Hallo,
Ich hab eine Solarzelle (5V/ 81mA) an eine High Power LED angeschlossen.
Leuchte ich im Dunkeln die Solarzelle mit meiner Taschenlampe an, so leuchtet im selben Augenblick die LED. Kann man das irgendwie machen, dass die LED kurz nach der Beleuchtungsphase weiterleuchtet bzw. für eine kurze Zeit(ca. 5s wäre schön) zu leuchten beginnt.
Geht das vielleicht mit einem Kondansator oder Elko? Wie viel Farad sollte dieser haben und wo muss ich ihn genau einlöten?
Gruß haner
Hallo !
Wenn die LED nach Belichtung der Solarzelle weiterleuchten soll,also wenn die Zelle keinen Strom mehr liefert,muß das etwas anderes übernehmen.
Das wäre ein Akku oder ein Kondensator.
Beide werden parallel zur Zelle geschaltet,also Plus Akku(oder Elko) an Plus Solarzelle und bei Minus ebenso.
Ich kenne nicht den Strombedarf der LED,aber mit einem normalen Elko von 1000µF sollte sich bereits der gewünschte „Nachlauf“ ergeben.
Ggf. muß man den Wert vergrößern.
Spannung des Elkos ist hier (fast) beliebig,denn Elkos unter 6 V sind kaum im Handel,auch 16 V-Typen sind schon sehr klein in der Bauform.
Wenn man die Solarzelle im Dunkeln beleuchtet,geht die LED erst mit etwas Verzögerung an,weil der Elko erst geladen werden muß.
Er wirkt im ersten Moment wie ein Kurzschluß und senkt die Solarspannung unter die LED-Brennspannung ab.
MfG
duck313
Hallo duck
Ich denke, Du solltest deine Lösung noch mal überdenken.
Ich habe mal eine überschlägige Rechnung aufgestellt. Diese erhebt keinen Anspruch auf Genauigkeit, dafür fehlen mir die mathematischen Voraussetzungen.
Angaben von haner:
Ich hab eine Solarzelle (5V/ 81mA) an eine High Power LED angeschlossen
Solarzelle ist wahrscheinlich:
http://www.conrad.de/ce/de/product/191321/
Da das zugehörige Datenblatt nicht viel hergibt, ziehe ich zum Vergleich den Abschnitt 2. Leistungsmerkmale des Datenblatts einer Zelle 0,5V/100mA heran:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1750…
Danach ist eine Solarzelle im Prinzip eine Beleuchtungsabhängige Konstantstromquelle, also ist bei voller Beleuchtung weitgehend unabhängig von der Spannung des angehängten Kondensators ein Strom von etwa 81mA zu erwarten.
LED:
Nach haners Angaben eine Hochleistungsdiode
Meine Annahme:
LED weiß
Nennspannung 3,4V bei 350mA
Mindestleuchtspannung 2,5V bei 20mA
Werte entnommen dem Diagramm für eine weiße Hochleistungsdiode:
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ledw…
Wenn die LED ständig mit dem Kondensator und der Solarzelle verbunden ist, so steht ein maximaler Strom von ca. 80mA für ihren Betrieb zur Verfügung. Bei 80mA beträgt die Brennspannung der Diode laut obigem Diagramm ca. 2,8V. Der erforderliche Vorwiderstand muss also
(5V-2,8V)/0,08A=27,5Ω
betragen.
Der nächste Normwert ist 33Ω.
Bei 33Ω ergibt sich bei 5V Kondensatorspannung ein (Maximal-)Strom von 67mA , mit dem wir uns begnügen müssen.
Wenn man annimmt, daß für das Leuchten der LED der gesamte Bereich zwischen der Lichtstärke bei 67mA und „Restlicht“ bei 20mA ausgenutzt werden soll, so muss die Kondensatorspannung bei „Restlicht“ noch
2,5V+33Ω*0,02A = 2,5V+0,67V = 3,17V
betragen.
Für den Betrieb der LED steht uns also eine Spannungsdifferenz von
5V-3,17V = 1,83V
zur Verfügung.
Rechnen wir, um nicht in die höhere Mathematik abzugleiten, über die ganze Spannungsdifferenz von 1,83V mit einem mittleren Entladestrom von
20mA+(67mA-20mA)/2 = 20mA+23mA = 43mA.
Dann muss der Kondensator auf eine Spannungsdifferenz von 1,83V eine Ladung von
0,043A*5s=0,215As (Amperesekunden)
speichern.
Ich kenne nicht den Strombedarf der LED, aber mit einem normalen Elko von 1000µF sollte sich bereits der gewünschte „Nachlauf“ ergeben.
Nach der Formel für Kondensatoren
∆U=I*t/C
beträgt die erforderliche Kapazität
C=∆U/I*t = 1,38V/0,215As 6,42F = 6420000µF
Da kommst Du mit Deinen 1000µF nicht weit
Ggf. muß man den Wert vergrößern.
Aber gewaltig
Auf die übrigen Schwierigkeiten der „Primitivlösung“, z.B. bei Verwendung von GoldCap-Kondensatoren, will ich gar nicht eingehen.
Gruß merimies
Danke für die aufwändigen Berechnungen.
Aber wie groß sollte denn jetzt der Kondensator sein?
hallöchen,
Aber wie groß sollte denn jetzt der Kondensator sein?
iss ja schön, das du dich über die aufwändigen berechnungen freust und bedankst, aber leider hast du die kernaussage nicht verstanden:
der/dein lösungsansatz ist nicht praktikabel !
du musst ne batterie oder einen vorher geladenen akku verwenden, und dein taschenlampengefunzel, startet nur noch einen timer, welcher auf ein nachleuchten von zb 5sek eingestellt ist.
wie sowas gebastelt/gebaut werden kann, ist ansatzweise im vorgängerartikel beschrieben - einfach ein wenig runterscrollen.
zum aktivieren könnbtest du ne lichtempfindliche triggerschaltung bauen - beide schaltungsteile zusammenfügen, und das ergebnis sollte deine wünsche erfüllen
gruss wgn
Aber wie groß sollte denn jetzt der Kondensator sein?
Aeh, wer lesen kann ist immer im Vorteil.
Da steht doch woertlich sechs Farad. Oder willst Du die Groesse von 15 Zentimetern wissen?
Gruss Helmut
Hallo haner !
Wenn die Berechnung stimmt,brauchst Du sage und schreibe 6000 Stück Elkos der Größe 1000µF,die alle parallel liegen.
Undurchführbar !
Denke Dir etwas anderes aus,überhaupt leuchtet mir die Funktion nicht ein,warum muß ich eine Solarzelle beleuchten(Taschenlampe) um dann für kurze Zeit Licht zu haben(5 Sek. LED-Licht).
Ich habe ja schon die Taschenlampe zur Hand !
Komische Sache das !
MfG
duck313
Hallo haner
Danke für die aufwändigen Berechnungen.
Aber wie groß sollte denn jetzt der Kondensator sein?
Deine Anerkennung für die Mühe, die ich mir gemacht habe, freut mich natürlich. Ich habe immerhin etwa 3 bis 4 Stunden dafür aufgewendet. Deshalb finde ich es besonders bedauerlich, dass Du meine Antwort offensichtlich nicht zu Ende gelesen hast, denn dann hättest Du die Frage nach der Größe des Kondensators nicht stellen brauchen. Das Ergebnis der letzten Berechnung in meinem Beitrag (da, wo sich ein Gleichheitszeichen unerlaubt von der Truppe entfernt hat) ist nämlich der von Dir gesuchte Wert:
6,42F (Farad, Maßeinheit der Kapazität, nicht zu verwechseln mit Fahrrad)
das sind
6420000µF (Mikrofarad, hat nichts mit besonders kleinen Fahrrädern zu tun)
in Worten:
Sechsmillionenvierhundertundzwanzigtausend Mikrofarad
Das wäre – um bei den von duck vorgeschlagenen 1000µF zu bleiben – eine Parallelschaltung von 6420 (in Worten: Sechstausendvierhundertundzwanzig) Kondensatoren von je 1000µF.
Wie der gar nicht so wenig wissende Weisgarnix schon bemerkt hatte, der Lösungsansatz ist nicht praktikabel.
Was mir in diesem Zusammenhang nicht klar ist, das ist der praktische Verwendungszweck der Schaltung. Du solltest nämlich bedenken – und wenn Du meinen Artikel kritisch gelesen hättest, wäre Dir das klar gewesen – dass ich von folgenden Voraussetzungen ausgegangen bin:
Die Schaltung muss zum Aufladen des Kondensators einige Zeit (ich schätze mal 10 Sekunden) vollem Sonnenlicht ausgesetzt sein, damit die Solarzelle den Strom und die Spannung liefert, für die sie spezifiziert ist. Ein Anleuchten mit einer Taschenlampe reicht da nicht.
Der Übergang von voller Beleuchtung zu absoluter Dunkelheit muss schlagartig erfolgen, sonst entlädt sich der Kondensator während der „Dämmerungsphase“ schon wieder ganz oder teilweise über die LED.
Es wäre vielleicht sinnvoll, wenn Du Dich mal ein wenig darüber auslassen würdest, was für einen Anwendungszweck Du Dir vorgestellt hast.
Nun noch etwas zu meiner Bemerkung über Goldcap-Kondensatoren.
Das sind Kondensatoren, welche Elektrolytkondensatoren ähneln, jedoch einen ganz anderen Aufbau haben. Die werden zwar mit Kapazitäten von bis zu mehreren tausend Farad gebaut, haben aber systembedingt nur eine Betriebsspannung von 2,5V. Es werden zwar (durch Reihenschaltung zweier Kondensatoren) Goldcaps auch für 5V und mit Kapazitäten von bis zu 1F gebaut, welche auch für Bastler zugänglich sind http://www.conrad.de/ce/de/product/422077/ ,da diese Kondensatoren jedoch für Anwendungen als Energiepuffer für statische Speicherbausteine gedacht sind, haben sie meistens einen relativ hohen Innenwiderstand, der sie für Anwendungen mit größeren Strömen ungeeignet machen. Außerdem macht ihr hoher Preis (>5 Euro) sie für Spielereien ziemlich unattraktiv.
Gruß merimies
Hi, ganz simple, nimm eine höhere Spannung mit einem höheren Vorwiderstand, und die Rechnung sieht entscheidend anders aus, im übrigen probieren geht häufig über studieren.
OL
Hallo,
ganz simple, nimm eine höhere Spannung mit einem höheren
Vorwiderstand,
komisch, ich dachte immer, eine Solarzelle wäre gar nicht einstellbar?
Im Ernst: hier (nicht von Dir) soll offensichtlich eine Art Perpetuum Mobile entstehen. Das wird natürlich nichts. Kurz mit einer Taschenlampe rumfunzeln und damit etwas für mehr als einen winzigen Augenblick zum hell-leuchten bringen wird niemals funktionieren. Wo soll denn die Energie herkommen?
Gruß
loderunner
Hi, angenommen du nimmst ein handelsübliches Zwergmodul mit einer Systemspannung von 12 V, dann hat das so ca.22V Leerlauf.
Schafft man es den Kondensator (nur schwach belastet) auf 20 V zu bringen hat man mit einem nicht so abwegigen 10000uF C immerhin auf 2,4 Ws; damit kann man so ein " high power Led" sehr wohl kurz nachleuchten lassen.
Um was anderes gings doch nicht, das könnte durchaus für irgendwas einen Sinn ergeben, auch wenn er sich mir nicht erschliesst.
Von einem Perpetuum Mobile habe ich nichts herausgelesen, bei aller Interpretationsfreudigkeit.
Mir ging es nur darum aufzuzeigen, dass es sich bei steigender Spannung drastisch ins realisierbare verändert.
OL
OK,
dann werde ich Euch mal sagen, was ich genau machen möchte:
Es soll einfach ermöglicht sein, dass ich mit einer Taschenlampe ca. 50m von der LED entfernt stehe und es ist draußen dunkel.
Leuchte ich die LED an, bzw. in Richtung der LED, soll diese ein Signal geben, indem sie zu leuchten beginnt. Schön wäre es, wenn sie noch ein wenig nachleuchten würde.
Das mit der Solarzelle und dem Kondensator war nur eine Idee von mir, wie man das vielleicht hinbekommen könnte. Es gibt bestimmt bessere und einfachere Methoden um so etwas zu bauen.
Ich hoffe Ihr werdet mir noch ein bischen helfen. Das wäre wirklich sehr nett von Euch.
Gruß haner
OK,
dann werde ich Euch mal sagen, was ich genau machen möchte:
Es soll einfach ermöglicht sein, dass ich mit einer Taschenlampe ca. 50m von der LED entfernt stehe und es ist draußen dunkel.
Leuchte ich die LED an, bzw. in Richtung der LED, soll diese ein Signal geben, indem sie zu leuchten beginnt. Schön wäre es, wenn sie noch ein wenig nachleuchten würde.
Das mit der Solarzelle und dem Kondensator war nur eine Idee von mir, wie man das vielleicht hinbekommen könnte. Es gibt bestimmt bessere und einfachere Methoden um so etwas zu bauen.
Ich hoffe Ihr werdet mir noch ein bischen helfen. Das wäre wirklich sehr nett von Euch.
Gruß haner
