Hallo, ich muss für meine Diplomarbeit eine LED Anzeige realisieren. Bei der Diplomarbeit geht es darum Energiemodelle (Solar, Wasser und Windkraftwerk) zu erstellen, und mein part dabei ist die Anzeige. Das Problem ist, das ich keine konstante Spannung habe, deshalb habe ich an einen Step-Up Konverter gedacht. Jetzt stellt sich jedoch die Frage ob dieser auch eine konstante Ausgangsspannung generiert wenn sein Versorgungsspannung variiert? Gibt es sonst noch Möglichkeiten diese Anzeige zu realisieren?
Simon R. schrieb: > Jetzt stellt sich jedoch die Frage ob dieser auch eine konstante > Ausgangsspannung generiert wenn sein Versorgungsspannung variiert? Wenn man sie so baut, dann ja. DC/DC-Converter gibts geregelt und ungeregelt.
Klar geht das mit dem Step-up Wandler. Spontan fällt mir da der LM5118 von TI ein. Ist jedoch sehr empfindlich was die Bauteilauswahl angeht. Gibt sicher einfacher zu konfigurierende ICs dieser Art.
OK, ich werde dann eine Schaltung mal in LTSpice simmulieren, und zwar denke ich mir das so das ich die konstante Spannung für einen Spannungsteiler verwende, und die Variable Spannung dann mit diesem Spannungsteiler vergleiche und dadurch dann die LEDs gezielt schalte. Schalten soll er im bereich von 2V, da hier die LEDs erst zu leuchten beginnen, und 12V. Ist das möglich?
Das ist mir alles zu ungenau. Was soll denn angezeigt werden und in welcher Umgebung? Also gehts um eine Einspeisung der Leistung ins Wechselstromnetz oder um das Laden eines Akkus? Soll der Generator ausschließlich die Anzeige versorgen? Ich verstehe nicht warum Du einen Step-Up-Wandler brauchst. LCD-Anzeigen oder auch 7-Segment-LED-Anzeigen würde ich alles mit 5V betreiben. 5V sind zum Laden größerer Akkus mit etwas Leistung aber ungeeignet und ins Netz lassen sie sich auch nicht so leicht einspeisen. Ich gehe daher von einer höheren Generatorspannung (mindestens 12..14V) und würde da eher einen Step-Down-Wandler empfehlen.
OK, dann erklär ich mein Projekt mal näher. Ich soll Energiemodelle für ein Museum erstellen. Diese Modelle werden so konstruiert das sie von Volks- und Hauptschulkinder zusammengebaut werden. Die Anzeige soll nur anzeigen, das je mehr Leistung man erzeugt z.B. durch schnelleres andrehen des Windrades, mehr LEDs leuchten. Weiters ist zu sagen das das Projekt eigenständig laufen soll, d.h. ohne externer Versorgung.
Achsoooooooooo Modelle ohne jeden praktischen Einsatz. Fürs Windrad kannst Du einen alten Schrittmotor nehmen, die erzeugen auch bei geringen Drehzahlen schon erstaunlich viel Spannung. Die Leistung reicht auch locker für einen hellen LED-Balken. Würde ich mit LM3914 oder so aufbauen, die 5V was sowas braucht kriegste mit einem Schrittmotor und nachgeschaltetem 5V Linearregler locker erzeugt. Ein LDO-Typ bringt den nutzbaren Bereich noch etwas weiter nach unten. Wenn die Spannung nicht reicht bzw. das Windrad zu schnell gedreht werden muß -> Schrittmotor-Drehzahl über Riemenantrieb oder so erhöhen. Und denk dran, daß solche Kinder gerne zu Übertreibungen neigen und auch mal richtig Schwung holen. Wenn Deine Schaltung dann zu dampfen anfängt, kenne ich viele die drüber lachen und genau einen, der nicht lachen kann. Evtl. Parallelregler mit Z-Diode zur Spannungsbegrenzung an die Siebelkos. btw... Das wird eine lange Danksagungs-Seite ...
Ich werde es heute Nachmittag mal probieren zu simulieren, dann meld ich mich wieder.
Und was ist dein Part an der Diplomarbeit, wenn die Arbeit von den Leuten hier erledigt wird? Finde ich ganz schön dreist! Hast du dich mit der Materie wenigsten näherungsweise beschäftigt? Sieht mir nicht so aus!
man kann für vieles ein Diplom erlangen. Auch für darstellende Kunst und Gesang.
Ist das eine Diplomarbeit für einen Ingenieurstudiengang in Deutschland? Welche Fachrichtung?
axelr schrieb: > man kann für vieles ein Diplom erlangen. Auch für darstellende Kunst und > Gesang. Sogar für's jodeln: ein Jodeldiplom..... ;-)
Ben _ schrieb: > Und denk dran, daß solche Kinder gerne zu Übertreibungen neigen und auch > mal richtig Schwung holen. Wenn Deine Schaltung dann zu dampfen anfängt, > kenne ich viele die drüber lachen und genau einen, der nicht lachen Genau, in solche Schaltungen sollte man zwei Dinge einbauen: 1) eine vernünftige Spannungsbegrenzung 2) Einen kleinenm Dampfgenerator aus einer Modellbaulok. Dann lachen alle! Gruss Harald
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Ich bin Österreicher und besuche kein Studium sondern gehe in eine HTL, Fachgebiet Computer und Netzwerktechnik. Ich erwarte hier auch nicht das ihr mein Maturaprojekt entwickelt, ich hatte nur ein paar Fragen zum Step-Up-Converter und finde es ziemlich unschön wie ich hier von manchen niedergemacht werde, aber die ignoriere ich mal gekonnt. Hab jetzt schnell mal so eine Testschaltung simmuliert. Sieht zwar nicht schön aus, tut jedoch das was es soll. Danke für eure Hilfe!
Naja, aber im Grunde bestätigst Du nur was alle denken. Nach dem letzten Posting kann ich die verstehen... Denn du hast nicht einen Hauch Ahnung von dem Kram, den Du da bauen sollst. Lernresistent bist Du auch noch. Naja, viel Spaß noch beim Simulieren von Step-Up-Wandlern, irgendwie mußt Du ja die Zeit vergeuden, die Dir die Lösungswege anderer hier einsparen.
Haste ja recht, so wirklich Ahnung habe ich nicht von nem Step Up Converter, hab bis vor 2 Tagen auch noch nichts von gewusst, deswegen hab ich mich ja hier angemeldet
Ben _ schrieb: > Naja, aber im Grunde bestätigst Du nur was alle denken. Nach dem letzten > Posting kann ich die verstehen... Denn du hast nicht einen Hauch Ahnung > von dem Kram, den Du da bauen sollst. > > Lernresistent bist Du auch noch. Naja, viel Spaß noch beim Simulieren > von Step-Up-Wandlern, irgendwie mußt Du ja die Zeit vergeuden, die Dir > die Lösungswege anderer hier einsparen. Wie asozial du doch bist...
Danke für das Kompliment. Aber im Grunde habe ich nur keine Lust mir da Gedanken über anderer Leute Probleme zu machen und hier eine Lösung niederzuschreiben WENN diese hinterher komplett ignoriert wird. Also nicht abgelehnt, verworfen oder so - nein, komplett ignoriert. Dann verschwende ich nur meine Zeit und bin entsprechend mies aufgelegt. Ich denke das ist verständlich.
Alex A. schrieb: > asozial Ich finde eher Leute asozial, die die Hilfsbereitschaft und Gutmütigkeit Anderer auszunutzen versuchen und ihren Unwillen, sich selbst in eine Sache einzuarbeiten, mit geschicktem Wortgeklingel verschleiern.
Simon R. schrieb: > Jetzt stellt sich jedoch die Frage ob dieser auch eine konstante > Ausgangsspannung generiert wenn sein Versorgungsspannung variiert? Wenn er richtig ausgelegt ist, dann tut er das. Aber die Schlüsselfrage ist doch: Simon R. schrieb: > Die Anzeige soll nur anzeigen, das je mehr Leistung man erzeugt > z.B. durch schnelleres andrehen des Windrades, mehr LEDs leuchten. Gib mal "Butter bei die Fische": welche "Leistungen" (also Spannungen und Ströme) hast du da tatsächlich zur Verfügung? Erst, wenn du weißt, was deine Quelle überhaupt ausspuckt, kannst du weiterdenken, entwickeln und simulairen. Sonst ist das hier alles reine, praxisfremde und fürderhin sinnlose Gedankenakrobatik.
Sry, ich habe die Lösung mit dem LM3914 irgenwie überlesen, falls du das meinst, und ich wollte hier auch niemanden ignorieren. Aber das Problem ist halt das ich keine konstante Spannung habe, und da kommt man am Step-Up Konverter wahrscheinlich nicht vorbei. Denn zur Versorgung des LM3914 benötige ich wiederum eine konstante Spannung und da bin ich dann wieder näherungsweise bei meiner Schaltung die ich simuliert habe, oder sehe ich das Falsch. Ich will mich hier für alle Unannehmlichkeiten die ich anscheinend verursacht habe Entschuldigen und das Thema auf den Technischen Teil zurückbringen. Noch kurz eine Frage, in LTSpice wie auch in Multisim ist der LM3914 leider nicht vorhanden, kann ich den irgendwie einbinden (evtl. LTSpice Bibliothek) oder kann ich eine andere Simmulationssoftware dafür nutzen?
@Lothar Miller hab deine Antwort erst nach meiner gelesen sry. Also beim Wasserkraftwerk werden wir eine Leistung von 5W erreichen, bei einer Maximaldrehzahl von 498 Umdrehungen/min. Der Generator den wir bei diesem Modell verwenden liefert uns 12V. (Generator mit Getriebe) Auch muss darauf geachtet werden das Die Pelton Turbiene immer eine gewisse Last benötigt, sonst geht sie durch. Beim Solar Modell verwenden wir ein Solarmodul mit einer Nennspanung von 17,6V, einem Nennstrom von 280mA beim Windkraftwerk verwenden wir einen Schrittmotor, der uns bei 2500 Umdrehungen knapp 8V zur Verfügung stellt. Genauere Daten kann ich hier leider noch nicht nennen.
8V generatorische Spannung bei 2500 U/min ist entweder kein Schrittmotor oder verdammt ungeeignet. Ich hab hier welche, da kann man schon nicht mehr in eine weiße 5mm LED reinschauen, wenn man nur mit der Hand dran dreht ohne sich kurzzeitig die Augen zu verblitzen. Bei 2500 U/min könnte ein Anfassen der Anschlüsse schon sehr unangenehm werden, eine LED würde es ziemlich schnell töten. Hast Du Dir von einem Solarmodul schon mal den Verlauf von Strom und Spannung bei verschiedener Belastung und verschiedener Sonneneinstrahlung angeschaut? Dann wirst Du feststellen, daß die Spannung über den gesamten Leistungsbereich ziemlich konstant bzw. sehr temperaturabhängig ist und der Strom die leistungsbestimmende Größe ist. So und nun will ich mal eine Antwort darauf haben wieso Du bei einem 17V Solarmodul oder einem 12V Generator unbedingt einen Step-Up-Wandler brauchst wenn die Anzeigeschaltung sei es nun mit einem µC oder einem LMblahblahblah nur 5V benötigt?
Das Problem ist das ich aus der Messspannung die Betriebsspannung generieren muss, und die erste LED möglichst früh zu leuchten beginnen soll.
Rolf Schneider schrieb: > Ich finde eher Leute asozial, > die die Hilfsbereitschaft und Gutmütigkeit Anderer > auszunutzen versuchen > und ihren Unwillen, sich selbst in eine Sache einzuarbeiten, > mit geschicktem Wortgeklingel verschleiern. Was für ein verbittertes Weltbild du doch hast. Du suchst auch tatsächlich das Böse in jedem Menschen? Wenn ich diesen Thread hier lese, bekomme ich das Kotzen: Jemand fragt nach Hilfe und keine Stunde später ihm wird sofort vorgeworfen, er wolle sich die Abschlussarbeit von anderen Leuten vorkauen lassen. Um mal die Kernaspekte dieses Threads aufzulisten: 1. Problemstellung und erster eigener Ansatz (step-up converter) wird genannt. Hier wird erstmal eine vollkommen neutrale Frage gestellt, ob der step-up Wandler eine konstante Ausgangsspannung bei variabler Eingangsspannung generiert. 2. Diese Frage wird ihm beantwortet und verschiedene ICs vorgeschlagen. 3. Der TO sagt, dass er sich damit beschäftigen und das ganze mal simulieren möchte. Gleichzeitig schlüsselt er seinen Gedankengang auf und fragt, ob der Ansatz brauchbar ist. 4. Dann kommt eine Diskussion mit Ben zustande, in der das Vorhaben ein wenig näher erläutert wird. 5. Weniger als eine Stunde ist vergangen. Jens kommt an und beschuldigt den TO als erstes die Diplomarbeit von anderen Leuten machen lassen zu wollen und dass sein Verhalten dreist sei. 6. Dann kommt eine etwas längere Hilfestellung von Ben, auf die der TO nicht wirklich eingeht. Zu Punkt 6 später mehr. 7. Rückmeldung vom TO, dass er den step-up converter zum Laufen gebracht hat, wie in Punkt 3. bereits versprochen. 8. Sofortiges feedback von Ben, dass der TO ahnungslos und lernresistent sei. Zu Punkt 6. Ich schätze, dass er die Hilfestellung von Ben nicht aus Boshaftigkeit ignoriert hat, sondern weil er einfach noch in dem Glauben war, dass der step-up converter die Lösung ist. Und dass er sich darauf fixiert hat, liegt in seinem Unwissen und mitunter in seiner Naivität. Ja, er muss noch einiges lernen. Ward ihr anfangs so anders? Richtig, ihr ward sicherlich Musterstudenten/Schüler, die die Weisheit mit Löffeln gegessen haben. Eure Fragen waren alle auf einem qualitativ sehr hohem Niveau. Ihr habt regelrecht ein sehr tiefgründiges Fachgespräch mit den Helfenden geführt. Jeder vorgeschlagene Ansatz von denen wurde von euch sofort verstanden und korrekt umgesetzt... Leute, ich schäme mich fremd. Ganz ehrlich, ihr gebt ihm nicht mal mehr den Hauch einer Chance. Sobald er die Wörter Diplom und Hilfe in einen Konsens bringt, soll er angeblich die Arbeit von euch anfertigen lassen wollen. Sobald er nicht sofort auf einen Lösungsansatz eingeht, wird er als lernresistent abgestempelt. Hand aufs Herz: Erinnert euch an eure Zeit zurück und versucht nachzuvollziehen, wie es ist, wenn man als Unerfahrener neu in einer Materie ist. Und wenn dann Fachbegriffe in den Raum geworfen werden, raucht der Kopf erstmal. Euer Kopf hat damals auch geraucht und ihr habt den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen! Als ich eine Frage bezüglich meiner Diplomarbeit hatte, habe ich die Fragestellung samt 2 seitiger Din-A4 Rechnung (jeder einzelne Schritt und jede Umformung notiert) hier gepostet und nett nachgefragt, ob jemand meinen Fehler sieht. Denn ich habe die Rechnung gemacht und gemacht und ich kam nicht auf das richtige Ergebnis. Und was war die erste Antwort? Ich solle meine Diplomarbeit nicht von anderen Leuten machen lassen. Ich bin sprachlos... Das war es von mir, denn ich möchte den Thread nicht noch mehr mit meinem belanglosen Gefasel vollspamen.
Alex A. schrieb: > Hier wird erstmal eine vollkommen neutrale Frage gestellt, ob > der step-up Wandler eine konstante Ausgangsspannung bei variabler > Eingangsspannung generiert. Dies kann man leicht selbst herausfinden, wenn man mal einen Blick in ein entsprechendes Datenblatt wirft.
Prinzipiell bin auch ich der Meinung, daß jemand, der ein Diplom auf diesem Gebiet erlangen möchte, dazu in der Lage sein sollte, solche einfachen Problemstellungen alleine zu lösen bzw. sich fehlendes Wissen selbst zu erarbeiten. Ich halte das für eine essentielle Eigenschaft für Leute, die in die Entwicklung wollen. Und dieses Problem IST einfach. Ich hab eine wenig belastbare Stromquelle mit variabler Spannung und soll daraus eine Betriebsspannung erzeugen, mit ein paar LEDs belastet werden kann. Was letztendlich damit angezeigt werden soll ist erstmal völlig belanglos. Auf jeden Fall muß ich zusehen, daß ich mit dem winzigen Hauch an Leistung klarkomme, den ich den Generatoren an der unteren Grenze (und dieser Arbeitspunkt scheint sehr wichtig) zumuten kann, wenn die erste LED möglichst "früh" leuchten soll. Das ist schon mal das erste, was gegen einen Step-Up-Wandler spricht, denn dieser braucht einen höheren Eingangsstrom als hinten wieder rauskommen soll und erzeugt mir zusätzliche Verlustleistung. Keine richtig gute Idee an einer schwachen Stromquelle. Woran ich zweifle ist, daß der TE elementare Dinge wie den Energieerhaltungssatz oder das Betriebsverhalten seiner Generatoren verstanden hat. Daraus folgt nämlich, daß ich keine Betriebsspannung für irgendwas aus dem Nichts heraus erzeugen kann. Die grundlegende Quelle muß leistungsstark genug sein, um die Last - egal ob sie nun aus einem Step-Up-Wandler oder einer einfachen simplen LED besteht - speisen zu können. Step-Up-Wandler schön und gut "kann aus 1V 20V machen" liest sich echt klasse. Aber daß ich für sagen wir 30mA bei 5V bei 1V Eingangsspannung bereits 150mA aus dieser Quelle brauche klingt dann schon nicht mehr so gut. Und da ist der Eigenbedarf des Wandlers mit seinen Verlusten noch gar nicht mit bei. Das macht nur Sinn, wenn ich zB. einen 1,2V Akku habe und daraus 5V brauche - der Akku kann mir locker 200mA liefern ohne daß ich seine Ausgangsspannung in die Knie zwinge! Kurz: ich denke nicht, daß einer seiner elektromagnetischen Generatoren genug Leistung bringt um unterhalb der benötigten Betriebsspannung (die wohl 5V sein dürften) den nötigen Betriebsstrom zu liefern. Die Last würde die Spannung so weit in die Knie drücken, daß auch ein Step-Up-Wandler nichts oder nicht viel helfen kann. Folglich halte ich die Idee "Step-Up-Wandler" für ungeeignet. Zweiter Punkt, der diese These stützt: die Strom/Spannungs-Kennlinie eines Solarmoduls. Die hat er sich entweder noch nie angeschaut oder auch nicht verstanden. Er weiß nicht, daß ein Solarmodul bei normalem Tageslicht schon seine Nennspannung erreicht, aber so gut wie keinen Strom liefern kann. Was hat er nun davon, wenn er da einen Step-Up-Wandler anschließt? Will er mit den 17V oder was er da hat noch weiter nach oben? Vollkommen sinnfrei. Und wenn das Solarmodul nicht in der Lage ist, den Strom für eine belastete Spannung zu liefern, die unterhalb seiner Nennspannung liegt, dann wird es das auch mit Step-Up-Wandler nicht schaffen. Höchstens mit einem Step-Down-Wandler vielleicht. Allerdings reden wir in diesem Bereich von einer einzelnen LED. Low-Current sind das 5mA damit's gut sichtbar leuchtet. Es wird schwer, einen Step-Down-Wandler plus die LED mit weniger Leistung zu betreiben, obwohl 12V Differenz einem solchen Wandler durchaus gutes Potential verschaffen. Allerdings übertrifft das Solarmodul 5V/5mA (bzw. 6V wegen dem Regler) schon bei wenig Tageslicht deutlich - was den Step-Down-Wandler sofort sinnlos macht. Mein Lösungsansatz wäre zu probieren, so gut wie keine Verlustleistung an der unteren Grenze zu erzeugen - Verlustleistung im oberen Leistungsbereich scheint mir problemlos tolerabel und evtl. sogar notwendig. Das Solarmodul zB. braucht eine Strom- und keine Spannungsmessung, also muß ich seine Leistung irgendwo umsetzen. Bei Schrittmotoren oder generell Wechselstrom erzeugenden Quellen kann ich im unteren Leistungsbereich (was die komplette Anzeigeschaltung mit ihren paar LEDs einschließt) auch ein wenig tricksen und evtl. eine Spannungsverdopplerschaltung mit guten Dioden (niedrige Flußspannung, Schottky, KEINE 1N4007 oder sowas) aufbauen, wenn der Generator zwar mehr als genug Strom für meine Schaltung bringen würde, aber die Spannung noch nicht groß genug ist. Das würde wesentlich besser funktionieren als ein Step-Up-Wandler und einen Gleichrichter brauche ich in beiden Fällen. Den kann ich also nicht einsparen. @Sozialarbeiter Wenn der TE aufgrund meiner in mühsamer Kleinarbeit zusammengetippten Ratschläge sein Diplom besteht, kriege ich dann später Anteile von seinem gegenüber einer Hilfskraft ziemlich aufgepeppten Lohn, den er damit bekommt? Wenn nicht, ist das nicht einfach nur asozial?? Denk mal drüber nach!
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