Hallo hacker!

Wenn das funktionieren des Sonnenstärke Anzeigers unter 3V nicht benötigt würde, sieht das alles viel besser aus. Dann wäre enscheident der minimale Strom der zur Verfügung der Schaltung steht. Es wäre vielleicht besser, die Lichtstärke mit einer Fotodiode bzw. Lichtbaterie vom Taschenrechner messen, dann brauch die Spannung der versorgender Solarzelle wahrscheinlich gar nicht stabilisiert werden

Eine Spannungsstabilisierung mit Zenerdiode finde ich für eine Schaltung, die mit Solarzelle betrieben wird, nicht optimal aber möglich (siehe Code). Die Spannungsregler mit Zenerdioden sind am einfachsten, brauchen aber mehr Eingangsstrom als Spannungsregler mit seriell geschaltetem regelbarem Widerstand (z.B. Transistor).

Durch die Zenerdiode fliest variabler Strom (Iz), der gleich einer Differenz ist, zwischen dem maximalem, durch die Schaltung gezogenem Strom (IL), und dem maximalem Strom den durch die Zenerdiode fliessen darf, wenn kein Strom (IL) aus dem Spannungsregler gezogen wird. Der Iz wird also als Iz = Pz / Uz berechnet, wobei Pz der zullässige Leistungsverlust der Zenerdiode Dz ist. Das bestimmt der max. Stromverbrauch aus dem Spannungsregler für bestimmte Eingangsspannung Ui ohne Absenkung der Ausgangsspannung Uo (IL = I, weil Iz = 0). Daraus lässt sich der Widerstand R als R = (Ui - Uz) / Iz ausrechnen. Für den TLV431 wird im Datanblatt Iz = 15 mA angegeben (max. 20 mA). Solche Spannungsregler eignen sich am besten fur eifache Spannungsregler mit fast permanentem Stromverbrauch.

Für Schaltungen, die variablen Strom brauchen, wegen Energieverschwendung, besser wäre ein aktiver Spannungsregler z.B. mit Transistoren, der in "low drop" Ausführung mit einem p-n-p Transistor sogar Spannungen deutlich unter 3V gut stabilisieren kann. Der TLV431 bzw. TL431 kann dann eine stabile Referenzspannung bereitstellen. Da es keine genaue Messschaltung seien sollte, ist sehr gute Stabilisierung nicht nötig.

Um letztendlich eine Wahl eines einfachsten Spannungreglers mit grösster Effizienz zu treffen, falls benötigt wird, sind die Stromverbrauchangaben nötig. Die überschussige Energie aus der Solarzelle könnte natürlich in einem Kondensator bzw. Akku "gesammelt" und gespeichert werden für "schlechte Zeiten" mit nichtausreichender Sonnenstrahlung.

Eine einfache Verdopplung der Spannung nur für LED ist kein Problem. Sie wird wahrscheinlich sowieso für die grüne LED unvermeindlich, deren helles Leuchten bei 3 V fraglich ist.

Deswegen würde ich noch zumindest nachdenken über andere Signalisierung momentaner Sonnenstärke z.B. durch Impulspiepsen mit enem von Sonenstärke abhängiger Frequenz (variable Tonhöhe). Solche Signalisierung ist ausserdem ganz unabhängig von Umgebungshelligkeit und kann mit z.B. 3V Piezopiepser aus Armbanduhr realisiert werden.

MfG
Code:
             I
            --->
            ___
        ---|___|-+------+--------
        A    R   |      |       A
        |        |     .-.      |
        |      | z     | ||     |
     Ui |    Iz| A     | || IL  | Uo=Uz
        |      V |     '-'V     |
        |        |      |       |
        ---------+------+--------
                 |
                ===
                GND