Stabile Stromversorgung

[Klaus V. (catweasel77)]

Hallo Allerseits,

Ich bastel nun wieder einmal (nach langer Abstinenz) an ein paar 
Elektronikprojekten herum. Daher habe ich mich hier mal angemeldet weil 
ich ein paar Fragen habe und hoffe das mir jemand weiterhelfen kann.

Ich verwende in meinem Aufbau zwei Controller. Einmal den Stamp2 und 
einen Propeller (beide von Parallax). Beide Prozessoren treiben ihre 
Hardware über die I/O Pins. Die angeschlossenen Schaltungen liegen im 
Verbrauch innerhalb der Spezifikationen für die Prozessoren. Der Stamp2 
bekommt seine Spannung (5V) momentan über das Evaluation Breadboard und 
der Propeller (3,3V) über einen 9V Block, welcher über Spannungsregler 
3,3V bereitstellt.

Hier die Links zu den jeweiligen Datasheets:
Stamp2:
http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/schem/BS2revJSchematic.pdf
Propeller:
http://elmicro.com/files/parallax/propellerdatasheet-v12.pdf

Den Aufbau der Propellerschaltung habe ich mal als Anhang beigefügt.

Jetzt habe ich drei Sachen vor:

1. Ich möchte den Stamp2 und den Propeller über dieselbe Stromversorgung 
betreiben. Kann ich dazu direkt die 5V Leitung des Propeler setups 
benutzen?

2a. Ich möchte nun ein paar I/O Pins der beiden Prozessoren miteinander 
zwecks Kommunikation verbinden. Das ich dabei die High-Spannung an den 
Datenpins ändern muss ist schon klar.
Was haltet Ihr von folgendem Bauteil:
http://www.sparkfun.com/products/8745
Klingt ja fast wie das ich ich suche. Was ich mich frage ist: Wäre das 
übertrieben, oder sollte man das auch selber basteln.

2b. Ist dann noch was besonderes zu beachten wenn die Prozessoren über 
dieselbe Stromversorgung laufen. Kling vielleicht blöd, aber ich möchte 
ja keine "Brummschleife".

3. Die Bastelei soll nun insgesamt von der Stromversorgung etwas 
unabhängiger werden. Zu diesem Zweck stehen 5 Solarpanels zur Verfügung 
welche maximal 6V und 1W Leistung liefern. Zusätzlich soll ein Akku als 
Zwischenspeicher dienen.
http://www.parallax.com/tabid/768/ProductID/619/Default.aspx
Eine Frage hierzu: Was ist mit "7.2 V Open circuit Voltage" gemeint?
Ist das die "Rohspannung"? Wo fallen die 1.2V ab?

Meine Gedanken dazu sind Folgende:
Die Panels sind parallel geschaltet und sollten somit (im Idealfall) 5W 
bei 6V liefern. Eine Diode an jedem Panel verhindert das Fliessen von 
Ausgleichsströmen. Da die Leistung aber auch 0V und 0W, oder irgendetwas 
dazwischen sein kann, muss die Versorgungsspannung variable aus Panels 
und Akku bereitgestellt werden. Am einfachsten wäre es nun den Akku 
ebenfalls parallel dazuzuschalten (wie ein Panel).
-Liefern die Panels nicht genug Strom wird automatisch mehr vom Akku 
gezogen. Stimmt der Gedanke so?

Was mir aber lieber wäre: Der Akku wird soweit es geht geschont und nur 
benutzt wenn die Panels nicht genug Saft liefern gleicht der Akku das 
aus.
Da ist dann aber nichts mit simpler Parallelschaltung.

Meine Idee: Der Solarstrom versorgt die Schaltung ünd läuft durech einen 
Transistor der den Bateriestrom sperrt. Wenn die (Solar)spannung abfällt 
macht der Transistor auf und die Baterie versorgt weiter.
Kann das klappen?

Ein bissel komplizierter wirds bei der Ladeschaltung. Ich hab keine 
Ahnung wie ich den Akku zum Laden an die Panels anklemmen soll.

Sorry falls das jetzt alles ein bischen viel Text war, aber ich hoffe 
Ihr könnt das einem Anfänger nochmal verzeihen :-)


Cheers,
Catweasel

[Floh (Gast)]

Nur mal auf den Schaltplan bezogen:
Jeweils 1mF hinter die Regler ist etwa so, als wolltest du einen 10 
Tonnenanhänger mit dem Fahrrad ziehen.
-> Beschaltung aus dem Datenblatt rausnehmen
Und Abblockkondensatoren fehlen.

zu 2a:
Such mal hier im Forum nach Pegelwandler.

zu 2b:
Dürfte keine Probleme geben.

zu 3:
7,2 V Leerlaufspannung -> maximal auftretende Spannung, wenn das Panel 
nicht belastet wird.
Die 1,2 V Differenz fallen bei passender Belastung (1W im MPP) am 
Innenwiderstand der Zellen ab.

zum Rest:
Ich hab nichts vom Akkutyp gelesen?

[... (Gast)]

Floh schrieb:
> Jeweils 1mF hinter die Regler ist etwa so, als wolltest du einen 10
> Tonnenanhänger mit dem Fahrrad ziehen.
> -> Beschaltung aus dem Datenblatt rausnehmen

Ein anständiger Kondensator vor dem LM2940-5.0 könnte allerdings nicht 
schaden.

[Klaus V. (catweasel77)]

Hi,

Danke für die schnelle Antwort.

Also bei dem Aufbau der Schaltung für die Propeller Stromversorgung habe 
ich mich an dem Tutorial von Parallax orientiert:
http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/prop/PEKitLabs-v1.2.pdf
Seite 27.

Was den Kondensator vor dem ersten Spannungsteiler angeht.
Parallax schlägt vor einen 0.47mF davorzusetzen falls kein 9VBlock oder 
ein längeres Anschlusskabel benutzt wird.
Seite 21

Momentan benutze ich aber einen 9V Block an einer 10cm Strippe.

Vielleicht hat das ja "pädagigische" Gründe 1mF zu nehmen (damit man nix 
kaputt machen kann wenn man sich verbastelt)? Was würdest du nehmen?
Kann man ja mal den Leuten von Parallax als Tipp vorschlagen. :-)

Ja, der Akkutyp. Da hatte ich nichts konkretes geschrieben da ich mir 
noch nicht so sicher bin was sich am Besten eignen würde. Vorallem mit 
welcher Kapazität. Da bin ih noch etwas unschlüssig weil ich noch nicht 
den endgültigen Verbrauch abschätzen kann.
Welche Akkueigenschaften sind denn relevant?

Cheers,
Catweasel