Hallo liebe mikrocontroller.net Gemeinde, ich bastle schon seit einiger Zeit nebenbei an einer Regelung für eine Kleinwindkraftanlage. Ich stehe jetzt jedoch vor einem Problem, bei dem ich nicht weiter komme. Das Windrad liefert eine relativ hohe Spannung, ca. 200 Volt maximal. Aus dieser Spannung, möchte ich nun irgendwie 15 Volt gewinnen, um damit den Mikrocontroller der Regelplatine, ein LCD und die Fettreiber zu versorgen, eventuell auch noch einen Lüfter. Ich habe bereits versucht, mittels Transistor und Zenerdiode eine lineare Spannungsregelung aufzubauen, doch dort entsteht logischerweise dann eine viel zu hohe Verlustleistung und für den Widerstand zwischen Basis und Kollektor des Transistors finde ich auch keine passenden Werte. Entweder genügt der fließende Strom nicht, um die gewünschte Ausgangsspannung zu erreichen(bei kleinen Eingangsspannungen), oder der Widerstand wird viel zu heiß(bei großen Eingangsspannungen). Am liebsten wäre mir eine schaltgeregelte Lösung, um weniger Energie zu verheizen. Für diese Möglichkeit fehlt mir jedoch eine Idee, diesen doch recht großen Spannungsbereich von ca. 20 Volt bis 200 Volt zuverlässig abzudecken. Ich hoffe, dass ihr mir einige gute Tips zur Lösung dieses Problems geben könnt und bedanke mich schon im Voraus, Gruß, Chrisi112
Hallo, vielleicht musst Du das mit zwei Schaltnetzteilen lösen. Für 85V - 265V wäre dies u.U. ein Ansatz. http://www.reichelt.de/Open-Frame-Netzteile/PSA-25L-201/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=35111;GROUPID=4960;artnr=PSA+25L-201 Gruss Klaus.
Ich würde da eher zu etwas raten, was MPP-Tracking-fähig ist. Weil wenn er sich die Spannung mit einem einfachen Wandler zu weit runterzieht, versaut er sich die Leistung. Auf jeden Fall Step-Down bzw. Schaltregler, Linearregler wäre schade um den Strom.
Danke erstmal für die Antworten. Der Tip mit den 2 Netzteilen ist zwar gut, aber ich glaube, dass das zu teuer wird. Mir wäre eine Selbstbaulösung lieber. Desweiteren lässt sich dieser Spannungsbereich ja schon fast mit einem Steckernetzteil erreichen. Und Ben, ein MPP Tracking ist an dieser Stelle nicht nötig, in den Regelcontroller ist eine Leistungskurve einprogrammiert, die den Generator optimal belastet, die hier benötigten 15 Volt sollten den Generator nicht ausbremsen können. Mein Hauptproblem bei einem Step Down als Ansatz ist, dass ich dort ja wieder zunächst eine Steuerspannung benötige und wieder vor einem ähnlichen Problem stehe... Grußß, Chrisi12
Gast
#3136240
Christian I. schrieb: > aber ich glaube, dass das zu > teuer wird Hallo Christian, was denkst Du wird teurer? Ein schelchter Wirkungsgrad eines auf 200V ausgelegten Wandlers bei 20V? Oder ein besserer von zwei Netzteilen und die Kosten einmal inverstiert? rgds
Gast
#3136242
6A66 schrieb: > Christian I. schrieb: >> aber ich glaube, dass das zu >> teuer wird > > Hallo Christian, > > was denkst Du wird teurer? Ein schelchter Wirkungsgrad eines auf 200V > ausgelegten Wandlers bei 20V? Oder ein besserer von zwei Netzteilen und > die Kosten einmal inverstiert? > > rgds BTW: um welcher Leistung reden wir hier eigentlich: 1W, 1kW? rgds
Also die Leistung, um die es hier geht, liegt bei etwa 5 Watt. Je nach Lüfter, den ich dann verwende, könnte sie auch noch ein klein wenig höher liegen. Ohne Lüfter läge sie etwa bei 1 bis 2 Watt, daher ist mir der Wirkungsgrad hier nicht ganz so wichtig. Notfalls kann die Spannung für den Lüfter auch aus der (Haupt-)Wandlerausgangsspannung gewonnen werden, das wäre dann über einen simplen Schaltregler kein Problem. Um hier nochmal auf deine Frage zurück zu kommen, ich glaube, dass bei dieser Leistung eher die beiden Netzteile am Ende teurer sind, als die Verluste durch schlechtere Wirkungsgrade. Es geht hier nur um die Versorgung der eigentlichen Reglerplatine, welche schon fertig ist. chrisi112
Also ich hab mal das 230V Schaltnetzteil eines kleinen DVB-T Recievers oder was das war 1:1 übernommen weil das schon mit 20V stabil lief um einen Controller stabil und stromsparend an 20-60V zu versorgen. Mit 200V wäre das ebenfalls gelaufen.
Das mit dem Netzteil aus einem Receiver wäre natürlich eine gute Idee, danke... mal sehen wann mir da wieder mal einer über den Weg läuft.
Gast
#3139596
theoretisch könntest du auch mit dem controller selber die spannung überwachen und schalten. Generator -> Widerstand -> FET-Schalter -> Elko -> Controller der Controller misst die U am Elko (ADC). Wenn die Spannung am Elko größer als 15V wird, schaltet der FET ab. Fällt die Spannung unter 14V, bleibt der FET (selbstleitend) an. Der Elko sollte groß bemessen sein und eine Leistungs-Zenerdiode von ca. 20V parallelgeschaltet haben (zur Sicherheit). Der Wert des Widerstands sollte so klein wie möglich sein, aber so, dass die Zenerdiode auch bei 200V Generatorspannung nicht durchbrennt.
Gast
#3139677
Die Evolution eines Schaltreglers: 1. gerri schrieb: > Generator -> Widerstand -> FET-Schalter -> Elko -> Controller 2. Generator -> FET-Schalter -> Widerstand -> Elko -> Controller 3. Generator -> FET-Schalter -*-> Spule -> Elko -> Controller Masse -> Diode-----+ scnr, nicht "Gast"
Gast
#3140423
nicht "Gast" schrieb: > 2. > Generator -> FET-Schalter -> Widerstand -> Elko -> Controller wobei die methode mit dem elko auch mit gaaaanz langen schaltzeiten funktioniert und so gut mit dem controller aus einem steuerprogramm heraus beherrschbar ist...
Das wäre ja dann fast ein Step Down Wandler mit dem Widerstand... naja ich werde trotzdem erstmal den Versuch mit einem fertigen Snt machen, habe hier einige mit 5V herumliegen, die funktionieren wirklich schon ganz gut an 20V, nur mit 15V ist noch keins zum probieren da.
Gast
#3140496
Christian I. schrieb: > Das wäre ja dann fast ein Step Down Wandler mit dem Widerstand... naja Das ist absoluter Blödsinn! Wenn das funktionieren würde, hätte man das schon längst gemacht. Der Strom der aus dem Kondensator herausfließt muß im zeitlichen Mittel genausogroß sein wie er hineinfließt (über R und FET). Ist also gleich groß wie ein Vorwiderstand alleine.
Gast
#3140535
Mal ganz blöd gefragt. Wenn du ein Windrad zu Stromerzeugung betreibst, dann hast du doch bestimmt irgendwo auch einen Pufferaccu stehen. Dann müsstest du nur einen elektronischen Schalter bauen, der deine Schaltung ab einer Generatorspannung über 20V einschaltet.
Gast
#3140550
Christof Rieger schrieb: > Mal ganz blöd gefragt. > Wenn du ein Windrad zu Stromerzeugung betreibst, dann hast du doch > bestimmt irgendwo auch einen Pufferaccu stehen. Dann müsstest du nur > einen elektronischen Schalter bauen, der deine Schaltung ab einer > Generatorspannung über 20V einschaltet. Bitte liebe Leute hört mit dem Blödsinn auf, du kannst keinen step-down Wandler ohne L bauen egal mit oder ohne Akku!
Gast
#3140563
Fritz schrieb: > Bitte liebe Leute hört mit dem Blödsinn auf, du kannst keinen step-down > Wandler ohne L bauen egal mit oder ohne Akku! Näherungsweise schon wegen dem R, der den Schaltstrom für den C begrenzt. Es wurde ja nach einer einfachen Methode gefragt, bei der der Wirkungsgrad nicht sooo eine große Rolle spielt. Ich würde aber auch wenn möglich einen externen Step-Down-Wandler verwenden!
Gast
#3140566
gerri schrieb: > Näherungsweise schon wegen dem R, der den Schaltstrom für den C > begrenzt. > > Es wurde ja nach einer einfachen Methode gefragt, bei der der > Wirkungsgrad nicht sooo eine große Rolle spielt. Leider noch immer nicht begriffen: Ja du kannst natürlich deinen Eingangsstrom zum C oder Akku switchen, nur die Verluste sind genausogroß an deiner R-FETkombination als wie ein Vorwiderstand alleine. Deshalb macht switchen keinen Sinn.
Gast
#3140578
Ich werde noch mal in die Schule gehen und Deutsch lernrn. Vieleicht versteht man mich dann, wenn ich etwas schreibe. LG Christof
Gast
#3140594
Christof Rieger schrieb: > Mal ganz blöd gefragt. > Wenn du ein Windrad zu Stromerzeugung betreibst, dann hast du doch > bestimmt irgendwo auch einen Pufferaccu stehen. Dann müsstest du nur > einen elektronischen Schalter bauen, der deine Schaltung ab einer > Generatorspannung über 20V einschaltet. Christof Rieger schrieb: > Ich werde noch mal in die Schule gehen und Deutsch lernrn. > Vieleicht versteht man mich dann, wenn ich etwas schreibe. > > LG Christof Ja leider hab ich es nicht verstanden. Willts du eine extra Schalung an einen extra Akku hängen, der seine Schaltung bei über 20V Generator einschaltet?
Christof Rieger schrieb: > Mal ganz blöd gefragt. > Wenn du ein Windrad zu Stromerzeugung betreibst, dann hast du doch > bestimmt irgendwo auch einen Pufferaccu stehen. Dann müsstest du nur > einen elektronischen Schalter bauen, der deine Schaltung ab einer > Generatorspannung über 20V einschaltet. Also, einen Pufferakku gibt es nicht. Das Problem an einem Widerstand (und wie Fritz schon erklärt hat auch mit Schalter davor oder dahinter) ist, dass dann die maximale Verlustleistung zu groß wird, um das noch gut kühlen zu können. Bei der Differenz 200 zu 15 Volt mit 200mA würden ja dann schon 23 Watt am Widerstand verheizt... Das finde ich eher suboptimal. Desweiteren könnte man ja, wenn man schon mit Mosfets anfängt, auch direkt einen Step Down Wandler bauen, der die benötigte Spannung zur Verfügung stellt. Mir wäre allerdings eine kleine, einfache Lösung lieber, daher versuche ich zunächst das mit dem Netzteil aus Receiver/Steckernetzteil o.Ä. Theoretisch dürfte dies eine sehr gute Lösung darstellen, wenn das Teil wirklich schon bei 20-30 Volt beginnt zu arbeiten. Sobald ich ein entsprechendes Netzteil aufgetrieben habe, werde ich berichten, ob es so funktioniert, oder nicht.
Gast
#3140741
@Fritz nicht an ein extra Accu. Sondern an einen der in der Anlage sowiso existiert. Aber den gibt's ja lt. Christian nicht. Damit ist meine Idee hinfällig. LG Christof
Gast
#3140755
Irgenwo muss noch ne Schaltung rumfliegen mit 5 Transistorn und noch ein bisschen kleinkram. Die hatte die Ladung es Kondensators solange aufrecht erhalten bis die Halbwelle eine bestimmten Spannungswert übershritten hatte. Dann Schaltete sie den Ladestrom einfach ab, bis die nächste Halbwelle kam. LG Christof
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