Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Max. Leistung einer Spannungsquelle


von Max B. (bommel2012)


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Hallo zusammen,

ich würde gerne von einer Spannungsquelle maximale Ausgangsleistung 
ermitteln. Ich vermute ich könnte einfach die Spannung messen und dann 
die Strombegrenzung langsam reduzieren (größeren Strom zulassen). Wenn 
die Spannung einbricht den Strom messen und dann I*U das müsste doch 
gehen oder? Gibt es noch ne andere Alternative? Ich rechne nämlich damit 
das die Leistung deutlich über einem viertel Watt liegt und da habe ich 
keine Widerstände mehr. Freue mich auf Ratschläge.

von ??? (Gast)


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Ja, das kannst Du so machen, auch wenn nicht klar ist, was für eine 
Spannungsquelle Du hast.

Du kannst auch mehrere Widerstände parallel schalten, dann kannst Du 
mehr Leistung ziehen.

Gruß

von Max B. (bommel2012)


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Es geht da mehr um das Prinzip. Aber Ich habe nen E-Motor den  ich als 
Generator nutze.

von U. B. (Gast)


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Einen solchen Generator kann man einigermassen genau als linear 
annehmen.
Dann sollte schon ein klassischer Leerlauf- und Kurschlussversuch 
weiterhelfen.

von power (Gast)


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Nein, die maximal entnehmbare Leistung ist bei Anpassung (Rl=Ri), das 
muß nicht bei maximaler Ausgangsspannung sein.

von U. B. (Gast)


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>  das muß nicht bei maximaler Ausgangsspannung sein.

Das KANN nicht bei max. Ausgangsspanng sein !

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Max Bommel schrieb:
> ich würde gerne von einer Spannungsquelle maximale Ausgangsleistung
> ermitteln.
Du fragst nach einem "MPP Tracker"...
http://de.wikipedia.org/wiki/Maximum_Power_Point

Aber was ist denn den eigentliches Problem?
Denn im zusammenhang mit Batterien ist der MPP denkbar ungünstig...

von power (Gast)


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Ich kenne die Kennlinie der Quelle nicht.

von Max B. (bommel2012)


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Wenn es nicht linear wäre. Würde es da noch eine Möglichkeit geben nur 
interesse halber.

von Viktor N. (Gast)


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Ja. Man erhoeht die Last. Man kann zB einen FET als Last haben und 
einfach mehr aussteuern. Und immer schoen Spannung und Strom 
multiplizieren.

von power (Gast)


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Bei linearer Kennlinie (Uo, R) gilt:
Pmax = 1/4*Uo*Io

Bei trapezförmiger Kennlinie (z. B. Zenerdiode und Widerstand) gilt:
Pmax = 1/4*Uo*Io    für Uo > 1/2*Uq
Pmax = Uo*(Uq-Uo)/R für Uo < 1/2*Uq (es muß kleiner gleich heissen)

von M. K. (sylaina)


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power schrieb:
> Bei linearer Kennlinie (Uo, R) gilt:
> Pmax = 1/4*Uo*Io

Und wieso nicht 1/2 oder 1/3? Und was ist Uo und Io bei dir? 
Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom?

von Udo S. (urschmitt)


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Michael Köhler schrieb:
> Und wieso nicht 1/2 oder 1/3? Und was ist Uo und Io bei dir?
> Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom?

Weil das so ist. Kannst du gerne nachrechnen:
Rechne dir die Leistung eines Verbrauchers bei einer linearen Quelle als 
Funktion von U oder I aus.
Mach die erste Ableitung und setze sie  = 0 dort ist das Maximum.
Wenn du jetzt noch Erbsenzähler bist kannst du beweisen daß es ein 
Maximum ist indem du dir die 2. Ableitung an der Stelle ansiehst.

Mathe 10 oder 11 Klasse Gym.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Max Bommel schrieb:

> ich würde gerne von einer Spannungsquelle maximale Ausgangsleistung
> ermitteln.

Was meinst du mit "ermitteln"? Vielleicht messen? Dann miß doch!

Theoretisch ermitteln kann man die auch, aber dann braucht man die 
Strom/Spannungs-Kennlinie deiner Spannungsquelle. Aber eventuell 
entspricht deine Spannungsquelle ja auch einem der (idealisierten) 
Standardmodelle.

Z.B. hat eine ideale Spannungsquelle keinen Innenwiderstand und kann 
unendlich viel Strom (und damit unendlich viel Leistung) liefern. 
Dummerweise nur bei unendlich kleinem Lastwiderstand. Bei der 
Spannungsquelle mit konstantem Innenwiderstand R_i wird die maximale 
Leistung bei Anpassung erreicht: R_L = R_i.

> Ich vermute ich könnte einfach die Spannung messen und dann
> die Strombegrenzung langsam reduzieren (größeren Strom zulassen).

"Strombegrenzung"? WTF?

> Wenn
> die Spannung einbricht den Strom messen und dann I*U das müsste doch
> gehen oder?

Ja. Messen eben: verschiedene Lastwiderstände anschließen und Strom und 
Spannung messen. Leistung ausrechnen. In ein Diagramm eintragen. Schauen 
ob es ein Maximum gibt.

> Gibt es noch ne andere Alternative? Ich rechne nämlich damit
> das die Leistung deutlich über einem viertel Watt liegt und da habe ich
> keine Widerstände mehr.

Dann kauf welche. Oder schlachte sie aus. (Kfz-)Glühlampen und Heizstäbe 
aus Waschmaschinen, Toastern u.ä. geben auch prima Lastwiderstände ab. 
Und man kann Widerstände kleiner Leistung auch in Reihe und/oder 
parallel schalten.


XL

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