang ist analog, d.h. es wird immer nur das verbraten, was tatsächlich gerade über den 15V ist.
Weil eventuell mehr Verlustleistung zu erwarten ist kannst du mit der z-diode auch einen transistor treiben und diesen dann kühlen. also 0.7V runter gehen bei der z-diode und damit einen transistor durchschalten. pläne gibt's z.B. auf elektronik-kompendium.de

Ich vermute, dass deine solarzelle niemals mehr leistung liefert als der lüfter verbraucht.

[meddie]

Gut, aber wird die Diode denn nicht heiß? zu heiß?

[mausi_mick]

man kann das ja mal überschlagen (für maximale Helligkeit ohne Berücksichtigung des Kennlinienfeldes des Solarpanels) unter Wurst & Käse Bedingungen:
Maximal 0,45A -0,25A für den Lüfter, bleiben 0,2 A, die maximal durch die Zenerdiode fliessen können (falls Lüfter und Zenerdiode direkt parallel ohne Schalter dazwischen).
Bei 15V zieht der Lüfter vermutlich noch einen höheren Strom, sodass
eher weniger als 0,2 A maximal durch die Diode fliessen.
Mit 0,2 A x 15V = 3 W ist man da locker auf der sicheren Seite.
Ich würde anstelle einer 3W Zenerdiode eher 3 1,3 W Zenerdioden a 5,1V in Reihe schalten. Die sind
leichter erhältlich , haben einen schärferen Spannungsknick und niedrigeren TK (wobei letzterer bei dieser Anwendung unbedeutend ist).

PS: Laut Datenblatt liefert das Panel bei 15V und einer max. Einstrahlung von
1000W/M2 (Oberbayern/Hochsommer/optimale Ausrichtung ...) weniger als 0,4A
Ob das gut funktioniert, weiss ich nicht, wenn der Lüfter bei jeder vorbeifliegenden Wolke stoppt und wieder anlaufen muss.
Beim Anlauf zieht der Lüfter (wegen fehlender Gegen-EMK) deutlich mehr Strom, d.h. die Panelspannung wird bei schwacher Beleuchtung vermutlich eher deutlich unter 10V bleiben. Wie lange der Lüfter das mitmacht , weiss ich nicht. Um bei Ausfall des Lüfters die Zenerdioden nicht zu überlasten, sollte man diese mit einer Feinsicherung von ca 220mA absichern.
Sinnvoller wäre wohl, mit dem Panel einen 12V Akku zu laden, über den der Lüfter - zeitweise - betrieben würde. Aber das macht die Sache natürlich wesentlich aufwändiger, grösser und störanfälliger.