Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mosfet sperrt nicht


von Konrad P. (Gast)


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Hallo zusammen!

Vor ein paar Wochen hab ich auf meinem Dach eine 25W Solarzelle 
installiert - soweit , so gut. Doch mein Bleiakku wird natürlich mit der 
Zeit überladen.
Das ständige überwachen und abklemmen hab ich satt, weswegen ich mir 
eine kleine Schaltung gebastelt habe (siehe Anhang).

Eigentlich ist die Schaltung extrem einfach aufgebaut: die Spannung wird 
von einem uC überwacht (nicht eingezeichnet, wird von einem LM317 mit 
1,8V gespeist), welcher dann über den BJT das Gate des Mosfets  auf 
Groundniveau zieht. Doch dass ist dem FET irgendwie völlig egal - er 
schaltet durch, komme was wolle. Auch eine direkte Drahtbrücke vom Gate 
auf Source bzw. auf den BJT ändert nichts. (es fließen z.B. aktuell 0,3A 
welche sich nicht ändern wollen). Spannungsabfall von ~0,06V ist immer 
gleich.

Aufgebaut auf einem Steckbrett  mit einer LED als Last (~1mA) und 4,5V 
Versorgungsspannung geht das ganze plötzlich prima - gleicher FET und 
gleicher Aufbau.   Was mache ich falsch?

MfG Konrad

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Konrad P. schrieb:
> Was mache ich falsch?

Du schreibst weder, was das für ein MOSFet ist, noch z.B., wieviel Volt 
deine Solarzelle nominal liefert, noch, was das für ein Shuntwiderstand 
ist.

Auch der Typ des Treibertransistors bleibt im Dunkeln, während wir die 
Spannung und die Kapazität des Akkus nicht wissen.

von Falk B. (falk)


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@ Konrad P. (konrad17953)

>Vor ein paar Wochen hab ich auf meinem Dach eine 25W Solarzelle
>installiert - soweit , so gut. Doch mein Bleiakku wird natürlich mit der
>Zeit überladen.

Schon mal was von einem Laderegler gehört?

>Das ständige überwachen und abklemmen hab ich satt, weswegen ich mir
>eine kleine Schaltung gebastelt habe (siehe Anhang).

Die Masse sollte man nicht schalten, das geht oft schief!

>Eigentlich ist die Schaltung extrem einfach aufgebaut: die Spannung wird
>von einem uC überwacht (nicht eingezeichnet, wird von einem LM317 mit
>1,8V gespeist),

Ob dieser Schnulli so sinnvoll ist? Ein einfacher Laderegler ganz ohne 
uC ist einfacher und zuverlässiger.

>welcher dann über den BJT das Gate des Mosfets  auf
>Groundniveau zieht. Doch dass ist dem FET irgendwie völlig egal - er
>schaltet durch, komme was wolle.

Drain und Source vertauscht? P-Kanal Statt N-Kanal Typ erwischt?

>Aufgebaut auf einem Steckbrett  mit einer LED als Last (~1mA) und 4,5V
>Versorgungsspannung geht das ganze plötzlich prima - gleicher FET und
>gleicher Aufbau.   Was mache ich falsch?

Deine beiden Schaltungen sind wahrscheinlich nicht identisch, irgendwo 
ist ein Fehler drin.

von Konrad P. (Gast)


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Die Werte sind eigentlich schon passend, nur der Grundsätzliche Aufbau 
wird den Fehler bergen.

Solarzelle: 17,5V Lastspannung
FET:  BUZ32 HXK
BJT:  BC547C
Shunt:  0,1 Ohm
Akku:   12V 12Ah Blei


MfG Konrad

von Dr. Sommer (Gast)


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Wenn der FET tatsächlich so verbaut ist wie im Schaltplan zu sehen, 
leitet der selbstverständlich immer! Denn jeder FET enthält eine 
parasitäre antiparallele Diode, und durch die fließt dein Strom wenn der 
FET aus ist. Du solltest den Stromfluss anders herum leiten...

von Konrad P. (Gast)


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Manchmal bemerkt man Fehler erst wenn man einen Beitrag verfasst...


Der FET ist natürlich verpolt: Kleiner Denkfehler meinerseits. Hier muss 
natürlich Source an Masse der Solarzelle und Drain an den Akku, der 
Strom fließt ja quasi vom Minuspol des Akkus zum Minuspol der 
Solarzelle.  Der Aufbau am STeckbrett war insofern anders, dass ich 
natürlich nur eine Spannungsquelle hatte und deswegen das Problem nicht 
auftrat.

Trotzdem vielen Dank!

MfG Konrad

von Inkognito (Gast)


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Konrad P. schrieb:
> Was mache ich falsch?

Konrad P. schrieb:
> (~1mA) und 4,5V
> Versorgungsspannung geht das ganze plötzlich prima

Ein Akku ist aber nicht das Schaltungsäquivalent einer
LED mit Widerstand, sondern eine Spannungsquelle.
Dann ist dein FET im GND-Stromzweig, was eigentlich gar
nicht gehen kann, weil die Stromrichtung zum Solarpanel
gerichtet ist. Vermutlich hast du nur falsch gezeichnet.
Ansonsten vermute ich, dass dein Strom durch die Schutzdiode
des FET fließt und du so den Eindruck hast, dass dein FET
nicht sperrt. Da muss du schon mit den richtigen Komponenten
arbeiten.

von Tom (Gast)


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Dr. Sommer schrieb:
> und durch die fließt dein Strom wenn der
> FET aus ist. Du solltest den Stromfluss anders herum leiten...

neeeee....

von Dr. Sommer (Gast)


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PS: Daher immer das "richtige" Schaltsymbol verwenden, dann sieht man 
sofort was man falsch macht ☺

von Michael B. (laberkopp)


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Konrad P. schrieb:
> Das ständige überwachen und abklemmen hab ich satt, weswegen ich mir
> eine kleine Schaltung gebastelt habe (siehe Anhang).

Warum guckst du nicht VORHER mal nach wie man so was baut, sondern 
glaubsz das Rad besser neu erfinnden zu können ?

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5

Deine SOlrzelle hängt mit plus über die Diode an plus vom Akku. Plus der 
Solarzelle hat also ca. plus vom Akku plus 0.7V.
Wenn der Akku nun voll ist und die Solarzelle immer noch genug Spannung 
liefert, dann trennst du die Verbindung vom minusanschluss der 
Solarzelle. Da plus nicht höher sein kann als plus vom Akku + 0.7V, wird 
minus der Solarelle NEGATIV in Bezug vom minuspol vom Akku bzw. Drain 
vom MOSFET.

Und wenn du den MOSFET siehst, dann siehst du im Schaltplan seine 
eingebaute parasitäre Body-Diode, die bei minus am Drain und plus am 
Source in Leitrichting wäre. Dein abschalteter MOSFET führt also bloss 
dazu, daß der Minusanschluss der Solarezelle von ehemals minus des Akkus 
zu minus - 0.7V des Akku 'ansteigen' kann, der Strom fliesst weiterhin.

Aber die Schaltung, das Abklemmen der Solarzelle durch Uuterbrechung, 
ist eh Unsinn, dann fliesst der Strom ja durch die Solarzelle weil die 
Spannung in ihr so weit ansteigt bis die interne Dioden zu leiten 
beginnen, man also die Leerlaufspannung erreicht wird. Du verhindert 
also nicht den Stromfluss, du sorgat nur dafür daß die Velustleistung 
nicht im Akku landet sondern in der Solartzelle verheizt wird.

von Harald W. (wilhelms)


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Michael B. schrieb:

> Du verhindert
> also nicht den Stromfluss, du sorgat nur dafür daß die Velustleistung
> nicht im Akku landet sondern in der Solartzelle verheizt wird.

...was der Solarzelle ja nicht schadet. Man kann diese ja auch
problemlos kurzschliessen, wenn der Akku voll ist.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Die nicht gebrauchte Leistung wird sowieso in der Solarzelle verheizt.

Entweder durch Kurzschluß an ihrem Innenwiderstand oder bei Nichtabnahme 
des Stromes weil die Zellen wie Dioden zu leiten beginnen.

Wenn man das nicht möchte (z.B. möglichst geringe Temperatur der 
Zellen), muß man den Überschuß extern loswerden. Einige Anlagen beginnen 
dann mit dem Überschuß Wasser zu heizen oder so.

von Falk B. (falk)


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@ Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)

>Wenn man das nicht möchte (z.B. möglichst geringe Temperatur der
>Zellen), muß man den Überschuß extern loswerden. Einige Anlagen beginnen
>dann mit dem Überschuß Wasser zu heizen oder so.

Womit diese Photovoltaikanlage ad absurdum geführt wird ;-)
Denn dann ist entweder der Speicher (Batterie) deutlich zu klein oder 
die Solarpanels zu groß. Denn im Normalfall sollte der teure Solarstrom 
schon im Speicher landen. Naja, die Energiewende wirft ihre Schatten 
voraus (sic!) 8-0

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Falk B. schrieb:
> Denn dann ist entweder der Speicher (Batterie) deutlich zu klein oder
> die Solarpanels zu groß.

Nein, solch Dimensionierung kann durchaus sinnvoll sein, wenn man stark 
schwankende Nutzungszeiten hat, zum Beispiel bei einem Schrebergarten 
ohne Stromanschluss. Manchmal wird er wochenlang nicht genutzt, aber an 
Sommerwochenenden ggf. auch an mehreren aufeinanderfolgenden Tagen. Es 
wäre sinnlos, einen unnötig großen Speicher anzuschaffen, der die 
produzierte Energie des halben Winters speichern könnte.

von Falk B. (falk)


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@  Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)

>> Denn dann ist entweder der Speicher (Batterie) deutlich zu klein oder
>> die Solarpanels zu groß.

>Nein, solch Dimensionierung kann durchaus sinnvoll sein, wenn man stark
>schwankende Nutzungszeiten hat, zum Beispiel bei einem Schrebergarten
>ohne Stromanschluss.

Dann kann man aber auch die Solarpanels die Wärme verheizen lassen.

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