S: Tipps für stromsparende Kleinstschaltung

Hallo!

Es gibt zwei Phototransistoren A, B (oder Dioden oder LDRs) als

high gehen, die LED also leuchten. Wozu A? Klar, Licht auf B soll C nur

Licht soll also nur bei Dunkelheit funktionieren.

mit einem Gatter-IC und einem Opamp machen.' Klar, aber die Schaltung soll mit Batterien (gern ein paar Mignons) betrieben werden und damit lange funktionieren (Monate), also nur minimal Strom aufnehmen.

Komme ich da mit CMOS-Gatter, stromsparendem Opamp sinnvoll weiter?

Elfi

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Elfi Blomberg
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Elfi Blomberg schrieb im Beitrag ...

Wenn 'unbeleuchtet' echt 'keinerlei Licht' bedeutet, ist das sehr einfach, aber dafuer ist die Aufgabenstellung zu unpraezise. Mann kann bei Photodioden mit dem in Sperrichtung durchgelassenen Strom, mit der erzeugten Spannung, oder mit dem durch die Spannung erzeugten Strom arbeiten. Das haengt von Schnelligkeit und Lichtbereich ab. Man kann mit OpAmps oder Schmitt-Triggern detektieren, ein ICL7665 braucht nun auch nicht so viel Strom, letztlich haengt die benoetigte Stromaufnahme bloss von der Geschwindigkeit ab, mit der die Schaltung reagieren soll.

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MaWin

Hallo Heiko,

Zelle und montier sie senkrecht. Was bietet sich zum Speichern der gewonnenen Energie an? Ausreichend

Elfi

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Elfi Blomberg

Elfi Blomberg schrieb im Beitrag ...

Besorge einen langsamen CMOS-Niedrigleistungs-Operationsverstaerker IC wie den TLC27L2 und 2 Photodioden, 4 Widerstaende und 2 Kondensatoren. Miss mit dem Voltmeter, in welcher Polaritaet die Photodiode bei Beleuchtung eine Spannung produziert. Schliesse beide Photodioden mit - zwischen Masse und mit + an einen Eingang des OpAmps an. Schliesse parallel zu den Photodioden einen Belastungswiderstand im Bereich um 1 M Ohm an, je nach der Helligkeit bei der das funktionieren soll. Diese Schaltung braucht (z.B. an 9V Batterie) wenig Strom, und der Ausgang des OpAmps zeigt, welche Photodiode HELLER beleuchtet wird. An den Ausgang des OpAmps kommt ein Differenzierglied (ein Kondensator C um 1uF in Reihe, dann ein Widerstand R um 1 M Ohm nach Masse, und ein zweiter Widerstand R auch um 1 M Ohm zum Eingang des zweiten OpAmps zur Verhinderung das der Strom ueber die Eingangsschutzdioden abfliesst). Der andere Eingang des zweiten OpAmps kommt an Masse (oder am Besten eine Spannung knapp ueber Masse, die haben wir aber nicht, also folgender Trick:). Man verwendet den Eingangsoffset des zweiten OpAmps. Wenn der 'richtigrum' ist geht es, wenn er 'falschrum' ist, geht der Impuls am Ausgang gar nicht aus. Dann vertausche dessen Eingaenge, denn die Schaltung basiert darauf, das der OpAmp unsymmetrisch ist, man weiss bloss nicht in welcher Richtung. Hat der OpAmp Offsetabgleicheingaenge, (TLC27L1) kann man natuerlich die mit einem Poti beschalten, um den passenden Offset einzustellen. Das braucht dann aber (ein bischen) mehr Strom. Nun sollte (bei ausreichenden Bauteilwerten, es geht um den Bereich von

1uF und 1 M Ohm) der Ausgang des zweiten OpAmp immer eine Zeit lang schalten, wenn der Ausgang des ersten OpAmp umgeschaltet hat. Wenn du die richtige Polaritaet genommen hast, schaltet er, wenn Photodiode A staerker beleuchte wird als Photodiode B. Der einzige Strom, der verbraucht wird, ist der Versorgungsstrom des OpAmps. Es gibt welche mit noch weniger Strom als dem TLC27L2, wenn ihn dein Bauteilhaendler da hat, aber achte darauf das Eingang und Ausgang des OpAmps bis Masse gehen kann (single supply OpAmp) und das der Eingangsstrom auch sehr klein ist (bei TLC27L2 nur 1pA). Eventuell geht die Schaltung nicht mit dem TLC27L2, wenn er unter 'phase reversal' leidet. Dann muesste man einen OpAmp nehmen, der das nicht hat. Frage deinen Elektronik-Haendler.
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MaWin

MaWin schrieb im Beitrag ...

Doch, wir haben so eine hoehere Spannung, naemlich an der Photodiode. Die schwankt zwar (und ist bei voelliger Dunkelheit leider 0) sollte aber ausreichend sein. Das spart die Rumprobiererei: +--R--+------------|+\ +-|-R-|-C-+-R-|-/ LED +-|

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MaWin

Hallo,

die maximale Energie auf's Jahr gerechnet erreicht man sicherlich mit einer Anornung, die recht flach ist, um in den Sommermonaten viel Energie zu gewinnen. Im Winter ist wegen tief stehender Sonne dann allerdings die Energieausbeute

Sonnenstunden im Winter optimal genutzt werden. Im Sommer kommt's eh nicht drauf an, wenn das System so ausgelegt ist, dass es im Winter funktioniert.

Phototransistoren zu ersetzen. Die Auswertung ist dann aber am einfachsten ueber einen Stomsparenden uC zu realisieren, der nur etwa alle 100 mS aus seinem Schlaf aufwachen muesste, um eine Messung durchzufuehren.

Bye Daniel

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Daniel Schramm

Über genau so etwas habe ich auch kürzlich nachgedacht, als Hilfe für das Finden eines Versteckes bei Nacht beim Geocachen. Für sowas muß die Batterie auch sehr lange halten, damit man nicht alle naselang den Cache warten muß. Etwas mit Solarzellen und Akkus wäre mir für diesen Zweck aber zu teuer und aufwendig. Berichte mal, wenn du was fertiges aufgebaut hast.

Sabine

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Sabine Wolf

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