Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solarpanel als Lichtsensor


von WWhite (Gast)


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Hallo,

in folgender "Zeichnung" wird das Solarpanel zugleich zum Aufladen des 
Akkus und als "Lichtsensor" verwendet, indem ein Transistor 
zwischengeschaltet wird, der den Stromkreis entweder zwischen 
Solarpanel->Batterie schließt oder die LEDs mit einbindet.

Jetzt kommt die eigentliche Frage: Meines Wissens nach lässt ein 
Transistor die am Collector anliegende Spannung erst an den Ermitter 
weiter, wenn an der Base eine Spannung anliegt. Jetzt würde dies im 
Schaubild bedeuten, dass das Solarpanel hierfür Strom liefern müsste, 
was hingegen bedeutet, dass die LEDs tagsüber an und Nachts aus wären.
Wo liegt mein Denkfehler?
https://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2012/07/automatic-solar-garden-light-schematic-550x456.gif

Ich bin mir bereits darüber bewusst, dass das gezeigt Schaubild so nicht 
nachgebaut werden sollte, da bereits ein Laderegulierer fehlt, der das 
Überladen vermeidet, würde dennoch gerne verstehen, was ich hierbei 
übersehe oder nicht versteh.

Danke & Grüße

von HildeK (Gast)


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WWhite schrieb:
> Jetzt kommt die eigentliche Frage: Meines Wissens nach lässt ein
> Transistor die am Collector anliegende Spannung erst an den Ermitter
> weiter, wenn an der Base eine Spannung anliegt.
Genauer: wenn ein Basistrom fließt, dann wird auch ein Kollektorstrom 
fließen.

> Jetzt würde dies im
> Schaubild bedeuten, dass das Solarpanel hierfür Strom liefern müsste,
nein, bei Dunkelheit wird die Solarzelle einen Strom aufnehmen. Genau 
deshalb braucht man die Diode zwischen Solarzelle und Akku. Sonst 
entlädt diese den Akku bei Nacht. Etwas Strom fließt jedoch von E über B 
und die 47k, so dass der Transistor leitend wird.
> was hingegen bedeutet, dass die LEDs tagsüber an und Nachts aus wären.
Nein, die sind bei Nacht an, weil nur bei Dunkelheit die Solarzelle 
Strom aufnimmt. Und das Bild ist auch so umsetzbar und die Schaltung 
sollte funktionieren.
> Wo liegt mein Denkfehler?
Das weiß ich nicht, aber mit meiner Erklärung solltest du das 
herausfinden.

von Jens G. (jensig)


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Wenn das Solarpanel Strom liefert, dann gibt es eine positve Spannung an 
der Basis, und zwar gegenüber Emitter. Damit ist der T gesperrt (ist ja 
ein pnp).
Wenn kein Licht drauffällt, also nur niedrige Spannung vom Panel, dann 
ist die Basis negativer gegenüber E, also fängt der T an zu leiten -> 
LEDs leuchten.

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


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HildeK schrieb:
> Und das Bild ist auch so umsetzbar und die Schaltung
> sollte funktionieren.

Man könnte allerdings über das harte parallelschalten der LED 
nachdenken, was so nur funktioniert, wenn die alle ziemlich genau die 
gleiche Uf haben, am besten also aus einer Charge stammen.

WWhite schrieb:
> Wo liegt mein Denkfehler?

Wir sind meistens NPN Transistoren gewohnt, haben hier aber einen PNP 
(Jens sagte es). Der Bursche leitet also, wenn die Basis negativer als 
der Emitter ist (um typ. 0,6-0,7V), was, wie HildeK schon sagte, durch 
einen Leckstrom im Solarpanel nachts funktioniert. 47k 
Basisvorwiderstand sind allerdings schon ziemlich gross bei dieser 
kleinen Versorgungsspannung, man könnte einen Transistor mit hoher 
Verstärkung brauchen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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WWhite schrieb:
> Meines Wissens nach lässt ein
> Transistor die am Collector anliegende Spannung erst an den Ermitter
> weiter, wenn an der Base eine Spannung anliegt.

So einfach ist das nicht. Eine Spannunge ist die Differenz der 
Potentiale zwischen zwei Punkten.
Bei der Ansteuerung eine BJT kommt noch dazu, dass der nicht durch 
Spannung, sondern durch Strom gesteuert wird.

von grndy (Gast)


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WWhite schrieb:
> Meines Wissens nach lässt ein Transistor die am Collector
> anliegende Spannung erst an den Ermitter
> weiter, wenn an der Base eine Spannung anliegt.

Schaltbetrieb Transistor: Ein T (das gilt für BJTs und FETs) kann
ausgeschaltet Spannung einer bestimmten Polaritaet sperren, und
kann eingeschaltet Strom der selben Polaritaet leiten.

"Spannung weiter lassen" ist eine falsche/verwirrende Beschreibung.


Wolfgang schrieb:
> Bei der Ansteuerung eine BJT kommt noch dazu, dass der nicht
> durch Spannung, sondern durch Strom gesteuert wird.

Wird zumeist allerdings durch einen Basiswiderstand an eine Spannung
U_S (rel. zu GND/E) gelegt ausgeführt [((U_S - U_BE) / R_B) = I_B].

Matthias S. schrieb:
> Man könnte allerdings über das harte parallelschalten der LED
> nachdenken, was so nur funktioniert, wenn die alle ziemlich genau
> die gleiche Uf haben, am besten also aus einer Charge stammen.

Separater Vorwiderstand für jede hingegen = sogar die Freiheit, div.
Typen mit div. Farben u. Leistungen nebeneinander verwenden zu können.

von WWhite (Gast)


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Vielen Dank an euch alle für die vielen und Hilfreichen antworten. 
Insbesondere an dich Matthias S., da die Erklärung (zusammen mit den 
anderen) wirklich für mein technisches Niveau verständlich war :)

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