schakelen relais bij bereiken bepaalde spanning van een kleine zonnecel

Misschien is een venster-comparator ook wel interessant, daar zijn de onder- en bovendrempel apart instelbaar; er zijn chips speciaal voor dat doel, maar het kan ook met een 555.
Want er is wel sprake van het instellen van het schakelniveau, maar niet van de hysterese.

Op 10 maart 2022 12:07:50 schreef klussenman:
Ik ben op zoek naar een schakeling om een relais of arduino aan te sturen als een klein zonnecelletje een bepaald spanningsniveau bereikt.

Kun je niet gewoon die zonnecel aan een analoge ingang van de Arduino hangen? Het programma kan dan rechtstreeks inlezen hoe de verlichting ervan is.

Als het spanningsverschil tussen licht en donker van de zonnecel groot genoeg is heb je geen hysterese nodig. Je zet de referentiespanning op een opamp of een comparator ergens tussen de lichte en de donkere waarde in.

Wat is het spanningsgebied van die zonnecel?

Ik ga eens meten wat ongeveer de uitgangsspanning is.
V.w.b. Arduino: Wat zou de minimum inputspanning van zijn ADC zijn?
V.w.b. hysteresis: Ik verwacht dat het verschil tussen onbelicht (omgevingslicht verlichte ruimte) en aangestraald licht (indirect via spiegeltje) niet al te groot is. Maar ok, dat verschil zou ik misschien kunnen versterken.
Ben

Arduino kan grofweg spanningen tussen 0 en 5V meten. Met 1024 stapjes, dus minimum is 5mV. (Ja, je kunt met andere referentiespanning nauwkeurig meten maar dit is de standaard Out-of-the-box Arduino).

Heb je wel een aparte voeding voor je Arduino of comparator? Of moeten die ook uit het zonnepaneeltje gevoed worden?

Op 10 maart 2022 12:59:39 schreef klussenman:
Ik ga eens meten wat ongeveer de uitgangsspanning is..............

Ik gebruik een heel klein paneeltje bij een zonnevolg systeem om te kijken of de zon schijnt of dat het bewolkt is. Ik lees het paneeltje in met een controller via een opamp, de opamp staat als spanningsvolger geschakeld. De instelling voor de hysterese kun je in de software doen.

Hier een klein stukje uit het artikel, misschien kun je er iets mee.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/57/4

Bedankt Blurb,
Voeding hoeft niet van de zonnecel te komen dus dat is geen belemmering.

Ook bedankt Lambiek,
Dat komt al redelijk in de richting van mijn situatie.
Was de uitgangsspanning van je zonnecelletje zo klein dat je een spanningsvolger nodig had?

Ben

De spanning van een zonnecel is maar weinig afhankelijk van de hoeveelheid licht die erop valt. Nominaal is die spanning altijd rond 0.6 Volt per cel, en varieert ook met temperatuur.

In deze schakeling (zie link van Lambiek) is het paneel belast met een weerstand van 66 Ohm. Daardoor moet het paneel genoeg vermogen leveren om spanning over die weerstand te krijgen. Om 5V te krijgen moet het paneel dus al 5/66 = 75 mA leveren (385 milliWatt). En de Max stroom uit een paneel is wel sterk afhankelijk van de hoeveelheid licht.

Dus je kunt spelen met de waarde van die weerstand om de gewenste spanning te krijgen.

Op 10 maart 2022 13:13:37 schreef blurp:
Arduino kan grofweg spanningen tussen 0 en 5V meten. Met 1024 stapjes, dus minimum is 5mV. (Ja, je kunt met andere referentiespanning nauwkeurig meten maar dit is de standaard Out-of-the-box Arduino).

Dat is de theorie, maar ik zou aanraden om daar toch enige marge op te nemen: Minimaal 10 LSB is voor een "threshold" functie toch echt wel erg fijn.

Maar 5 of 50mV is voor een zonnecel het verschil tussen "pikkedonker" en "pikkedonker op nieuwe maan". (anderzijds, de belasting van de ADC van de arduino kan best nog wel een eindje roet in het eten gooien. )

@deKees, Als het 1 cel serieschakeling is, dan krijg je dus nooit 5V d'r uit.

Maar als je de threshold bij 0.3V legt, dan moet je paneeltje dus 0.3/66k = 4.5 µA leveren om de boel te triggeren. Die 66k is voor een arduino-ADC trouwens wat veel. Dan zou ik nog aanraden om een 1uF keramisch condensatortje er op te zetten.

Op 10 maart 2022 14:45:41 schreef klussenman:
Ook bedankt Lambiek,
Dat komt al redelijk in de richting van mijn situatie.
Was de uitgangsspanning van je zonnecelletje zo klein dat je een spanningsvolger nodig had?

Als ik een analoog signaal binnen haal op een controller doe ik dat in 9 van de tien gevallen op deze manier. Ik gebruik de opamp dan als buffer. Veel vinden het waarschijnlijk overdreven.....

Bedankt Blurb,

WIE?

Was de uitgangsspanning van je zonnecelletje zo klein dat je een spanningsvolger nodig had?

Hihi, hoe groot of hoe klein ook de spanning, een spanningsvolger gaat daar niets aan veranderen, of dat is toch de bedoeling. Het gaat er eerder om, de meetwaarde minder te laten beïnvloeden door de belasting. Dat kan inderdaad nooit kwaad, en is dus best een gezonde gewoonte.

Op 10 maart 2022 16:11:46 schreef big_fat_mama:
Hihi, hoe groot of hoe klein ook de spanning, een spanningsvolger gaat daar niets aan veranderen, of dat is toch de bedoeling.

Precies, daar veranderd niets aan.....

@TS,
Als je op het schema kijkt zie je ook een spanningsdeler staan, ik weet niet precies meer wat de spanning was. Dacht iets van rond de 2.5VDC, daar kun je nog genoeg mee doen in de software.

Net even gekeken, het paneeltje was een 12VDC type. Dan kom je op +/- 3.8V via de spanningsdeler. De max 5VDC ga je dus nooit halen, dus alles blijft heel.

Die opamp geeft hier alleen maar problemen. De voeding van de Opamp is hier 5V. Een LM358 bijv beperkt het bruikbare bereik tot 1.5 - 3.5V. Je moet al een heel goede R2R opamp hebben om het volledige bereik te kunnen gebruiken.

Zonder opamp kun je zonder probleem de volle 0 - 5V gebruiken.

En belasting van de ingang is hier ook niet relevant. Het paneel wordt al belast met 66 Ohm. Dus dan zou je ook een spanningdeler kunnen maken met bijv 39 en 27 Ohm.

En voor de bescherming van de arduino ingang volstaat een serieweerstand van iets van 5K.

Een opamp als de MCP602 of MCP6002 haalt met gemak 0.05 tot 4.95V. Maar die gaat kapot als je hem met meer dan 5V probeert te voeden. De LM358 is bedoeld om met +/- 18V te voeden of zoiets, dus een paar volt minder is niet zo'n probleem. Tegenwoordig is die +/- 18V onhandig en 0V/5V veel handiger en dan kan je een daarvoor bedoelde opamp gebruiken.

Op 10 maart 2022 18:12:44 schreef deKees:
Die opamp geeft hier alleen maar problemen. De voeding van de Opamp is hier 5V.

Ja en. Ik gebruik altijd een rail to rail type en die gaat keurig van 0 tot 4.98V.

Op 10 maart 2022 14:51:52 schreef deKees:
De spanning van een zonnecel is maar weinig afhankelijk van de hoeveelheid licht die erop valt. Nominaal is die spanning altijd rond 0.6 Volt per cel, en varieert ook met temperatuur.

Als de spanning van de zonnecel 0,6V is, dan kun je er misschien direct een transistor mee aansturen. Met een weerstand belast je de cel zodanig dat de transistor in de donkertoestand niet open gaat, maar in de lichttoestand wel. Aan de collector heb je dan direct een aan/uit signaal.

@KlaasZ
TS heeft een paneeltje met waarschijnlijk meerdere cellen.
Dus het is afhankelijk van de grootte van die cellen welke weerstand er nodig is.

@Lambiek
Klopt, er zijn wel opamps die het kunnen. Maar dan moet je wel weten welke je hier kunt gebruiken, terwijl een opamp hier geen enkele toegevoegde waarde heeft.

Op 10 maart 2022 16:11:46 schreef big_fat_mama:
[...] WIE?

Hoi BFM <zwaai-zwaai-smiley>