Spannungsversorgung über LT1301 oder Solarzelle

[Thomas K. (teakay)]

Hallo!

Ich bin gerade dabei meinen Schaltplan für meine Projektarbeit zu 
zeichnen. Ich möchte gern über zwei Wege meine Spannungsversorgung für 
die Aussensensoren der Wetterstation realisieren. Als erstes möchte ich 
diese über Batterie versorgen und die zweite Möglichkeit wäre über eine 
Solarzelle. Da die Solarzelle ja nicht ständig eine Nennspannung von 5V 
liefert, wollte ich diese nur dazu schalten wenn die Spannung vorhanden 
ist und den LT1301 bei Solarzellenbetrieb in den Shutdown-Modus setzen. 
Falls die Spannung der Solarzelle nicht mehr ausreichen sollte, wollte 
ich diese über einen Optokoppler abschalten und die Spannungsversorgung 
wieder über die Batterien (LT1301) laufen lassen.
Mein Problem ist aber nun folgendes, dass ich für die Solarzelle und die 
Batterien die selbe GND Verbindung nutze. Kann ich die Schaltung 
trotzdem so realisieren oder könnte dies zu Problemen führen?? Gibt es 
auch eine Möglichkeit diese 2 GNDs gegenseitig abzukoppeln?? Wäre für 
jede Hilfe dankbar.

Gruß
Thomas

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Warum meinst du, dass die Solarzelle (wenn sie mal soviel bringt) genau 
5,5V (Ub+Udiode) bringen soll? Dein Konzept sollte da noch irgendeine 
Art Spannungsbegrenzung für die Solarzelle vorsehen.

Und warum willst du einen Optokoppler verwenden, wenn du sowieso keine 
Potentialtrennung hast?

[Thomas K. (teakay)]

Die Solarzelle bringt 5V und 80mA. Ich wollte die Solarzelle nur von der 
Schaltung trennen, falls die Spannung zu niedrig wäre.

Ja eigentlich hast du recht, der Optokoppler ist total schwachsinnig. 
Jedoch könnte ich die Solarzelle noch über ein Relais von der Schaltung 
trennen.

Gruß
Thomas

[Thomas K. (teakay)]

Lothar Miller wrote:
> Warum meinst du, dass die Solarzelle (wenn sie mal soviel bringt) genau
> 5,5V (Ub+Udiode) bringen soll? Dein Konzept sollte da noch irgendeine
> Art Spannungsbegrenzung für die Solarzelle vorsehen.
>
Wie meinst du die Spannungsbegrenzung? Diese müsste ich ja dann über 
eine Zehnerdiode und einem Vorwiderstand realisieren oder sehe ich das 
falsch?

Gruß
Thomas

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Diese Aussage
> Die Solarzelle bringt 5V und 80mA.
widerspricht dieser Aussage:
> ...falls die Spannung zu niedrig wäre.

Und meine Frage war dann:
Nur mal angenommen, dass die Spannung der Solarzelle irgendwann zu klein 
sein könnte, könnte es dann nicht auch sein, dass sie mal zu groß sein 
könnte?
Und wenn du jetzt schon was dagegen unternimmst, dass die 
Solarzellen-Spannung zu klein ist, warum nicht auch, dass die Spannung 
zu groß ist?

Hast du schon mal eine Kennlinie einer Solarzelle angeschaut?
Wenn deine Solarzelle mit 5V spezifiziert ist, dann lohnt sich der 
ganze Aufwand nicht, es sei denn, du exportierst dein Gerät in die Wüste 
an den Äquator.
Wenn du die 5V (hier bei uns) gemessen hast, was würde dann wohl 
passieren, wenn du am Äquator in der Wüste messen würdest?

> Die Solarzelle bringt 5V und 80mA.
Sind also nur typische Angaben für diese Solarzelle. Die kann durchaus 
auch weniger Spannung und weniger Strom liefern. Warum nicht auch mehr?

> Wie meinst du die Spannungsbegrenzung?
Wenn du schon einen Schaltregler hast, warum legst du die Solarzelle 
nicht einfach (entkoppelt mit Dioden) parallel zur Batterie? Dann 
übernimmt die Solarzelle automatisch die Versorgung, wenn die 
Solarspannung größer wird als die Batteriespannung.

[Thomas K. (teakay)]

Hallo Lothar!

Erstmal Danke für deine Antwort.
Ich bin leider noch nicht zum Testen der Solarzelle gekommen. Und ich 
habe die Daten der Solarzelle von folgender Seite:

http://www.conrad.de/goto.php?artikel=191321

Ich verstehe schon, dass ich die Zelle auch gegen zu viel Spannung oder 
Strom absichern muss.

Jedoch verstehe ich nicht, warum die Solarzelle bei Parallelschaltung 
die komplette Versorgung übernimmt. Deswegen müssten die Batterien doch 
auch noch einspeisen oder sehe ich das falsch??

Gruß
Thomas

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

So in etwa:

                                    .---------.
       .-------------->|---------o--.         |------5V
       |            Schottky     |  |         |
       |                         |  | LT1301  |
       |          .--->|---------o  |         |
       |          | Schottky     |  '---------'
       |          |              |       |
       |          |              |       |
 Solar |          | Batt         |       |
      ---        ---            ,-       |
       -          -              ^       |
       |          |              |       |
       '----------o--------------o-------o-----------GND
                            Z-Diode 4V7

Sobald Usolar > Ubatt   --> aus der Batterie fließt kein Strom mehr

Oder so:

                                     .---------.
       .-----o--------->|---------o--.         |------5V
       |     |       Schottky     |  |         |
       |     |                    |  | LT1301  |
       |     |     .--->|---------'  |         |
       |     |     | Schottky        '---------'
       |     |     |                     |
       |     |     |                     |
 Solar |    ,-     | Batt                |
      ---    ^    ---                    |
       -     |     -                     |
       |     |     |                     |
       '-----o-----o---------------------o-----------GND
        Z-Diode 5V1

[Thomas K. (teakay)]

Hallo Lothar!

Danke für deine Hilfestellung und den Lösungsvorschlag. Werde es in den 
nächsten Tag mal als Testschaltung aufbauen und dann testen.

Gruß
Thomas