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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik fet schalten


Autor: guest (Gast)
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Hallo

ich möchte mit einem Pic ein Fet schalten. Aufgabe soll sein das beim 
High setzen eines Ausgangs eine Solarzelle dazugeschalten wird und einen 
Akku läd.

DAnn natürlich die Solarzelle nach einer zeit wieder wegschalten?
Solarzelle 10V, 250mA
Akku 6V

Hat jemand ein Schaltungsbeispiel

Autor: RAY (Gast)
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Hallo,

wenn Du einen P-Kanal FET nimmst, dann musst Du das Gate zum Schalten 
gegen Masse ziehen, am besten über einen Schalttransistor (NPN).


Zelle ---o------ii_i------Akku
         I      ----
         I  _  I
         --I___I-o
                 I
         _    /
 IO  ---I___I--I
                \
               GND

Ich hoffe man erkennt was gemeint ist (bin mit ASCII leider überhaupt 
nicht firm). Mit einem high am Ausgang schaltet der NPN durch und zieht 
das Gate des FETs gegen Masse (Source an der Solarzelle). Ist die 
Spannung an der Zelle hoch genug, schaltet der FET durch und Strom 
fliesst in den Akku. Mit einem Low am Ausgang sperrt der Transistor und 
der Widerstand gegen die Source zieht das Gate hoch und damit speert der 
FET.



Autor: guest (Gast)
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perfekt vielen Dank

ich verwenden einen BS170 als fet sollte gehn oder?

Autor: gastchen (Gast)
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Wie könnte man das dimensionieren? 5V Pic Spannung?

Autor: RAY (Gast)
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Hallo

BS170 ist ein n-Kanal FET, für obige Schaltung bräuchtest Du einen 
p-Kanal. Wenn Du mit einem n-Kanal FET die Solarzelle schalten willst, 
musst Du an das Gate eine Spannung anlegen, die positiver als die 
Source-Spannung =ca. Zellenspannung ist.
Also hat deine Zelle eine Spannung von z.B. 1,5V, dann kannst Du deinen 
BS170 durchschalten, wenn Du an das Gate eine Spannung von ca. 5V 
anlegst, hat die Zelle dagegen eine Spannung von 12V, musst Du an das 
Gate eine Spannung von 15V anlegen damit der FET durchschaltet.
Nimmst Du einen p-Kanal FET gilt dasselbe nur umgekehrt, bei einer 
Zellenspannung von 1,5V müsstest Du (bei gleicher Ugs) von -1,5V 
anlegen, damit der FET durchschaltet.

Autor: gastchen (Gast)
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das Problem ist ich habe vom Pic nur maximal 4.5V und möchte gerne die 
Solarzelle damit schalten das der Akku geladen werden kann geht das?

Autor: gastchen (Gast)
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Kannst du dich mal bei mir melden per ICQ? ich habe schon einen Schalter 
verwendet jedoch sobald ich den Schalter schliesse sinkt meine 
Solarzellenspannung von 7V auf 0,4V kA wiso

ICQ?

Autor: lort (Gast)
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Autor: RAY (Gast)
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Der BUZ72 ist leider auch ein n-Kanal mit einer max. Ugs von 4V, d.h. 
damit bei 7V Zellen-Spannung der FET durchsteuert, müssten an das Gate 
min. 11V angelegt werden.

Wenn dein Akku leer ist und deine Solarzelle daraufschaltest (z.B.) 
durch Schalter, dann zieht der Akku max. Strom - hier wahrscheinlich 
kurzschlussstrom, leider sinkt dann aber die verfügbare Spannung z.B. 
durch den Innenwiderstand der Zelle.
Siehe auch folgender Graph: 
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d...

Entweder müsstest Du dann den Strom begrenzen z.B. durch einen 
Widerstand, oder du musst einen echten Schalter verwenden also z.B. ein 
Relais, dann kannst Du auch wieder deinen BS170 nehmen, um das Relais 
zuschalten. Musst halt schauen, dass Du ein 5V-Relais nimmst.



   5V ----     Zelle
         I       I
        ---      I
        I I      /
        I I-----/
        I I    / -
        ---      I
         I       I
         I      Akku
       ||-
  IO --||
       ||-
         I
        GND

ICQ - benutze ich (leider?) nicht.

Autor: gast (Gast)
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DAnke

ich habe jetzt eine Schaltung mit diesem Bauteile.

Jedoch bin ich mir nicht sicher ob es an der falschen Verschaltung liegt 
oder am Bauteil. Die Spannung des Akkus liegt korrekt an und sobald ich 
den Pic high setze und das Bauteile durchschalten will bricht die 
Solarzellen spannung sofort zusammen

FDC6330L

Autor: gast (Gast)
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Anbei die eagle Schaltung

von links Solarzelle und nach rechts weg direkt auf den Akku

Autor: RAY (Gast)
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Hallo,

was passiert denn, wenn Du den Akku weglässt, dann sollte das Teil ja 
die Spannung der Solarzelle durchschalten. Wie hoch ist denn die 
Akkuspannung?
Ist der Akku entladen, dann zieht er einen hohen Strom -> weil er ja 
einen geringen Innenwiderstand hat (U=R*I) bricht die Spannung über dem 
Akku zusammen - ausser dder Innenwiderstand der Solarzelle wäre sehr 
viel kleiner als der Innenwiderstand des Akkus (-> Spannungsteiler) und 
die Solarzelle könnte auch noch sehr viel Strom liefern. Wieviel Strom 
kann die Solarzelle max. liefern? Wie stark ist die Zelle ausgeleuchtet?
Hast Du ein Nultimeter, damit Du den Strom, der in den Akku fliesst 
messen kannst?
Versuch doch einmal zwischen Akku und Schalter einen Widerstand (z.B. 
100R) einzufügen, um den Strom zu begrenzen und schau dir dann die 
Spannung an der Zelle und nach dem Schalter an.

Bricht die Spannung an der Solarzelle auf 3V oder tifer ein, hast Du 
wieder das Problem, dass der FDC nicht durchschalten kann - sind ja auch 
nur FETs - und der Haupt-FET hochohmig wird, dann 'verlierst' Du die 
Spannung über dem Schalter.

Autor: gast (Gast)
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Hallo,

was passiert denn, wenn Du den Akku weglässt, dann sollte das Teil ja
die Spannung der Solarzelle durchschalten. Wie hoch ist denn die
Akkuspannung?

Also:

Wenn ich einen 9V Block nehme und diesen schliesse und mit diesen 9V den 
auch den Schalter zum betätigen bringen versorgt der 9V die komplette 
Platine mit Spannung wie es auch sein soll. Jedoch wird ´R16 der 
widerstand rechts unten EXTREM heiss und die Akku ( simulierte 
Solarzelle ) sinkt, jetzt mal noch mit der Solarzelle versuche,

Mit der Solarzelle gleicher Versuch ich schliesse an und schalte mit der 
Spannung auch grad den FET, DANN bricht die Solarzellen Spannung sofort 
zusammen,

Ist der Akku entladen, dann zieht er einen hohen Strom -> weil er ja
einen geringen Innenwiderstand hat (U=R*I) bricht die Spannung über dem
Akku zusammen - ausser dder Innenwiderstand der Solarzelle wäre sehr
viel kleiner als der Innenwiderstand des Akkus (-> Spannungsteiler) und
die Solarzelle könnte auch noch sehr viel Strom liefern.

Wieviel Strom
kann die Solarzelle max. liefern?

maximal 80mA


Wie stark ist die Zelle ausgeleuchtet?
im Moment fast gar nicht

Hast Du ein Nultimeter, damit Du den Strom, der in den Akku fliesst
messen kannst?
hab ich ja sie liefert aktuell 1mA

Versuch doch einmal zwischen Akku und Schalter einen Widerstand (z.B.
100R) einzufügen, um den Strom zu begrenzen und schau dir dann die
Spannung an der Zelle und nach dem Schalter an.

Bricht die Spannung an der Solarzelle auf 3V oder tifer ein, hast Du
wieder das Problem, dass der FDC nicht durchschalten kann - sind ja auch
nur FETs - und der Haupt-FET hochohmig wird, dann 'verlierst' Du die
Spannung über dem Schalter.

Autor: gast (Gast)
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Die Sache ist wenn ich Solarzelle und Akku direkt verbunden sind 
passiert rein gar nix. Es sollte geladen werden, nur der R16 wird EXTREM 
heiss, deswegen wollte ich jetzt einfach eine andere Lösung suchen das 
ich die Solarzelle dazuschalten kann, aber eigentlich sollte der fet das 
können.

Autor: RAY (Gast)
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Was hast Du denn für R16 und R15 als Werte im Bild sieht es aus wie 1R?

Autor: gast (Gast)
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r16 100
r15 10

Autor: RAY (Gast)
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R16 sollte lt. Datenblatt zwischen 1k und 4,7k liegen und R15 sollte so 
gewählt sein, dass R15/R16 zwischen 10 und 100 liegt also R15 zwischen 
10k und 470k liegt.

Autor: gast (Gast)
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Also Widerstände sind korrekt. Sobald ich die Solarzellen an die Platine 
anschliesse fällt die Spannung total in den Keller was auch klar ist 
weil der Pic und die restlichen Bauteile versorgt werden möchten. Jedoch 
versteh ich nicht wiso die Spannung auch in den Keller geht wenn der 
Akku auch mit dran hängt der ja alles versorgt?

Autor: RAY (Gast)
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Wenn die Zelle nicht beleuchtet ist, dann kann sie natürlich nur wenig 
Strom liefern, wenn sie dann belastet wird z.B. durch deinen Akku, wird 
die Spannung zuzammenbrechen (auf die Akku-Spannung) bricht sie weiter 
ein, flieest noch irgendwo anders ein Strom. Hast Du schon mal überlegt, 
einfach eine Diode zu nehmen. Da hast Du zwar den Diodendrop, aber dann 
brauchst Du nichts zu schalten. Solange die Zelle Strom und 
Spannungsmässig genug liefert, wenn die Schaltungdamit versorgt und evtl 
der Akku geladen, allerdings kannst Du dann ein Überladen nicht 
verhindern.

Autor: gast (Gast)
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das überladen hätte ich bisher damit verhindert das mir ein IC bei 
spannungsunterschreiten oder überschreiten den Pic informiert per 
Signal. Mir geht es nur darum das ich die Solarzelle irgendwie weg 
bekommen sobald der Akku voll ist,

Würde ein kurzschliessen auch gehen? also sobald eine Spannung erzeugt 
wird welche das System läd laden und wenn die Spannung fällt unter die 
mindest Ladespannung je Zelle einfach kurzschliessen?

Autor: gast (Gast)
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oder verbraten an einer LED?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Die Bodydiode im PFET sorgt dafür, dass sich der Akku sofort über diese 
und das SolarPanel entaden wird. R16 kann nicht heiss werden. Sein 
Stromfluss wird durch den anderen Widerstand begrenzt. Gut möglich, 
dasss der Spannungsabfall über R16 das SourcePotenzial vom NKanal anhebt 
und dieser nicht mehr richtig durchsteuert.

Wenn man davon ausgehen kann, dass der Akku nie tiefentladen ist, macht 
es sich besser, R15 mit PIN4 , statt mit PIN3 zu verbinden.

R15 = 100K
R16 = 1K
C2 = 100nF
Richtig machst Du es , zwei von den FDC's zu verwenden und die 
Spiegelsymmterisch in Reihe zu schalten. AkkuPlus stellt dein 
Bezugspotenzial dar, NICHT der Pluspol der Solarzelle.

Darf ich davon ausgehen, dasss Du weisst, wie die Schaltung 
funktioniert?
Bau sie doch mal mit diskreten Bauteilen auf...

AxelR.

Autor: RAY (Gast)
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Wie heiss ist heiss, wenn die Widerstände immer noch:
>> r16 100
>> r15 10
sind, dann fliesst über die Body Diode oder die Zelle 4,3V-5V über R15, 
den Steuer-FET in R16 -> 4,3V/110R = ca. 40mA, entspricht damit ca. 
150mW, welche Temperatur ergibt sich dann bei z.B. 0805?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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RAY wrote:
> Wie heiss ist heiss, wenn die Widerstände immer noch:
>>> r16 100
>>> r15 10
> sind, dann fliesst über die Body Diode oder die Zelle 4,3V-5V über R15,
> den Steuer-FET in R16 -> 4,3V/110R = ca. 40mA, entspricht damit ca.
> 150mW, welche Temperatur ergibt sich dann bei z.B. 0805?

Werden doch wohl Kiloohm sein und nicht 100 Ohm und 10 Ohm ?!?!

AxelR.

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