Kondensatorschaltung

[Mielowski]

Moin Leuts,

also mein solarbetriebener Schlitten fährt gemütlich auf seiner Bahn hin und her mit einer Polwendeschaltung. (btw: http://www.strippenstrolch.de/1-4-8-polwender-3.html)
Nun soll er auch, wie in der Skizze, durch einen Tunnel fahren.

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Ich wollte mal nach einer geeigneten Kondensator-Schaltung fragen, welche Den Kondensator automatisch im Tunnel schaltet.
Ich dachte an eine Transistor Schaltung. Naja, vielleicht gibts auch andere Möglichkeiten, falls nicht könntet Ihr mir bitte einen Transistor empfehlen :confused: .
(Sorry :Haue noch blutiger Anfänger Schlitten fährt mit ca. 10-12 V und 250 mA)



Danke! :p

[PICture]

Hallo!

Warum schalten ? Darf großer Kondensator bzw. kleiner Akkumulator nicht ständig mit Schottky Diode an Solarzelle hängen ?:confused:

[Mielowski]

Mhh denk mal die Dioden sind dafür da, damit kein Strom in den Kondensator reinfließt, richtig? :)

Was für einen Kondensator ich benutzen möchte, ist wohl noch wichtig. Es ist nur ein "Gold Cap 5,5V 0,1F". Ich hab angst das er schon nach einer Hin- und Rückfahrt entladen ist.

[PICture]

Mhh denk mal die Dioden sind dafür da, damit kein Strom in den Kondensator reinfließt, richtig? :)

Nein, damit der Kondensator sich nicht durch die dunkle Solarzelle entlädt.

Für 250 mA von Entladestrom, je nach bisher unbekannten Längen der hellen und dunklen Strecken sowie Ladestrom von Solarzelle und minimale Spannung für den Motor, musst du zum Abschätzen des "Speichers" die nötige Energiemenge messen und bilansieren. Angeblich wird ein Kondesator größer und schwerer als ein Akku. ;)

[Mielowski]

Also:
Die Bahn ist 10m lang und in der Mitte befindet sich ein Tunnel, der 1 m Lang ist. (1m dunkel, 9m hell)
Es ist ein kleiner Motor (0,4-6 V). Haben da so einen Solarauto-Wettbewerb an der Schule.

Aber ich denk mal ich bin auf der sicheren Seite wenn ich den Kondensator schalte.

[White_Fox]

An deiner Stelle würde ich -wie schon angeraten- einen Akku und einfach eine Diode nehmen. Eine Diode "schaltet" auch...was willst du mehr?

[Mielowski]

Nur leider ist der Kondensator vorgabe :( Ich werd ihn wohl wirklich schalten müssen.

[White_Fox]

Dann nimm trotzdem die Diode, am besten eine Schottky-Diode. Mit den 0,1F wirst du aber vermutlich nicht weit kommen. Nimm doch lieber zwei 1F-Caps und schalte sie in Reihe und sorg mit einer Z-Diode dafür, dass die Spannung die maximale Cap-Spannung nicht überschreitet.

[Mielowski]

Dürfte ich zwei benutzen wäre es auch kein Problem. :) Nur leider darf ich nur einen benutzen und nur den. Kennt ihr also vllt ne Schaltung mit der ich das dann realisieren könnte. Der Kondensator soll nur geschaltet werden wenn das Gefährt im Tunnel ist.
Mit einem Transistor wär es wohl möglich. Ich bräuchte also einen selbstleitenden MOSFET - richtig ? Ist also die Gate-Spannung (von den Solarzellen kommend) geringer als die Collector-Emitter-Spannung, wo der Kondensator dran mit dem Moto liegt, öffnet der Transistor. Naja, nur leider finde ich überall nur MOSFETs in der Variante Anreicherungstyp also selbstsperrend. :(

[Besserwessi]

Normal muss man den Kondensator nicht schalten, der kann immer verbunden sein: Wenn es hell ist wird der Kondensator geladen, wenn es dunkel ist, liefert der Kondensator den Strom. Es könnt sich ggf. lohnen die Solarzelle zu trennen, wenn es dunkel ist, damit da kein Strom zurück fließt. Es ist aber eine Abwägung beim Aufwand, ob es sich für die relativ kurze Zeit lohnt. Zum Trennen braucht man auch da keinen Selbstleitenden MOSFET, es tut auch ein normaler N-Kanal Typ mit einer Schaltung für eine "ideale" Diode, die den MOSFET einschaltet wenn der Solarzelle mehr als etwa 3 V liefert und die Spannung an der Solarzelle größer (so ca. 20 mV) ist als die am Kondensator.

Der 2. Punkt wäre ggf. die Spannungsbegrenzung für den Kondensator, denn mehr als etwa 5,5 V dürfen es nicht werden. Normal wählt man einen Kondensator mit genügender Spannungsfestigkeit, so das man das Problem nicht hat. Wenn der Kondensator wirklich nicht so viel Spannung verträgt wäre ggf. wirklich eine Schaltung zum begrenzen der Spannung am Kondensator sinnvoll: entweder per Shuntregler (z.B. Zenerdiode) die Spannung begrenzen - dann geht aber auch der Motor nie schneller als mit 5,5, V. Die Alternative wären sonst "Schalter" zum Trennen des Kondensators, so das der Kondensator nur bis 5,5 V geladen wird und dann den Motor versorgt wenn die Spannung da kleiner wird.

[White_Fox]

Wenn du nur diesen einen Kondensator benutzen darfst wäre der Einsatz eines kleinen Schaltreglers zu überlegen.
Vllt wäre der hier eine Option:
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/MEE3S0512SC/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=140577&GROUPID=4956&artnr=MEE3S0512SC

Ich würde den ganzen Aufbau dann so gestalten, dass die Solarzelle einen 5V-Zwischenkreis speist, der Schaltregler den Motor durchgängig antreibt. Damit entfällt jede Notwendigkeit, den Kondensator zu- oder wegzuschalten.

Das größte Problem, dass ich bei deinem Vorhaben sehe, ist die Effizienz deines Antriebes. Bedenke dass jeder Transistor und jede Diode, die du irgendwo zum Schalten verwendest, unweigerlich einen Spannungsfall zur Folge hat und du deine Energie an dieser Stelle verschwendest.

Vllt würde ich die Solarzelle auch an einen Schaltregler mit 5V Ausgangsspannung anschliessen, aber das kommt dann auf die Daten deiner Solarzelle an. Seid ihr da wenistens frei? Oder gibt es da auch Regln...