Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verhalten von Schaltregler


von H.Manuel (Gast)


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Hallo liebe community!

Da ich noch sehr neu im Bereich der E-Technik bin, für die Uni aber ein 
Projekt bearbeiten muss habe ich hier eine hoffentlich einfache Frage. 
Es geht um die Verwendung eines Schaltreglers und dessen Verhalten.

Der Regler soll schwankende DC Spannungen und Ströme am Eingang (erzeugt 
z.B. durch Solarzellen), auf eine relativ konstante Ausgangsspannung 
(DC) an einen Verbraucher bringen. Dieser hat einen variablen 
Widerstand, der eingestellt werden kann.

Nun ist die Frage, wie sich der Regler verhält, wenn der Verbraucher 
weniger Leistung "verbrauchen" will, als der Erzeuger bereitstellt. Hält 
er die Spannung am Ausgang weiterhin konstant und die Eingangsspannung 
erhöht sich entsprechen? Oder steigt die Ausgangsspannung an?
Oder passiert vielleicht etwas ganz anderes?

Gleiche Fragestellung ergibt sich analog für den umgekehrten Fall, wenn 
der Verbraucher mehr will, als der Erzeuger hergeben kann.

Ich freue mich auf hilfreiche Antworten!

von MaWin (Gast)


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> Hält er die Spannung am Ausgang weiterhin konstant
> und die Eingangsspannung erhöht sich entsprechen?

Ja, und zwar vor allem deswegen, weil die STROMAUFNAHME am Eingang
zurückgeht, und eine wneiger belastete Solarzelle liefert halt etwas
mehr Spannung.

Schaltregler an Solrazellen sind übrigens eine hohe Kunst,
denn Schaltregler haben einen negativen Eingangsiwderstand un damit
die Eigenschaft, die Solrzelle zu überlasten und im Deadlock
hängen zu bleiben.

Daher braucht man intelligente Regler, das übliche Prinzip heisst
MPP, aber das sist nur nötig wenn man Akkus laden will, also so
viel Strom wie möglich produzieren will.

Bei deinem Lastwiderstand mit konnstanter Spannung wird auch ein
gleichmässiger Strom verlangt, also wird man nicht im Maximum power 
Point arbeiten, sondern muss nur den deeadlock verhinder der bei zu 
wenig
Sonne netstht (Leistung reicht nicht, Soalrzelle wird überlastet,
Spannung sackt ab, Regler zieht möglichst viel Strom, und auch wenn
die Sonne nun wiederkommt, kommt der Regkler nicht hoch, weil er
die Soalrzelle an einem Punkt ganz schlechten Wirkunsggrades betreibt).

Linearregler sind deutlich einfacher (wenn man mit einer konstanten
geringeren Spannung auskommt).

von H.Manuel (Gast)


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Ok das klingt soweit gut. Der Schaltregler schien mir vernünftig, weil 
er Spannungen gut hochtransformieren kann. Aber wenn ich mehrere 
Solarzellen in Reihe schalte bekomm ich die Spannung ja höher und kann 
dementsprechend einen Linearregler benutzen.
Danke für die schnelle Antwort.

Nun kommt mir aber noch eine Frage: Wenn der Verbraucher dennoch mehr 
Leistung will, als der Erzeuger bereitstellen kann, wird die 
Ausgangsspannung des Regler ja dennoch unter den Sollwert fallen.
So kann ich herausfinden, dass mehr Leistung benötigt wird.

Wie aber kann ich anhand dieser Anordnung ablesen, dass mein Erzeuger 
mehr Leistung bereitstellen kann/will, als der Verbraucher abnehmen 
will?

von MaWin (Gast)


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> wird die Ausgangsspannung des Regler ja dennoch unter den Sollwert
> fallen.

Ja.

> Wie aber kann ich anhand dieser Anordnung ablesen, dass mein Erzeuger
> mehr Leistung bereitstellen kann/will, als der Verbraucher abnehmen
> will?

Gar nicht.

Du könntest höchstens kurzzeitig mit einem Maximum power Point Regler 
die Solarzelle so belasten, daß sie maximale Leistung liefert (die in 
einem Widerstand verheizt wird), und dann diese Leistung mit der zum 
Betrieb des Gerätes notwendigen vergleichen.

Nicht gtanz so exakt wäre es, eine zweite Solarzelle (Photodiode) die ja 
physikalisch je nach Sonneneinfall ein starres Verhältnis von ihrer 
Spannung/Spannung grossem Panel und ihrem Strom/Strom grossem Panel hat, 
maximal zu belasten und deren Daten mit den Daten des grossen Panels zu 
vergleichen.

Es ist aber weitgehend merkbefreit, Zahlen ermitteln zu wollen, die man 
nicht braucht.

von Harald W. (wilhelms)


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H.Manuel schrieb:

> Der Regler soll schwankende DC Spannungen und Ströme am Eingang (erzeugt
> z.B. durch Solarzellen), auf eine relativ konstante Ausgangsspannung
> (DC) an einen Verbraucher bringen.

Wenn es sich nicht gerade um Grosskraftwerke handelt, schaltert man
da die solarzellen einfach parallell an einen passenden Akku. Man
muss dann nur noch aufpassen, das dieser Akku nicht überladen wird.
Gruss
Harald

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