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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : [ERLEDIGT] Schmitt Trigger für Solarzelle



Ceos
07.04.2017, 17:22
Grüße,

ihc zergrübel mir gerade den Kopf. Ich hab ne Solarzelle und die soll eine kleine Pumpe antreiben, aber die Zelle schafft natürlich den Anlaufstrom nicht.

Mein Gedanke war daher einen Kondensator zu ladne und wenn der die Notwendige Spannung aufgebaut hat den Motor damit zu starten (klappt per Hand wunderbar).

Jetzt brauch ich aber eine (nach möglichkeit justierbare) Schmitttrigger Schaltung (dachte an einen 555) die ohne Referenzspannung auskommt.

Ich denke mit einer Z-Diode und einem Poti sollte das leicht zu schaffen sein, aber mir erschließt sich einfach nicht die Funktionsweise des 555 XD


Hat jemand mal eine helfende Hand für mich bitte?

021aet04
08.04.2017, 11:34
Welche Spannungen hast du? Warum willst du einen 555 nehmen? Du könntest einfach einen Komparator nehmen. Eine weitere Möglichkeit wäre ein Reset IC (wie die Brownout Erkennung bei uC) oder gleich einen kleinen uC verwenden. Als Beispiel gibt es den Attiny45. Der hat Brownout (1,8V, 2,7V, 4,3V), interne Spannungsreferenz (1,1 und 2,56V), Single ended und differentielle (mit einfacher oder 20 facher Verstärkung) ADCs. Damit könntest du z.b. auch Sonderfunktionen wie Strombegrenzung, eventuell mit PWM,... einbauen. Den Attiny45 gibt es im Dip8 Gehäuse und ist per ISP programmierbar.

MfG Hannes

Ceos
08.04.2017, 12:55
ne, das ist mit spatzen auf kanonen :D

einen 555 weil ich welche da habe im gegensatz zu komparatoren

ich hab gerade sonne und gemessen, so ab ca. 22V sollte der 555 zum motor durchschalten ... das bricht dann schnell auf 6-7V ein und sobal es unter 5V geht (weil wegen 5V eingestellter ausgangsspannung von buck/boost) bricht er natürlich sofort zusammen und soll dann erst wieder einschalten wenn die spannung über 22V ist .. ich hätte aber gerrn noch eine marge zum regilieren, so ca. +/-3V

PS ich habe 5V hinter dem buck/boost aber die sind nicht wirklich stabil, vor allem wenn der motor anläuft, der tiny würde da wahrscheinlich nicht mitmachen :D

Ich glaube ich hab eine Lösung, ich stelle mit einer Z-Diode eine Referenz an (tr) und (th) von 6V ein und wenn Vin > 19V wird schaltet der 555 durch und bei ca. 9V wieder ab

BMS
08.04.2017, 14:08
Hallo,
der NE555 ist nicht unbedingt dafür geeignet.
Einerseits kann man ihn nur mit max. 16V betreiben,
andererseits liegen die Schaltschwellen wegen dem inneren Aufbau bei 1/3 und 2/3 der Versorgungsspannung :-k
Einen Microcontroller dafür einzusetzen halte ich für übertrieben.

Mit einem Komparator/Operationsverstärker und wenigen Zusatzbauteilen sollte das machbar sein.
So ungefähr könnte die Schaltung aussehen:
32536
Zusammen kosten die Bauteile keine 50 Cent.

Viele Grüße,
Bernhard

Ceos
08.04.2017, 14:50
Danke, das mit dem max. 16V hat mir auch gerade gedämmert ... muss ich zusehgen wo ich kurzfristig noch n komparator her bekomme aber okay

- - - Aktualisiert - - -

Kommando zurück, deine Schaltung funktioniert nicht, ich brauche mehr Spannung auf dem OP-Amp als ich vergleichen will damit der auch Schmitt-triggert

erneut Kommando zurück ich habe bei der Simulation vergessen dass der Opa aus der gleichen Quelle versorgt werden muss wie der Eingang, dann passt das auch (will sagen ich hab erst gedacht dass ich mehr Spannung brauche und al ich Spannung drauf geben wollte merkte ich dass ich schon Spannung drauf hatte ....)

BMS
08.04.2017, 18:16
Als günstigen Operationsverstärker würde ich den LM358 vorschlagen.
Den gibt es auch über ein bekanntes Online-Auktionshaus, bei Kleinmengen ist es dort oft günstiger im Versand ;)
Grüße, Bernhard

021aet04
08.04.2017, 20:26
Es geht theoretisch auch mit dem Ne555, Versorgung natürlich begrenzen. Mit Trigger einschalten und Treshhold aus, Signal noch invertieren. Die beiden Signale legst du mit Spannungsteiler an die Versorgung. Habe es nicht getestet, nur simuliert.

MfG Hannes

Klebwax
09.04.2017, 02:04
Welche Spannungen hast du? Warum willst du einen 555 nehmen? Du könntest einfach einen Komparator nehmen. Eine weitere Möglichkeit wäre ein Reset IC (wie die Brownout Erkennung bei uC) oder gleich einen kleinen uC verwenden. Als Beispiel gibt es den Attiny45. Der hat Brownout (1,8V, 2,7V, 4,3V), interne Spannungsreferenz (1,1 und 2,56V), Single ended und differentielle (mit einfacher oder 20 facher Verstärkung) ADCs. Damit könntest du z.b. auch Sonderfunktionen wie Strombegrenzung, eventuell mit PWM,... einbauen. Den Attiny45 gibt es im Dip8 Gehäuse und ist per ISP programmierbar.


ne, das ist mit spatzen auf kanonen :D

Ich kann da keine Kanone erkennen. Ob ich ein Stück Silizium mit 8 Pins und dem Namen 555, oder ein Stück Silizium mit 8 Pins, das ein µC ist, einsetze nimmt sich eigentlich nichts. Wobei das Stück Silizium, das ein µC ist, heute wahrscheinlich kleiner ist, als der antiquierte 555. Mit dem µC kann ich alles realisieren, was der 555 kann und noch viel, viel mehr. Und das Ganze ohne viele zusätzliche Bauteile.

Hier geht es darum, in Abhängigkeit von einer Spannung, der am Kondensator, einen Verbraucher zu schalten. Sollte diese Spannung nicht im zulässigen Bereich des µCs sein, braucht man einen Spannungsteiler. Zum Ansteuern der Last tut es ein kleinerer Logic-Level FET. Meine µCs sind typisch PICs, hier wäre das ein PIC12f1840. Der verträgt als Versorgung 2,3V bis 5,5V. Soll er aus dem Kondensator versorgt werden und dessen Spannung ist größer als 5,5V, braucht man noch eine Z-Diode und einen Widerstand, also etwa so:

32537

Ich bin sicher, auch mit einem Atmel sieht die Schaltung kaum anders aus.

Die Dimensionierung hängt von der Spannung des Kondensators ab, ist aber nicht kritisch. Die Schaltschwellen setzt die SW, man ist also flexibel. Der Transistor ist ein Logiclevel FET im SOT223 Gehäuse, ich verwende ihn bis 1 oder 1,5A. Die Teile hab ich alle vorrätig, müßte nicht mal etwas bestellen. Und die Funktion ist flexibel, da kann man zusätzlich zur Hysterese auch noch Delays programmieren, wenn etwas zu hektisch reagiert. Auch eine PWM für die Pumpe ist free. Es steht auch noch ein weiterer Port zur Verfügung, den man nutzen kann ohne auf den Debugger zu verzichten. Der Appetit kommt beim Essen.

Und last but not least, der Prozessor kost genau wie ein 555 oder ein Komparator eigentlich nichts. Ob ich einen Prozessor oder einen 555 bestelle, kost mich die gleiche Zeit. Und selbst wenn ich nur den Mindestlohn und nicht den Wert der Freizeit ansetze, kost die Zeit (und das Porto) mehr als die Ware. Also bestelle ich doch lieber 10 (oder eine Stange) Prozessoren als je nach Problem mal dies oder das.

Das wäre so meine Lösung

MfG Klebwax

PS. Ich hatte auch mal ein ähnliches Problem. Da musste ein Motor in eine bestimmte Position gebracht werden, wenn die Versorgung weg war. Ich hab einen Supercap mit einigen Farad eingesetzt und dann mit Komparatoren und RC-Gliedern losgelegt, hab es aber nicht stabil zum Funktionieren bekommen. Mit dem µC gings ganz einfach und die Schaltung war viel simpler. Da die Spannung insgesamt nie höher als 5V wurde, brauchte ich nicht mal einen Eingang, um die Spannung zu messen. Das kann der PIC intern erledigen. Die Versorgung konnte direkt erfolgen. Wenn du das erreichen kannst (Spannung am Kondensator bleibt unter 5V), reduziert sich die Schaltung auf den PIC und den FET mit seinem Pulldown.

PPS. Die 555 in meinem Lager haben schon ganz schwarze Beine. Ich hab bestimmt schon seit einem Jahrzehnt keinen mehr eingelötet. Ich sollte sie entsorgen.

Ceos
11.04.2017, 18:36
@Klebwax

ich feure jetzt mal mit einer Atomrakete auf meinen Spatz :D

Hab nen ATSAML21E17B im QFN auf eine kleine Platine gebannt, nen LM17irgendwas dran gehangen, die notwendigen Cs und Rs angeklemmt, mir einen Spannungsteiler 25V auf 3.3V mit Sicherheits Z-Diode und einen kleinen Darlington Transistor dran gebaut :D

Stromverbrauch 2.5mA bei 32Mhz XD Egal hat was mit der Arbeit zu tun, so hab ich mal n Grund mit dem Ding rum zu experimentieren .... SPOILER: Der DMA ist scheiße! Alle Cortex DMAs sind kacke ... zu lahm für kritische Anwendungen

Ceos
17.04.2017, 12:54
So, Kanonen auf Spatzen, fertig!
Hab einen Tiny und einen Low Power LDO verwendet, Stromaufnahme 1.5mA und 4mA wenn der Transistor durchgeschaltet ist.

Erster Versuch, etwas improvisiert:
https://puu.sh/vn1OL/2c739a3bff.jpg
https://puu.sh/vn1OA/a096b19587.jpg

Zweiter Versuch, aufgeräumt, Referenzlast fehlt noch:
https://puu.sh/vn1Oo/1ca8ab502f.jpg
https://puu.sh/vn1O6/3a09d5ff7f.jpg

Misst über einen Spannungteiler mit Z-Diode zum Schutz die Spannung vom Kondensator, schaltet bei erreichen der unteren Schwelle die Referenzlast ein, fällt die Spannung, schaltet er die Last wieder ab.
Erreicht die Spannung den oberen Schwellwert, schaltet er die Referenzlast ab, wartet 2 Sekunden und schaltet die eigentliche Last zu.
Schaltet die Last wieder aus, wenn die Spannung unter den unteren Schwellwert fällt.

Und ich habe gemerkt wie notwendig doch die Investition in eine vernünftige Lötstation ist. Das 20€ Ding tut zwar seinen Dienst, aber ex verzundert ständig, die Temperaturregelung ist grottig und die Spitze einfach zu dick. Da lob ich mir die 500€ Station auf Arbeit ... und für zu Hause besorge ich mir lieber die Lite Version ohne automatische Abschaltung im Halter und zugehörigem Halter für 120€, bau mir den Halter von der 20€ Station ab und besorg mir noch so ein Messing Nest, denn der nasse Schwann tut sein übriges für das Verzundern.

Klebwax
17.04.2017, 16:28
Schön geworden. Und das mit dem Lötkolben ist nicht mehr ganz so wichtig, Änderungen kannst du ohne Löten in SW machen;)

MfG Klebwax

Ceos
18.04.2017, 10:51
Das mit dem Lötkolben ist für zukünftige Projekte wichtig und ich wollte es mal erwähnt haben. Ich kenn jetzt alle 3 Welten (möchte fast 4 sagen, wenn man das 400W Monster von meinem Vater mit in den Vergleich wirft den er zum verlöten der Dachbleche im Garten benutzt) ...

Normale Handbräter, gut fürs verzinnen und für alles mit Wärmekapazität, bis hin zu den mit Regelung Anständig für normalen Gerbauch... Grundsätzlich aber unhandlich..... bei den Handbrätern mit Kupferspitze geh ich mit ner Feile drüber, tauch es kurz in Kolophonium (oder wie das heißt), mach wieder Zinn dran und die Spitze arbeitet wieder einwandfrei

Die "billigen" Lötstationen .... super für Hobbylöten, aber man muss sehr viele Kompromisse eingehen ... wenn hier die Spitze verzundert ist kreativität oder zusätzliche Ausrüstung gefragt, abfeilen ist hier meist nicht weil die Spitzen meist beschichtet sind und einmal gefeilt bekommt man nie weider Zinn drauf

Die richtig teuren Profi Lötstationen .... sind definitiv das Geld Wert (aber ews gibt schwarze Schafe) aber trotzdem ein kleines Vermögen! ... da verzundert eigentlich nie was, das höchste der Gefühle war mal ein sehr sehr bescheidenes Lot, das irgendwie nicht richtig benetzen wollte und knappe 20cm "normales" Lot gekostet hatte bis es "abgespült" war ...

Aber Gott sei dank gibt es von den richtig teuren Modellen auch "einfache" Varianten die einfach nur ein paar Luxus Funktionen weniger haben (Halterabschaltung und Standby z.B.) ... kosten dann aber meist auch nur einen Bruchteil aber immernoch gut 100+ € .... und mal sehen ... viele Funktionen sind auch reine "Softwaresache" (ich sprech da aus Erfahrung)

Ceos
20.04.2017, 22:03
Update: ich habe die Pins der Transistoren getauscht und die Last ein wenig vergrößert.
Die Widerstände werden jetzt analog zum Spannungslevel vom ADC per PWM angesteuert.
Steigt die Spannung am Kondendsator, erhöht sich der Duty Cycle, die Last erhöht sich also dynamisch und reagiert so effektiver auf die gewonnene Sonnenleistung und schaltet dann wie auch vorher bei erreichen der oberen Schwellenspannung die Widerstände ab und wechselt auf die Pumpe.
Tauschen der Pins war notwendig weil ich sonst keinen PWM Output hin bekommen hätte.

Ich spiele auch mit dem Gedanken für eine weitere Version den Analog Input zu wechseln. Dann hätte ich noch SDA und SCL frei und könnte zusätzliche Portexpander anklemmen oder für dynamische Parametrierung eine Verbindung mit dem Controller aufbauen :)

Klebwax
20.04.2017, 23:48
Update: ich habe die Pins der Transistoren getauscht und die Last ein wenig vergrößert.
Die Widerstände werden jetzt analog zum Spannungslevel vom ADC per PWM angesteuert.
Steigt die Spannung am Kondendsator, erhöht sich der Duty Cycle .....


Wie schrieb ich:


Der Appetit kommt beim Essen.

MfG Klebwax