LDR oder Diskreter Linearregleraufbau für 12V Begrenzung?

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LDR oder Diskreter Linearregleraufbau für 12V Begrenzung?

    










BID = 1082717

I-need

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Das ist keine Ladeschaltung, das ist eine Schutz/Stabilisierungsschaltung für 12V Verbraucher...

Und weil das ganze eine Ofgridlösung ist, darf kein Shuntregler den Akku in Kürze leer saugen.

Wie bereits gesagt, es geht um eine Begrenzerschaltung, welche möglichst wenig Dropoutspannung hat und eine definierte Ausgangsspannung hat, wenn die Batteriespannung unter die 12V Regelspannung gerät.

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BID = 1082722

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4658

 

  


Zitat : I-need hat am 25 Mai 2021 14:58 geschrieben :
Insellösung [...] darf kein Shuntregler den Akku in Kürze leer saugen.
Das hättest Du auch mal früher sagen können.
Aber dann hoffe ich, dass der LM7805 nur ein Platzhalter ist und da ein LP2950-5.0 o.ä. hinkommt. Bzw. wie groß wird der Akku?

Ein LM78xx nuckelt mit seinen 5-8 mA sonst einen kleinen Akku schneller leer als man gucken kann. Der nächste Punkt wäre dann die Spannungsteiler schaltbar zu machen, oder muss es kein Klemme-30-Gerät werden?
Alternativ nutzt man bei 1-2 A ein kleines Bistabiles Relais zur richtigen Unterspannungsabschaltung.








BID = 1082723

Ltof

Inventar



Beiträge: 8839
Wohnort: Hommingberg


Zitat :
der mit den kurzen Armen hat am 25 Mai 2021 14:51 geschrieben :

Du solltest da noch mal Nachdenken. Mit einer Begrenzung auf 12 V bekommst du den Akku nie geladen. Und als Überspannungsschutz reicht eine Z -Diode und ein Thyristor der die Spannung dann kurzschließt bis die Sicherung den Stromfluss unterbricht.

Er hat ja nicht gesagt, dass die Eingangsspannung begrenzt werden soll, sondern die Ausgangsspannung seiner Mimik.

Was Du beschreibst, nennt sich "Crowbar". Das ließe sich hier direkt auf das Solarmodul anwenden. Wenn die Systemspannung über x Volt geht, wird das Solarmodul kurzgeschlossen - nicht der Akku - und muss nicht abgesichert werden. Problem dabei: Sowas braucht einen (notfalls händischen) Reset oder muss warten, bis der Solarstrom den Haltestrom unterschreitet. Man kann das Solarmodul auch einfach mit einem Schalter kurzschließen, bevor man den Akku abklemmt.

Ob Inselanlage oder nicht (das Wort "Of-Grid" ist falsch geschrieben und ungebräuchlich), ist eigentlich egal. Wenn der Akku "versehentlich" abgeklemmt werden kann, braucht man keine Spannungsbegrenzung, sondern ein neues Gesamtkonzept oder man muss vorher das Hirn einschalten.

Im Grunde ist der Schaltungsentwurf nichts anderes als ein LDO. Den Eigenentwurf kann man sich sparen. Vor allem mag der MOSFET ggf. den Linearbetrieb überhaupt nicht und legiert durch. Schau Dir im Datenblatt das SOA an. Und wichtiger als der Wirkungsgrad ist bei einer Solaranlage der Ruhestrom, wenn sonst nichts passiert. Das werden hier einige mA sein. Das ist zuviel.

Vor allem ist in dem Moment doch schon der Fehler passiert. Dass ein halbwegs sinnvoller Betrieb ohne Akku noch möglich wäre, wäre doch nur Zufall. In dem Falle würde ich eher einen lautstarken Alarm losschrillen lassen, der den Bediener aus seiner Schlafmützigkeit holt.

Also: Erst Solarmodul abklemmen oder kurzschließen, dann den Akku abklemmen. Fertig ist die Laube!

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 25 Mai 2021 17:44 ]

BID = 1082729

I-need

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Beiträge: 391

Hmm was soll ich sagen...

Verzeiht mir die falsche Bezeichnung für eine Inselanlage und die irreführende Fragestellung.
In erster Linie soll meine Schaltung eine Verbesserung für das jetzige Konzept sein, welches bisher aus 12V 230V AC macht und da davon jeweils wieder 12V erzeugt werden. Ich muss das System nicht auf maximale Effizienz trimmen, da das momentane Setup fast ausreichte. Auch ist der Anwendungsfall nicht extrem kritisch, es geht "nur" um eine Webcam auf ca. 1600 m.ü.M.

Die Unterspannungsabschaltung ist nur das Zusatzfeature, damit der zweite OP auch etwas zu tun bekommt.


Zitat :
Im Grunde ist der Schaltungsentwurf nichts anderes als ein LDO.
Ja das mag schon sein, aber in einem Datenblatt steht nie was passiert, wenn die Regelspannung unterschritten wird.


Zitat :
Bzw. wie groß wird der Akku?
Gross


Zitat :
Der nächste Punkt wäre dann die Spannungsteiler schaltbar zu machen, oder muss es kein Klemme-30-Gerät werden?
Ne das wird eine einzellösung.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: I-need am 25 Mai 2021 19:49 ]

BID = 1082733

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4658


Zitat : I-need hat am 25 Mai 2021 19:44 geschrieben :
Ne das wird eine Einzellösung.
Verzeihung, habe mich zu rätselhaft ausgedrückt. Wenn ein paar mA egal sind ignorier bitte meine Kommentare.
Kenne Diskussionen da sind ±10 µA kriegs­ent­schei­dend.

BID = 1082810

I-need

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Hat jemand eine Idee, wie ich die etwa 1Vpp @15kHz Schwingung auf dem Ausgang wegbekommen kann.

Das C3 habe ich bereits weggenommen, da es die Sache noch viel verschlimmert hat. Macht ja auch Sinn...

Wäre eine Kapazität von einigen uF am Ausgang hilfreich?
Oder soll ich einen schnelleren OPV nehmen? (momentan arbeitet ein LM358P, da dies der einzige Single-supply OPV ist, der zu Hause ist)
Oder wo könnte man die Schwingneigung auch noch unterdrücken?

Gruss Simon

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BID = 1082811

Offroad GTI

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Wohnort: Cottbus


Zitat :
Das C3 habe ich bereits weggenommen
Der ist doch gar nicht so verkehrt.


Zitat :
Macht ja auch Sinn
Nicht wirklich. Die Messspannung zu filtern, ist erst mal keine schlechte Sache.


Zitat :

Wäre eine Kapazität von einigen uF am Ausgang hilfreich?
Ja.


Zitat :
Oder wo könnte man die Schwingneigung auch noch unterdrücken?
Den Ausgang des OPV mit einem kleinen Kondensator (Kerko um die 1nF) auf den Eingang zurückkoppeln --> I-Regler.

Kannst es ja auch mal mit einem kleineren R4 probieren (nur geraten).

Der LM358 sollte für so eine Aufgabe genügen.


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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 1082814

I-need

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Beiträge: 391


Zitat :


Zitat :

Das C3 habe ich bereits weggenommen

Der ist doch gar nicht so verkehrt.

Aber der brachte das System erst recht zum Schwingen. Ich vermute, dass mit dem die Regelschleife zu stark verlangsamt wird. Selbst kleine werte verstärken die Schwingamplitude.


Zitat :
Den Ausgang des OPV mit einem kleinen Kondensator (Kerko um die 1nF) auf den Eingang zurückkoppeln --> I-Regler.
Brachte ebenfalls eine Verschlechterung. (habe verschiedene Werte getestet)


Zitat :
Kannst es ja auch mal mit einem kleineren R4 probieren (nur geraten)
das hilft zwar auch nicht, aber zufällig habe ich entdeckt, dass eine Überbrückung von R4 mit meinem Finger die Schwingung komplett killt. Der Finger nun mit 1nF ersetzt und das ganze Problem ist wie in Luft ausgelöst. Erklären kann ich mir dies aber nicht so. Der Irf5630 hat aber auch mit 1.2nF eine ordentliche Gatekapazität. Kann es damit zusammenhängen?

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BID = 1082826

I-need

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Dies ist die momentan aufgebaute Version. Verändert ist nicht viel, bis auf eine verbesserte Unterspannungsabschaltung und die paar Dinge, die gegen das Schwingen geholfen haben

Leider ist auf meiner Platine mittlerweile ein Chaos, so viel ändern möchte ich nicht mehr, aber ich bin trotzdem immer offen für Verbesserungsvorschläge.

Vielen Dank für die wertvollen Tipps!
Gruss Simon


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BID = 1082827

Offroad GTI

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Hast du die Schaltung eigentlich schon am PV-Panel getestet?



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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 1082831

I-need

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Mehr als ein Labornetzteil steht mir nicht zur Verfügung. Der Test an der Anlage direkt steht noch an.

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BID = 1082832

BlackLight

Inventar

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Zitat : I-need hat am 25 Mai 2021 19:44 geschrieben :
[...] aber in einem Datenblatt steht nie was passiert, wenn die Regelspannung unterschritten wird.
Blockschaltbild studieren? Beim Hersteller anfragen? Oder ganz einfach messen?

Hier mal ein LT1086CT-12 mit 10 Ohm am Ausgang:



Kanal 1: 5 V/div - Eingangsspannung
Kanal 2: 5 V/div - Ausgangsspannung
Kanal 4: 1 A/div - Ausgangssstrom/Laststrom
Kanal M: 5 Ω/div - Berechneter Lastwiderstand.

Kanal 2 ist um 0,9 V nach oben verschoben. Deshalb liegen Ein- und Ausgangspannung so perfekt aufeinander.
Außerdem ist der berechnete Lastwiderstand eine horizontale gerade, d.h. da passiert nichts unvorhergesehenes.

P.S.
Der LT1084 schwingt aber auch sehr gerne.
Hab 47 µF über 1,2 m Laborstrippe angeschlossen, trotzdem fängt er bei >14 V wieder an zu schwingen. (220 µF an 2,2 m Leitung ging gar nicht.)
Den Punkt im Datenblatt sollte man also ernst nehmen.

BID = 1082840

I-need

Stammposter



Beiträge: 391

@BlackLight
Spannende Messungen. Wenn ich dich richtig verstehe hat der LT1086CT offenbar eine Dropoutspannung von 0.9V. Das wäre ein Pluspunkt für meine Schaltung, da habe ich deutlich weniger (abhängig vom RdsON und Laststrom).

Das Verhalten des LDO bei Unterspannung merke ich mir, fürs nächste Mal...ich will nicht immer jedes Rad neu erfinden.


Zitat :
Außerdem ist der berechnete Lastwiderstand eine horizontale gerade, d.h. da passiert nichts unvorhergesehenes.
Wie muss ich das verstehen?


Zitat :
Der LT1084 schwingt aber auch sehr gerne.
Da fühle ich mich etwas beruhigt, dass offenbar selbst hochintegrierte IC's auch immer noch mit Problemen zu kämpfen haben.

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BID = 1082845

BlackLight

Inventar

Beiträge: 4658


Zitat : I-need hat am 27 Mai 2021 23:20 geschrieben :
Spannende Messungen. Wenn ich dich richtig verstehe hat der LT1086CT offenbar eine Dropoutspannung von 0.9V.
Den 1086 hab ich hier rumliegen gehabt. Wollte Dir nicht nahelegen genau den zu verwenden. Aber da Du kaum brauchbare Daten lieferst, was soll man dann noch helfen? (Läuft die Webcam intern z.B. mit 5 V/3.3 V? Dann könnte man sich die ganze Bastelei sparen und ggf. den DC/DC in der Kamera optimieren.)

Aber wenn dir das Thema Spannungsabfall so wichtig ist such dir einfach einen besseren LDO aus, z.B. BAJ2CC0T.


Zitat :
Da fühle ich mich etwas beruhigt, dass offenbar selbst hochintegrierte IC's auch immer noch mit Problemen zu kämpfen haben.
Schau ins Datenblatt. Das liegt daran, dass der 1086 versucht den GND-Strom (quiescent current) zu minimieren und möglichst alles nach V_Out raus jagt. Besserer Wirkungsgrad und so. Steht alles explizit im Datenblatt und auch, dass eine Kapazität am Ausgang benötigt wird.

Wollte nur so ehrlich sein und auf den Punkt hinweisen. Hätte selber nicht gedacht, dass die Induktivität(?) von 1-2,5 m Leitung bei einem Linearregler so kritisch sein können.

BID = 1082864

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17297

Wenn du da einen Akku dran hast reicht es bei Überspannung den Verbraucher davor zu schützen !

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!


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