Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltung und 100 Fragen


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von Thomas L. (herrlange)


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Hallo

gleich zu beginn, ich bin was Elektronik angeht ein absoluter Laie, und 
bitte deshalb um Geduld und Nachsicht.
Zu meiner Frage/Projekt: Ich will einen Handy-Wibationsmotor nutzen, um 
meinen Bonsaibaum regelmäßig zu schütteln.
 Die Idee war mit einer Solarzelle so lange Energie zu sammeln, bis ich 
den Motor für 3-4 Sekunden betreiben kann.
Meine Einkaufsliste:

1. Motor ( 3V – 135mA
2. Solarzelle (0,5V - 80mA)
3. Kondensator ( Energiespeicher?)
4. Transistor ( zum schalten?)
5. Vorwiederstand (??????)

1 und 2 verstehe ich, der Rest sind Böhmische Dörfer.

Bin ich auf dem richtigen Weg?
Versteht überhaupt jemand, was ich meine?
Hat jemand die Geduld mir zu helfen?

Gruß Thomas

von TrollJäger (Gast)


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Thomas L. schrieb:
> Bin ich auf dem richtigen Weg?

Ja. Die Schaltung ist mit etwas mehr Aufwand verbunden, aber auch für 
Anfänger problemlos machbar. Überlege dir als ersten schritt, WANN du 
dein Motor einschalten möchtest. Danach suchst du mal mit dem Stichpunkt 
"Transistor als Schalter". Wenn du das durchgelesen hast, dann sollte 
sich "Vorwiderstand" selbst erklären.

Im Prinzip brauchst du soetwas hier: Solarzelle lädt Kondensator auf. 
Bei einer bestimmten Spannung soll der Transistor von "nicht leitend" in 
"leitend" übergehen und dein Motor einschalten bis der Kondensator leer 
ist. Danach wieder von vorn.

Wesentlich einfacher wird das ganze allerdings, wenn du statt Transistor 
einen n-kanal Mosfet nimmst...

Thomas L. schrieb:
> Versteht überhaupt jemand, was ich meine?

Ja.

Thomas L. schrieb:
> Hat jemand die Geduld mir zu helfen?

Vermutlich nicht. Das Wissen was du dazu brauchst, kann jeder sich 
selbst problemlos in kurzer Zeit erarbeiten.

von Trolljäger-Jäger (Gast)


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TrollJäger schrieb:
> Im Prinzip brauchst du soetwas hier: Solarzelle lädt Kondensator auf.
> Bei einer bestimmten Spannung soll der Transistor von "nicht leitend" in
> "leitend" übergehen und dein Motor einschalten bis der Kondensator leer
> ist. Danach wieder von vorn.

So geht das eben nicht. Wie soll denn eine 0,5V Solarzelle den 
Kondensator für einen 3V-Motor (+ Verluste am Schalter) ausreichend 
laden?

von HildeK (Gast)


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Thomas L. schrieb:
> 1 und 2 verstehe ich, der Rest sind Böhmische Dörfer.

Eventuell noch nicht ganz: Wie willst du mit eine Zelle, die 0.5V 
liefert, einen Motor für 3V betreiben? Du solltest da eher an ein 
Solarmodul denken, das wenigstens 4-5V liefert.

Sind das die Motoren mit etwa 15mm Länge und ca. 5mm Durchmesser? Die 
gibt es in Oral-B Zahnbürsten und werden dort mit einer Mignon 
betrieben. Wobei ich mir kaum vorstellen kann, dass der ein 
Bonsaibäumchen schütteln kann - oder ist das nur so groß wie ein 
Gänseblümchen?
BTW: warum willst du / muss man das schütteln?

von freitag (Gast)


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HildeK schrieb:

> Wobei ich mir kaum vorstellen kann, dass der ein
> Bonsaibäumchen schütteln kann - oder ist das nur so groß wie ein
> Gänseblümchen?

Man müsste die Resonanzfrequenz des Bonsais kennen und die Drehzahl 
entsprechend anpassen.

von K. S. (the_yrr)


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Moin,

das erste Problem wird aus den 0.5V die 3V zu machen. Dazu hast du 
mehrere Möglichkeiten:

- Joule thief
- Power harvesting modul, als Tipp z.b.
https://hackaday.io/project/159139-tiny-solar-energy-module-tsem
https://hackaday.io/project/158857-body-heat-powered-flashlight
- billig (1€ Baumarkt) Solar Lampe mit YX8018 oder ähnlich modifizieren
https://ez.analog.com/university-program/b/blogs/posts/hacking-an-led-solar-garden-light

wird halt schwierig etwas zu finden was bei 0.5V oder weniger startet

dann müsstest du am besten eine Supercap laden, 5V 1F gibt es häufiger, 
mehr Kapazität ist besser aber nicht unbedingt nötig, Ladeschaltung 
braucht der nicht.

ab 3V +- Motor anschalten geht mit 1-2 Transistoren, wenns genauer sein 
soll mit Comparator oder TL431. bei dem Teil kann ich später auch 
helfen.

kannst du auch 2 solarzellen nehmen, bei 1V wird einfacher?
oder willst du für 20€+- ein energy harvesting board nehmen

selber bauen mit 0.5V Anlauf und im Betrieb weniger wird eng

Lies dich erstmal zu den Themen ein, und liefer dann mal etwas 
spezifischere Anforderungen

von nachtmix (Gast)


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Thomas L. schrieb:
> um
> meinen Bonsaibaum regelmäßig zu schütteln.

Wozu soll das gut sein?

von Framulestigo (Gast)


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nachtmix schrieb:
> Wozu soll das gut sein?

Dann fallen die Äpfel runter!

von ~Mercedes~  . (lolita)


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Thomas meinte:

> meinen Bonsaibaum regelmäßig zu schütteln.

Das macht man , um die trockenen Blätter
los zu werden!

Aber warum muß dies per Solarzelle geschehen?
Würden nicht 2 in Reihe geschaltete Babyzellen
besser sein, da dann mehr Energie zur Verfügung steht
und man per Langzeitmultivibrator alle Stunde kurz
schütteln könnte?

mfg

von quak (Gast)


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Framulestigo schrieb:
> nachtmix schrieb:
>> Wozu soll das gut sein?
>
> Dann fallen die Äpfel runter!

Die in der Größe "Gänseblümchen-Pollen"? Eine andere Idee:

Sog. Leiter-Bonsai, mit Wetterfrosch drauf, im typ. "Einweckglas".
Bäumchen verträgt Raumklima, Frosch flüchtet immer in die Krone.
Schütteln von außen unmöglich: Deckel mit Luftlöchern, möglichst
selten zu öffnen (schon mehrfach wurde neuer Frosch besorgt).

von ~Mercedes~  . (lolita)


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quak meinte:

> Sog. Leiter-Bonsai, mit Wetterfrosch drauf, im typ. "Einweckglas".

Das ist das Problem:
Taugt der kleine Motor wirklich,
um den Bonsai zu schütteln?
Da wäre mir die Amplitude viel zu klein!

Ich würd den Antrieb einer kleinen elektrischen
Kolbenluftpumpe nehmen, der schüttelt einfach besser.
Der Antrieb wird mit einem Komplimentärmultivibrator
angesteuert, der meist sperrt und in großen Abständen
den Antrieb kurz einschaltet.

mfg

von Thomas L. (herrlange)


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Danke an alle!

@
Autor: HildeK (Gast)
Autor: freitag (Gast)
Autor: nachtmix (Gast)
Autor: Framulestigo (Gast)

Die Vibrationen regen die pflanze an stabiler zu werden.

@
TrollJäger (Gast)
K. S. (the_yrr)

Im Prinzip brauchst du soetwas hier: Solarzelle lädt Kondensator auf.
Bei einer bestimmten Spannung soll der Transistor von "nicht leitend" in
"leitend" übergehen und dein Motor einschalten bis der Kondensator leer
ist. Danach wieder von vorn.

JA! genau das meine ich
vibrieren soll das ganze 2 bis5 mal am Tag. Dachte ich steuere das über 
die Größe der Solarzelle.

Ich hatte das so verstanden, das ich mit einer kleinen solarzelle über 
ein paar stunden energie sammele und im kondensator speichere. Geht das 
nicht?

Werde mir erst mal einen „n-kanal Mosfet“ (hurra neue Wörter) ansehen.

P.S. 0,135Farad kam bei mir als wert für den Kondensator heraus für 
einen 3 sek. betrieb des Motors

von ~Mercedes~  . (lolita)


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Thomas meinte:

> Ich hatte das so verstanden, das ich mit einer kleinen solarzelle über
> ein paar stunden energie sammele und im kondensator speichere. Geht das
> nicht?

Willst Du Setzlinge schütteln?
Die Solarzellenbatterie muß dann aber mehr als 3 V liefern,
damit Dein Prinzip funst.

mfg

von Zahnradnik (Gast)


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Man kann das Problem auch mit dem Kauf der richtigen Pflanze lösen:

Beitrag "Welche Schaltung ist in der Wackelblume?"

von HildeK (Gast)


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Thomas L. schrieb:
> P.S. 0,135Farad kam bei mir als wert für den Kondensator heraus für
> einen 3 sek. betrieb des Motors

Naja, auf drei Stellen genau ...
Nun, die Größenordnung stimmt aber schon. Aber, der Motor bleibt bei zu 
geringer Spannung einfach stehen und die Ansteuerschaltung braucht auch 
einen Strom. Und die Ladezeiten (= Pausen) hängen natürlich stark von 
der Sonneneinstrahlung auf die Solarzelle ab. Auch der Motor wird keinen 
konstanten Strom ziehen. Plane einfach 0.5F ein; die genannten Zeiten 
werden ja eher unkritisch sein. Ich denke, der aktive Bereich sollte so 
zwischen 2.5V und 3.5V sein ...
Man kann das mit einem komplementären Schmitt-Trigger aus zwei 
Transistoren lösen. Ich selber würde vermutlich einen kleinen Tiny 
nehmen, vor allem weil du ja Pausen im Bereich von Stunden haben willst. 
Den könnte man alternativ auch mit 2-3 Mignons versorgen, die, mal 
geschätzt, einmal im Jahr gewechselt werden müssten ...

von Manni (Gast)


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Bonsai schütteln? ;-)
Schmier jeden Tag etwas Lebertran an den Stamm und eine (deine) Katze 
wird sich gerne intensiv mit dem Bäumchen beschäftigen.

Beitrag #5649380 wurde von einem Moderator gelöscht.
von MaWin (Gast)


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Thomas L. schrieb:
> Bin ich auf dem richtigen Weg

Nein.

Motor zu schwach, Solarzelle zu schwach, niemand schaltet deinen 
Transistor wenn Spannung hoch genug wäre, Kondensator entlädt sich wegen 
fehlender Diode wieder in Solarzelle wenn es dunkler wird.

Vergiss das Projekt.

von Markus (Gast)


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Mein Vater hatte vor wenigen Jahren so Wühlmaus-Vertreiber, welche genau 
die von dir gewünschte Funktion haben.
Das ist ein etwa 30 cm langer Stab der in die Erde gesteckt wird. An der 
Spitze hat er einen Vibrationsmotor eingebaut.
Ein Energiespeicher wird über Solar geladen und dann wird in 
regelmäßigen Zeitabständen der Motor immer mal wieder eingeschaltet und 
es brummt dann für ein paar Sekunden in der Erde.

Kaufen, zerlegen und an deinem Bonsai anbringen!

von quak (Gast)


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Gestern abend erwähnte ich in der Runde zufällig dieses Thema:
Bäumchen schütteln zwecks stabilem Wuchs.

Praktisch jeder, der etwas dazu sagte (außer den Witzen, die
lasse ich weg), meinte, daß statt Mini-Erdbeben auch Luftzug
(aka Wind, oder aka das Produkt eines kleinen Ventilators?)
diesen Zweck erfüllt.

Wäre es nicht einfacher, im Stundentakt einen kleinen Venti
anzuwerfen?

Eine Stimme (der war sogar völlig überzeugt davon) meinte,
es sei von Vorteil, die Ventilator-Position zu variieren.

Also Venti einen Tag von rechts, einen Tag von links?

Steht der Bonsai nicht in einem Wintergarten, sondern auf
einem Fensterbrett (Licht nur/größtenteils von einer Seite),
könnte eine Art "Automatischer Drehteller" sowohl genanntes
Umpositionieren unnötig machen, als auch den Bonsai schöner
(Asymmetrie bzw. Minderwuchs bzw. gar gelbes Laub vermeiden).

von HildeK (Gast)


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MaWin schrieb:
> Thomas L. schrieb:
>> Bin ich auf dem richtigen Weg
>
> Nein.
So pauschal kann man das nicht sagen.

> Motor zu schwach,
Vielleicht, das ist die größte Unbekannte, zusammen mit der Baumgröße. 
Aber das kann der TO ja leicht auch ohne die Schaltung prüfen.

> Solarzelle zu schwach,
Ich hatte ihm ein Modul mit 4-5V empfohlen. Hauptproblem wird sein, dass 
die nur gut funktioniert, wenn die Sonne bei klarem Himmel direkt drauf 
scheint. Wenn er nur im Stundenrhythmus schalten will, reicht eine mit 
50mA Kurzschlussstrom, um einen Supercap zu laden. Nur eine Zelle mit 
max. 0.5V, das wird nicht gehen. Und wenn mal eine Woche die Sonne nicht 
scheint, dann wird halt der Baum nicht geschüttelt. Ich vermute mal, das 
ist kein Beinbruch.

> niemand schaltet deinen Transistor wenn Spannung hoch genug wäre,
Das war ja die Frage nach einer Schaltung und ein Transistorkomparator 
mit komplementären Transistoren kann das schon mit minimalem 
Eigenverbrauch in der Ladepause. Oder, wie ich schon schrieb: ein 
kleiner Tiny, der die Zeiten festlegt, die Spannungen überwacht und als 
Komparator fungiert.

> Kondensator entlädt sich wegen fehlender Diode wieder in Solarzelle
> wenn es dunkler wird.
An der Diode wird es nicht scheitern, ist einfach ein Teil der gesuchten 
Schaltung.

Mit einem anderen Solarmodul als der TO vorgesehen hat, halte ich ein 
brauchbares Ergebnis für sehr wahrscheinlich.

von HildeK (Gast)


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Nachtrag:
als Solarmodul würde ich das hier vorschlagen: 
https://www.reichelt.de/solarzelle-vergossen-4-v-0-2-a-solar-sm4200-p159961.html?

von Dieter (Gast)


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Kabelstrippe uerausziehen und bei Bedarf Batterien kurz anschliessen. Es 
braucht wirklich nicht oefters als mal am Tag ...

von K. S. (the_yrr)


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Thomas L. schrieb:
> Ich hatte das so verstanden, das ich mit einer kleinen solarzelle über
> ein paar stunden energie sammele und im kondensator speichere. Geht das
> nicht?

das geht schon, nur wenn die Solarzelle nur 0.5V liefert musst du 
irgendwie 3V daraus machen. 0.5V sind Leerlauf, also im Betrieb weniger, 
bei so geringen Spannungen funktionieren die 08/15 Transistoren und 
Wandler nicht. bei 1-1.5V wäre das einfacher, bei 3-4V kannst du den 
Spannungswandler auch weglasssen (sehr viel einfacher).

Thomas L. schrieb:
> vibrieren soll das ganze 2 bis5 mal am Tag. Dachte ich steuere das über
> die Größe der Solarzelle.
das würde hauptsächlich über die einfallende Lichtintensität gesteuert,
also eher im Sommer alle 30min bis zu im Winter und bewölkt 1-2 mal am 
Tag.

wenn du das nicht willst Solarzelle überdimensionieren und Timer 
verwenden, eventuell sowas wie ein lov Voltage 555er, wird nicht 
unbedingt genauer als alle 2-3h oder so ein mal an, aber das sollte 
reichen

von HildeK (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ich habe dir mal was gemalt.
C1 ist der große Energiespeicher.
V1 mit R10 sei die Solarzelle (bei gutem Licht).
R8 sei der Motor.

Im Ergebnis eben bei gutem Licht kurze Wiederholrate. Die 
Spannungsgrenzen und damit die Zeiten sind bei gegebenem C1 abhängig von 
der Wahl der Widerstände R3, R4 und R6. Natürlich auch von den anderen, 
aber nicht so deutlich. Lange Pausen (Stunden) sind so nicht zu 
erreichen.

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