Guten Tag,
Ich plane momentan eine Nachführung für ein Solarmodul als
Abschlussprüfung im Fach Technik.
Vier LDR's sollen dabei über dem Solarmodul angebracht werden (Die LDR
vierer Vorrichtung dreht sich mit dem Solarmodul). Diese LDR's sollen
miteinander verglichen werden.
Dabei soll nur eine, und zwar die LDR, deren Widerstand am geringesten,
also auf die am meisten Sonnenlicht trifft, durchgeschalten werden.
Eine weitere, 5. LDR, soll direkt beim Solarmodul angebracht werden. Der
Wert dieser LDR soll nun mit der zuvor ausgewählten LDR verglichen
werden. Ein Motor dreht dabei die Vorrichtung, so lange die beiden Werte
unterschiedlich sind. Erst wenn die Werte annähernd ähnlich (mit ner
Tolleranz) sind, bleibt die Vorrichtung stehen für etwa 5min.
Meine Frage: Wie kann ich diese Nachführung möglichst einfach
durchführen, dabei ohne Mikrocontroller, nur Analogelektronik?
Mir gehts in erster Linie nur darum die LDR, deren Widerstand am
geringesten, also auf die am meisten Sonnenlicht trifft, durchzuschalten
und den Wert mit der 5. LDR zu vergleichen.
Diese beide Fragem konnte ich mir (auch beim Googlen) nicht
beantworten). Meine Elektronisches Wissen beschränkt sich auf
Grundkenntnisse, die man in der Realschule lernt.
Danke.
> als Abschlussprüfung im Fach Technik.> Vier LDR's
Durchgefallen.
Die Sonne bewegt dich quartzuhrgenau.
> Wie kann ich diese Nachführung möglichst einfach> durchführen, dabei ohne Mikrocontroller, nur Analogelektronik?
Ganz primitive Servotechnik, mit einem L272 oder wie viel Strom der
Motor auch immer braucht, Schaltung wie alle analogen Servos:
TLE4206 und TDA3629 geht bis 0.8A, MC33030
bis 1A, DRV590/591/593/594 bis 3A per PWM.
nosynonyme schrieb:> Meine Frage: Wie kann ich diese Nachführung möglichst einfach> durchführen, dabei ohne Mikrocontroller, nur Analogelektronik?
Bei perfektem Sonnenschein ist eine Analogelektronik, die nur
Helligkeitsunterschiede deiner 4 LDRs (Stichwort Brückenschaltung) kein
Problem.
Sobald Wolken mit im Spiel sind, tut man sich mit einem Mikrocontroller,
der das Panel der berechnete Sonnenposition nachführt, deutlich
leichter.
Danke.
> Bei perfektem Sonnenschein ist eine Analogelektronik, die nur> Helligkeitsunterschiede deiner 4 LDRs (Stichwort Brückenschaltung) kein> Problem.> Sobald Wolken mit im Spiel sind, tut man sich mit einem Mikrocontroller,> der das Panel der berechnete Sonnenposition nachführt, deutlich> leichter.
Nun ja, dei Nachführung soll nur als Versuchsobjekt diehnen. Wolken und
weitere Umwelteinflüsse können dabei außer Acht gelassen werden.
> Sonnenfolger / Heliostat
Gefällt mir. Welche der beiden Varianten könntet ihr empfehlen bzw. kurz
die Schaltung erklären?
Wenn ich mich nicht täusche enthalten beide Varianten keine der
genannten Bauteile?
> Ganz primitive Servotechnik, mit einem L272 oder wie viel Strom der> Motor auch immer braucht, Schaltung wie alle analogen Servos:> TLE4206 und TDA3629 geht bis 0.8A, MC33030> bis 1A, DRV590/591/593/594 bis 3A per PWM.
... und nur 2 Fotowiderstände, also nur der Neigungswinkel und nicht die
komplette Position wird verändert.
nosynonyme schrieb:> Welche der beiden Varianten könntet ihr empfehlen bzw. kurz> die Schaltung erklären?
Da es bei dir ohne Mikrocontroller laufen soll, kommt für dich nur die
erste Version in Frage. Mit Grundlagenkenntnissen über Spannungsteiler
und OP als Komparator ist die Schaltung eigentlich selbsterklärend. Die
beiden LDRs bilden einen Spannungsteiler, dessen Ausgangsspannung mit
einstellbaren Referenzwerten für die Aktivierung des Motors verglichen
werden. Da die Sonne normalerweise (tm) nur in eine Richtung läuft, läßt
sich das Grundprinzip schon mit einem OP demonstrieren.
nosynonyme schrieb:> Nun ja, dei Nachführung soll nur als Versuchsobjekt diehnen. Wolken und> weitere Umwelteinflüsse können dabei außer Acht gelassen werden.
...also eine reine Gedankenspielerei für Laborverhältnisse. In der
Realität wird das Dingens bei Wolken wie wild hin- und herfahren und den
kostbar gewonnenen Solarstrom gleich vor Ort "verbrauchen".
> Sonnenfolger / Heliostat
Habe mir die Analoge Schaltung noch einmal genauer angesehen.
Dabei dreht sich die Vorrichtung theoretisch immer.
Die größere Spannung wird immer durchgeschalten und wenn die Werte
gleich sind eigentlih auch. Auch wenn wie von Michael K-punkt gut
beschrieben die Nachführung "nur" eine Gedankenspielerei für
Laborverhältnisse ist, sollte sie sich nicht uunterbrochen drehen.
Ich will die best mögliche Leistung der Solarzelle (Solarmoduls)
erreichen und das kann auch nur Sinn machen, wenn man die aktuelle
Leistung mit der potenziell größten Leistung (eine der 4
Himmelsrichtungen - 4 LDR's) vergleicht. der Koperator soll also nur
dann durchschalten, wenn z.B. am nicht-invertierenden Eingang (positiv -
die 4 LDR's) mehr Spannung anlieht wie am invertierenden Eingang
(negativ - die LDR, die die Aktuelle Leistung "anzeigt").
Wenn die Werte nahezu identisch sind oder was eigenlich relativ
unglogisch ist, am invertierenden Eingang mehr Spannung anliegt wie am
nicht-invertierenden Eingang, wegen den 4 LDR's, dann soll der
Komperator sperren.
Und genau das kann der analoge Lichtfolger (siehe Link oben) nicht, oder
sehe ich das falsch?
aus Wikipedia:
> Am Ausgang des Komparators steht ein Signal zur Verfügung, das> anzeigt,welche der Eingangsspannungen höher ist. Wenn die Spannung am> positiven, nicht-invertierenden Eingang höher ist als die Spannung am> negativen, invertierenden Eingang, so nähert sich die Ausgangsspannung> der positiven Versorgungsspannung. Bei umgekehrten Verhältnissen geht> die Ausgangsspannung gegen die negative Versorgungsspannung.http://de.wikipedia.org/wiki/Komparator_%28Analogtechnik%29
Wenn ich das richtig verstanden habe, sind die von MaWin vorgeschlagene
Bauteile in IC's "integrierte" Komparatoren (Operationsverstärker).
MaWin schrieb:
> Ganz primitive Servotechnik, mit einem L272 oder wie viel Strom der> Motor auch immer braucht, Schaltung wie alle analogen Servos:> TLE4206 und TDA3629 geht bis 0.8A, MC33030> bis 1A, DRV590/591/593/594 bis 3A per PWM.
> Dabei dreht sich die Vorrichtung theoretisch immer.
Nö.
Klarer Fall von nicht verstanden.
> Ich will die best mögliche Leistung der Solarzelle (Solarmoduls)> erreichen
Und wie kommst du darauf, daß sie diese hat, wenn sie frontal bestrahlt
wird ? Der Winkel hängt immer noch von der Solarzelle ab.
> sind die von MaWin vorgeschlagene> Bauteile in IC's "integrierte" Komparatoren
Im Prinzip ja, daher unterscheidet sich die äussere Beschaltung nicht
wesentlich von einen L272.
1.Versuche erst mal den Lauf der Sonne an der Sonnenuhr
nachzuvollziehen. Je nach Jahreszeit und Tageszeit ist der Sonnenstand
etwas anders. Das haben schon die alten Römer genutzt.
2.Wenn Du mit einem Komparator Deine Vergleiche anstellst, wird bei
jedem Regentropfen, Blatt oder Wölkchen ein wilder Aktionismus
stattfinden. Du brauchst eine geeignete Hysterese dazu. Wahrscheinlich
ist die Steuerung nach der Uhr sinnvoller, solange die Module nicht auf
einem Fahrzeug benutzt werden.
MaWin schrieb:
> Nö.> Klarer Fall von nicht verstanden.
Schön zu wissen :)
> Und wie kommst du darauf, daß sie diese hat, wenn sie frontal bestrahlt> wird ? Der Winkel hängt immer noch von der Solarzelle ab.
... eine reine Gedankenspielerei für Laborverhältnisse, wei schon einmal
erwähnt ...
"Der Winkel, der immer noch von der Solarzelle ab hängt", ist von
minderer Wichtigkeit, wie die konkrete Ausrichtung nach
Himmelsrichtungen.
Dies kann z.B. bei einem Solarmodul, welches z.B. auf einem Fahrzeug,
also einem in Bewegung bleibenden Objekt, montiert ist, von
vergleichsweise größerer Wichtigkeit sein. Wenn das Solarmodul für einen
festen Standpunkt konzipiert ist, würde deine Aussage zu treffen, bei
dieser Gedankenspielerei für Laborverhältnisse jedoch nicht.
Tut mir leid für das Missverständnis.
Ich wäre sehr dankbar, wenn mir jemand den klarer Fall von nicht
verstanden, konstruktiv erläutern würde. Bitte.
Heinz schrieb:>> Die Sonne bewegt dich quartzuhrgenau.
Na ja, durch das Analemna Verhalten geht eine Sonenuhr mit geraden
Linien auf dem Ziffernblatt bis zu 15min falsch, verglichen mit einer
Atomuhr.
Heinz schrieb:
>> Durchgefallen.>> Die Sonne bewegt dich quartzuhrgenau.> Die Sonne bewegt sich? Selber durchgefallen.
Düsendieb schrieb:
> Heinz schrieb:>>> Die Sonne bewegt dich quartzuhrgenau.> Na ja, durch das Analemna Verhalten geht eine Sonenuhr mit geraden> Linien auf dem Ziffernblatt bis zu 15min falsch, verglichen mit einer> Atomuhr.
Danke für die Antworten.
Die Pseudowissenschaft der Sterndeuterkunst, die Astrologie, spielt bei
meinem doch sehr technischen Aspekt wohl eine sehr geringe Rolle.
Mich quält jedoch immer noch eine Frage, die sich mit der Funktion des
Analog Sonnenfolgers beschäftigt.
Sonnenfolger / Heliostat
Eventuell muss ich zu geben, meine Grundkenntnisse im Bezug auf die
Elektrotechnik überschätzt zu habe.
Ich erwarte lediglich eine ausführliche und einleuchtende
Schaltungserklärung, natürlich nur, wenn es euch keine all zu sehren
Umstände bereitet.
In der Schaltung befinden sich zwei Spannungsteiler. Zu einen die
Reihenschaltung aus den beiden LDR´s. Werden beide gleichmäßig
beleuchtet, teilt sich die Spannung gleichmäßig auf.
Die Spannung Vcc teilt sich an der Reihenschaltung der Widerstände in
drei Teile auf:
Spannung U1 über Poti R1 und R3, Spannung U2 über Poti R2 und die
Spannung U3 über R4.
Die Spannung U2 ist die Hysterese bei der sich beide Ausgänge auf 0 V
Potential befinden.
Die Spannungen U1 und Vcc-U3 sind die Schaltpunkte.
Eine Frage noch:
Gibt es eine Alternative für DRV590/591/593/594. Multisim kennt keine
DRV's.
> TLE4206 und TDA3629 geht bis 0.8A, MC33030> bis 1A, DRV590/591/593/594 bis 3A per PWM.
