Stromumschaltung

Hi,
ich habe folgendes Problem, bin nur anfänger in Elektronik, und möchte ein Signal das von einer einfachen Fernbendienung zum Empfänger sendet, von dort solange dieses Signal kommt, auf eine neue Stromquelle umschalten, die dann einen Motor betreibt.

Hintergrund: Ich bau mir ein Solarauto mit einfacher Fernbedienung, das Auto fährt nur in eine Richtung.

Die Solarzellen liefern jedoch zu wenig Strom, Spannung für die Schaltung mit dem Empfänger, die Schaltung hab ich natürlich schon mit Darlingtonstufen gebaut, um das Signal zu erhöhen, jedoch reicht dieses nicht um noch den Motor zu betreiben.

Jetzt soll der Empfänger mit Batterie betrieben werden, und der Motor mit Solar.

Schon mal danke für die Antworten.

HI Namenloser,

… Signal das von einer einfachen Fernbendienung zum Empfänger sendet, von dort solange dieses Signal kommt, auf eine neue Stromquelle umschalten, die dann einen Motor betreibt.

Ich übersetz mir das mal so:

Du hast eine Fernsteuerung, bestehend aus Sender und Empfänger. Der Empfänger soll aus einer Batterie gespeist werden und einen Motor schalten, welcher von einem einem Solarmodul versorgt wird.

Das Problem bei dieser Art Schaltung ist, dass für das Schalten und für den Betrieb des Motors nur geringe Spannungen zur Verfügung stehen

Als Schalter zwischen Empfänger und Motor kommen drei unterschiedliche Bauelemente in Frage:

  • der von Dir angedachtze Darlington, er braucht zur Ansteuerung mehr als 1,4V und hat auf der Ausgangsseite einen Mindestspannungsabfall von 0,6V

  • ein Leistungs-Feldeffekttransistor. Der benötigt aber eine Ansteuerung von min. 6V, während bei der Wahl eines FET hoher Leistung am Ausgang kaum Spannung abfällt.

  • ein Reedrelais mit geringer Spulenspannung (min 4V)und hohem Spulenwiderstand (500 Ohm), Spannungsabfall am Kontakt ist vernachlässigbar.

Für die Auswahl entscheidend ist die Versorgungsspannung des Empfängermoduls, welchen Strom der unverstärkte Ausgang des Empfängers schalten kann und ob der Ausgang plus- oder minusschaltend ist.

Außerdem sollte man wissen, welche Spannung und welchen maximalen Strom das Solarmodul bei angeschlossenem Motor liefert.

Ohne diese Daten Ist keine weitere Beratung möglich.

Gruß merimies

Ok, also, erstmal ich heiß Felix.

Dann, gibt es kein Bauteil das das Signal vom Empfänger sozusagen verarbeitet, und solange dieses Signal eingeht, die Stromquelle von der Solarzelle freigibt?
Die Batterie sollte dann den Emfänger und dieses Bauelement, Schaltung mit Strom versorgen, und der Motor, allein nur mit der Solarzelle betrieben werden.

Die Darlington Schaltung hab ich bereits ausprobiert und wie du gesagt hast, benötigt diese bereits 1,5 V. Die Solarzellen, liefern aber nur 0,5V und 800ma. Und die mit mehr V, leider weniger Strom, und der Motor muss auch ein wenig Kraft aufbringen um das Auto zu bewegen. Desweiteren will ich das das Auto nicht nur bei vollen Sonnenschein fährt. Ich will deshalb mehrer der 0,5V, 800ma Solarplatten für den Motor in reihe und paralell schalten. Zuviel Solarplatten sollen es halt nicht werden.

Also dann noch zu den Fragen, erstens der Motor benötigt eine Spannung von mindestens 0,4V und hat eine Stromaufnahme von 110ma.
Mit einer Solarzelle, 0,5V und 800ma, unter einer Halogenlampe, 500W läuft er schon recht gut. Die Spannung der Solarplatte liegt bei etwa 0,5V unter der Halogenlampe. Wieviel Strom der Motor dann zieht hab ich noch nicht gemesen, aber ich glaub ist jetzt nach den Angaben nicht mehr unbedingt relevant.

Den Empfänger mit der Darlington-Schaltung hab ich bis jetzt mit 4 Batterien, 1,2V oder 1,5V betrieben, mit der er einwandfrei funktionierte. Die Batterien sollten jedoch voll sein und so mindestens 4V liefern, etwas darunter, hab ich mit einem Poitentiometer probiert funktioniert die Schaltung nicht mehr. Der Strom muss nicht so hoch sein, ausser er muss den Motor in der Schaltung noch schalten. Da ich mit einer Solarzelle von 9V und 110ma die Schaltung mit einer LED noch betreiben konnte.

Der Empfänger hat ein Minus-Ausgang-Signal.
Mit den vier Batterien mess ich dort einen Strom von 0,010-0,013ma, so liegt dort ein Strom von ca. 0,150ma an.

Schon mal danke für die Antworten.

Noch vergessen: Ich hab leider kein Datenblatt zu dem Empfänger, da ich diesen aus einem alten Viedeorecorder habe und er keine richtige Aufschrift hat.

Hallo !

Das ist wieder mal so ein Bauprojekt von dem man nicht so recht weiss,was es soll bzw. ob es praktikabel ist.

0,5 V Solarversorgung für einen, wenn auch kleinen Fahrzeugmotor ?
Im Leerlauf mit aufgebockten Rädern kann der schon drehen,aber fährt der auch auf dem Boden damit ? Aber Deine kunstsonne mit 500 W muss dazu wohl ziemlich dicht an die Solarzelle dran,oder ?
Selbst wenn es ein ausgesprochener 0,5 bis 1 V Motor wäre,ein Getriebe hat,wage ich es zu bezweifeln,der fährt auch draußen im Sonnenlicht oder gar Tageslicht.

Du hast eine Infrarotfernbedienung eines Videorekorders. Gut,mag sicher gehen. Irgendein Bauteil des Empfängers gibt doch ein Signal aus,wenn man schaltet. Dieses Signal kann man zum Ansteuern nehmen,das ist nicht das Problem.
Schließlich gehts im Videorekorder doch auch so.

Mit 6 V wirds bestimmt gehen,sonst könnte man sicher noch erhöhen,zumindest die Schaltentstufe.
Diese Endstufe(Transisitor,FET,Relais) wird natürlich aus der höheren Spannung versorgt,also aus den 6 V.
Und mit 6 V kann man ohne weiteres eine Endstufe mit 1 oder 2 Transistoren(oder FET !)ansteuern,die ein Relais schaltet.
Dessen Kontakt schaltet dann die Minispannung von 0,5 V an den Motor.
Die kommen dann dort auch ungeschmälert an.
Und so ein Relais kann sehr klein sein,und trotzdem 1 A schalten,es gibt da welche,die sind so klein wie ein Stück Würfelzucker.

Du gibst immer Ströme(mA-nicht ma!) an,die der Empfänger liefern soll,das ist gar nicht so interessant,was für eine Spannung hat man denn dort ?

Gemessen gegen den Minuspol der Empfängerbatterie. Diese Spannung steuert die Basis-Emitterstrecke der Schaltstufe an über einen Widerstand.

MfG
duck313

Die Spannung an dem Ausgang des Empfängers beträgt, mit abgekoppelten Transistor, ca. 4,27 V (Batteriespannung), beim Signal-Eingang geht die Spannung auf ca. 3,6 V runter und pendelt sich bei dauersignal so bei 3,85 V ein. Ist der Transistor dran, hat man ca. 0,850V (Transistor), der Spannungsabfall ist der gleiche.

Bei meinem letzten Schreiben sind die 0,010 mA, ca. 10 mA.

Hab mir jetzt auch was zu dem Relais durchgelesen, und das war genau was ich gesucht habe.

Hätte mir jetzt das Reedrelais 3,7-5 V,rausgesucht:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/5000…

Die Spannung nach den Transistoren, kann ich dann mit einem Poitentiometer einstellen.

Dazu noch Fragen,
reicht da diese Spannungs-und Stromänderung aus? ( kann ich dem Angabenblatt nicht entnehmen)

Sowie muss ich hier auch auf eine bestimmte Wattzahl achten, bei der Ansteuerung des Relais, damit es nicht kaputt geht?

Und wenn ich mit mehr Solarplatten einen höhren Strom von 0,5A habe, im Angabenblatt steht diese unter Maximal, bei der Schaltspannung ,zwar auch noch eine andere, aber weiß jetzt nicht was gilt, muss ich darauf achten das diese nicht überschritten wird?

Ansonsten wär dieses Relais natürlich nicht so geignet.

Dann noch eine zu den Solarplatten, kann ich Solarplatten in reihe und paralell schalten ?
Könnt ich auch eine andere mit mehr V in reihe dazuschalten?

Und ja du recht, mit einer Solarplatte wirds nichts werden, aber vielleicht mit mehr, und ich will halt das der Motor nur von Solar betrieben wird.
Mal schauen vielleicht klappt es.
Ein Getriebe hab ich.

Schon mal danke für die Antworten!

Hallo Felix !

Mit den Spannungen kann ich nicht so viel anfangen.
Ich hoffte ja eher auf „keine Spannung/ viel Spannung“ am Ausgang,immer im Wechsel des Tastendrucks.

es kann aber trotzdem klappen,man muss eben probieren.

Der Ausgang gelangt über einen Widerstand auf die Basis eines Transitors,dessen Emitter an Minus und der Kollektor über einen Widerstand an Plus. (gilt für pos. Signal und npn-Trans.)
Dann kann man am Kollektorwiderstand je nach Schaltzustand am Empfängerausgang dort eine Spannung abnehmen.

Je nach Polarität am Ausgang muss man es mit pnp oder npn Transistor machen und ggf. dann die Polung ändern.
Wenn die Stromverstärkung des Trans. ausreichen sollte ,kann der sogar ein kl. Relais direkt schalten,dann ersetzt die Relaisspule den Kollektorwiderstand direkt.
Sonst 2. Transistorstufe nachschalten.

Das ausgesuchte DIL-Relais (IC-Größe 14-pol.) ist schon zu gebrauchen.
Aber Du willst es doch nicht direkt anschließen am Empfängerausgang. Das wird kaum klappen,es braucht zwar nicht viel Anzugsstrom (ca. 8 mA),aber ohne Schaltverstärker mit Transistor wirds wohl nichts.
Das ginge evtl. bei Ausgängen,die Null und volle Spannung ausgeben,je nach Zustand,denn es schaltet ab 3,8 V durch.

Aber defekt geht das auch nicht so schnell,das ist ja trotz des Aussehens nichts elektronisches. Das ist auch eine Magnetspule (500 Ohm lt. Daten),in der Spule steckt das Reed-Relais drin,ein Glasröhrchen mit eingeschmolzenen Metallzungen,die magnetisch bewegt werden können(Dauermagnet oder E-Magnet).
Es kann so mit sehr wenig Leistung angesteuert werden,ist schaltschnell und sehr beständig,weil Kontakte gasdicht eingepackt sind.
Aber das ist natürlich eher etwas für geringe Ströme.

Es gibt aber ebenso kleine mechanische Relais mit stärkerem Kontakt
z.B. [http://www.conrad.de/ce/de(product/503877/,die](http://www.conrad.de/ce/de(product/503877/,die) sogar einen Wechslerkontakt haben. Die sind auch robust und können kurzzeitig stark überlastet werden.

Solarzellen gleicher Bauart und Leistung kann man wie Batterien in Reihe und parallel schalten,dann addieren sich die Spannungen(bei Reihe) und die Ströme(b. parallel).
Zu einer Zelle 0,5 V/800 mA kann man nur gleichartige in Reihe schalten,wenn die weniger leisten,dann kann die 800 mA Zelle den Strom auch nicht abgeben.

MfG
duck313

Hallo Fragewurm,

Die Spannung an dem Ausgang des Empfängers beträgt, mit
abgekoppelten Transistor, ca. 4,27 V (Batteriespannung), beim
Signal-Eingang geht die Spannung auf ca. 3,6 V runter und
pendelt sich bei dauersignal so bei 3,85 V ein. Ist der
Transistor dran, hat man ca. 0,850V (Transistor), der
Spannungsabfall ist der gleiche.

Wie hast du das gemessen?

Vermutlich ist das gar kein Schaltausgang, sondern du hast hier einen seriellen Datenstrom.

Dieses Signal muss man zuerst noch etwas aufbereit um einen Transistor oder FET ansteuern zu können.
Die Luxusvariante wäre, mit einem Micro-Controller, die Codes auszuwerten, dann hättest du beliebig viele Steuermöglichkeiten.

MfG Peter(TOO)

Hallo duck und Felix

Ich hoffte ja eher auf „keine Spannung/ viel Spannung“ am Ausgang,immer im Wechsel des Tastendrucks.

Es handelt sich ja um einen Fernbedienungsempfänger aus einem Videorekorder. Da hier immer nur von einem Ausgang des Empfängers gesprochen wird, ist davon auszugehen, dass an diesem das nicht decodierte Signal der Fernbedienung ansteht, also eine Impulsfolge.

Im günstigsten (wahrscheinlichen) Fall ist das eine kontinuierliche Impulsfolge während der gesamten Betätigung der Fernbedienung.

Der Ausgang gelangt über einen Widerstand auf die Basis eines Transitors,dessen Emitter an Minus und der Kollektor über einen Widerstand an Plus. (gilt für pos. Signal und npn-Trans.)
Dann kann man am Kollektorwiderstand je nach Schaltzustand am Empfängerausgang dort eine Spannung abnehmen.

Im Prinzip richtig, aber da das ansteuernde Signal eine Pulsfolge ist, hätte das für den anzusteuernden Motor den Effekt einer Pulsbreitensteuerung - nicht gerade ideal (außer, man will durch Betätigung unterschiedlicher Tasten die Fahrgeschwindigkeit variieren).

Es ist also erforderlich, das Signal erst noch zu integrieren (für Felix: aus den Einzelimpulsen ein kontinuierliches Signal machen). Dazu würde ich einen CMOS Baustein - der geringen erforderlichn Ströme wegen - verwenden.

Felix schreibt:

Der Empfänger hat ein Minus-Ausgang-Signal.

Also einen open-Kollektor-Ausgang.

Ich würde zwischen Ausgang und dem positiven Pol der Batterie einen Widerstand 220 Kiloohm und parallel dazu einen Tantal-Elko 4,7µF/35V schalten.

Dann würde ich mit dem Ausgang der Fernbedienung auf den Eingang eines Inverters eines ICs CD4049B (6 CMOS-Inverter) gehen. Vom Ausgang dieses Inverters auf den Eingang eines weiteren Inverters und mit dessen Ausgang würde ich die Ein- und Ausgangsseitig parallelgeschalteten 4 restlichen Inverter ansteuern.

Von deren Ausgang würde ich mit einem Widerstand 4,7 Kiloohm auf die Basis eines NPN-Transistors gehen, welcher mit seinem Emitter an den zusammengeschalteten Minuspolen der Batterie und der Solarzelle liegt.

Zwischen Kollektor dieses Transistors und dem Pluspol der Solarzelle liegt dann der Motor.

Hört sich kompliziert an, ist relativ einfach und könnte funktionieren.

Gruß merimies

Hallo merimies und Felix

Ich würde zwischen Ausgang und dem positiven Pol der Batterie
einen Widerstand 220 Kiloohm und parallel dazu einen
Tantal-Elko 4,7µF/35V schalten.

Ich würde da einen kleineren Kondensator vorschlagen, 10-100nF könnten schon reichen.
Zudem ist da nicht so ganz klar, welche Spitzenströme der Schalttransistor im Empfängermodil verktaftet, also sollte da noch ein Strombegrenzungswiderstand, zwischen Ausgang und Kondensator sein, so 50-100 Ohm (begrenzen dann auf 50-100mA).

Dann würde ich mit dem Ausgang der Fernbedienung auf den
Eingang eines Inverters eines ICs CD4049B (6 CMOS-Inverter)
gehen. Vom Ausgang dieses Inverters auf den Eingang eines
weiteren Inverters und mit dessen Ausgang würde ich die Ein-
und Ausgangsseitig parallelgeschalteten 4 restlichen Inverter
ansteuern.

Von deren Ausgang würde ich mit einem Widerstand 4,7 Kiloohm
auf die Basis eines NPN-Transistors gehen, welcher mit seinem
Emitter an den zusammengeschalteten Minuspolen der Batterie
und der Solarzelle liegt.

Ich würde einen Logic-Leistungs-FET nehmen!
Ein bipolarer Transistor hat eine Sättigungsspannung von mindestens 0.2V. Was recht viel ist, wenn der Motor mit nur 0.7V betrieben wird.
Ein FET hat einige 10Milli-Ohm Widerstand, da fällt dann, bei 500-1’000mA, fast keine Spannung dran ab.

Zwischen Kollektor dieses Transistors und dem Pluspol der
Solarzelle liegt dann der Motor.

MfG Peter(TOO)

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Hi, erstaml danke für die vielen Ideen.

Also ich hab ja bereits eine Schaltung aufgebaut, die zum Test mit einer Batterie glaufen ist, und zwar hab ich B von Transistor mit Vorwiderstand vom Empfänger aus angeschlossen,
und vom Empfänger aus auch noch einen Widerstand zur Masse gelegt,

dann vom Transistor C einen Widerstand, wie auch Duck gesagt hatt zu +, und den den Emitter auf Masse.
Danach hab ich über den Kolllektor vom ersten Transistor eine dreistufige Darlington-Schaltung aufgebaut.

Hab dann über die drei Kollektorzusammenführungen eine LED angeschlossen, die dann mit + verbunden ist. Desweiteren die LED wär egal, einen Motor mit Schutzdiode, genauso angeschlossen. Dazu hab ich noch einen Poitentiometer eingebaut um den Strom zu regeln.

Mein Auto auch schon aufgebaut fährt mit ausreichender Batterispannung (so über 4V) einwandfrei. D.h. es ruckelt zwar ein wenig, da wie ihr gesagt habt es eine Impulsfolge ist, also der Empfänger schaltet nicht, aber es muss für mich nicht perfekt sein, und so passt es.
Dann wollt ich die Schaltung nur mit Solar, Empfänger noch mit Batterie, und stand vor dem Problem, das ich für die Schaltung und Motor einfach nicht genügend Spannung aufbringe.

Und die Fernbedienung funktioniert so, das wenn ich einen Knopf drücke und draufbleibe, das Signal durchgehend kommt, zwar fluktoiert aber der Motor so lang läuft bis ich wieder loslasse.

Also von denn Vorschlägen würd ich mich für das Stärkere Relais entscheiden, gefällt mir jetzt mal am besten.

Peter, gemessen hab ich wie es Duck gesagt hat, auf Minus und auf Empfänger, hab jetzt auch mal auf Empfänger und + gemessen, dabei hab ich bei einer Batteriespannung von 4,2V, eine U von 3,43V, die kurz nach drücken und draufbleiben auf 3,55V geht und dann so um 3,49V fluktoiert.
Mess ich jetzt an den Darlingtonstufen am Kollektor und + ergibt sich bei nichts tun 0,9mV und bei betätigen dann die 0,7V, wobei die U auch hier fluktoiert, das ist dann minus dem Spannungsabfall, was Meremis mal geschrieben hatt.

Also wenn ich jetzt an diese Darlington-Stufen ein Relais anschließen will, vorausgesetzt es geht so, das man den Nennstrom extra anschließen kann, ansonsten würde ich andere Transistoren brauchen (mehr V),
machen dann diese Fluktorierungen was aus, sie liegen nach einpendelung, innerhalb einer Sekunde in einen bereich von 0,1 V so, und zuerst kann sie schon mal so auf 0,8 V hochgehen, dann pendelt sie sich so zwischen 0,65-0,75 ein. Müsste ja eigentlich egal sein, solange das Relais nicht unter Mindesstrom fällt?.

Die Solarplatten werden dann mit einem Spannungs…, auf eine Spannung eingestellt um eine konstante Geschwindigkeit zu erhalten.

Und Duck, die Spannung die ich an dem Widerstand vom ersten Transistor, von C auf + messe, ist diese, ohne zu drücken 4,14V (die Batteriespannung oder fast) und beim drücken, geht es wieder kurz runter auf 3,92V und dann pendelt es so bei 3,99V.

Hi,

also hab jetzt mal provisorischer weiße irgendeinen PNP Transistor eingebaut, die U die ich dann am Widerstand abnehme ist erstmal null, beim drücken so 0,4 V, bei bestem Empfang so 1,3 V, aber 0,4 V ist der Wert. Nach dem Schaltplan von Duck.

Batteriespannung dabei 5,5 V.

Weiß jetzt nicht, was für eine Spannung sollte hier abnehmbar sein?
Sollte ja eigentlich stimmen.

Nochmal das Relais angeschaut was Duck vorgeschlagen hatt, und mehr Anschlüsse gibts da nicht, die frage mal ausgeschlossen.

Also wie komm ich jetzt auf die 5V?

Hi,
also falls wer mal was ähnliches bauen will, ich hab jetzt an meine Schaltung die ich hier mal aufgezeigt habe, und die ich mit einer 9 V Baterie betreibe ein Realis angeschlossen, das jetzt auf meine Solarplatten umschaltet. Ist zwar etwas lauter aber ansonsten läuft es.

Hab zwar die Solarplatten noch nicht im Fahren ausprobiert, da man doch sagen muss, man braucht hier wenn dann schon einige solcher 0,5 V Solarplatten mit 800 mA das das Auto bei Zimmerlicht, fährt.

Vielleicht würde das mit so 10 Stück rum gehen, jedoch braucht man dannn schon einigen platz und teuerer wirds auch. Zum Vorzeigen muss man halt dann gegebenfalss eine starke Lichtquelle über das Fahrzeug halten.

Ich werd mir nicht noch mehr Solarplatten holen, sondern versuch nach dem Relais, als Eingang nehm ich den Solarstrom noch einen Schmitt-Trigger einzubauen, der bei niedriger Solarspannung auf Batterie umschaltet, die dann den Motor betreibt.