Kondensatoren für KISS bestimmen (?)

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Es geht um die folgenden Schaltregler/Kiss (http://www.ebay.de/itm/2x-10-MP23…=item43bc098f1a)

    Hauptfrage:
    Wie bestimmt man im allgemeinen für den KISS den passenden (Eingangs&Ausgangs)Kondensator? Um dadurch den höchsten Wirkungsgrad der Spannungswandlung für eine bestimmte Spannung zu erreichen?
    Geg: Uin, Uout, Iout
    Ges: Formel um die Spannung und Kapazität des jeweiligen Kondensators zu bestimmen.


    Beispiel:
    - habe Solarpatte: 18V/0,56A oder 22.18/0,6A :s (siehe Bild unten)
    - unterschiedliche Sonneneinstrahlungen gegeben (dh. Uin ist variabel)
    - möchte möglichst gut mein Handy (Uout=5V) damit laden können
    Also:
    Solarzelle(Uin) --> EingangsKondensator(?) --> Kiss(Adj. angepasst auf 5V) --> AusgangsKondensator(?) --> Uout(5V)
    Beispielsfrage: Wie müssten hier Eingangs&AusgangsKondensator sein (Kapazität, Spannung)?

  • Mit der Platte brauchst du mehrere Tage volle Sonneneinstrahlung. Je nachdem, was du für ein Handy hast -> Akkukapazität, kannste das vergessen.


  • Mit der Platte brauchst du mehrere Tage volle Sonneneinstrahlung. Je nachdem, was du für ein Handy hast -> Akkukapazität, kannste das vergessen.

    kann ich bei 10W peek kaum glauben, selbst wenn nur 3W rauskommen sollte ein Handy in 3 Stunden voll sein

    zu den Kondesatoren, ich halte 470µ am Eingang und 1000µ am Ausgang für ausreichend, aber mehr schadet nix.

    bei 50Hz sagt man pauschal 1000µF / 1A

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (7. Juni 2014 um 10:19)

  • Ich bin mir ziemlich sicher, die 10W werden nie erreicht. Worauf ich meine Aussage stütze? Ein paar Jahre Erfahrung mit solchen Spielereien. Selber sowas noch im Betrieb, allerdings mit einem kleinen aber feinem Unterschied, ein Powerpack. Ist relativ effizient durch den DC/DC-Wandler.
    Mein Aufbau aus Komponenten wie diese:

    forum-raspberrypi.de/attachment/3361/forum-raspberrypi.de/attachment/3362/forum-raspberrypi.de/attachment/3363/

    Solange man das Handy und dessen Akkukapazität nicht kennt, lässt sich trefflich spekulieren ;)


  • Ich bin mir ziemlich sicher, die 10W werden nie erreicht.

    da bin ich bei dir, aber hältst du auch 3W für unrealistisch ?

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  • Nein, es werden sicher auch mehr als 3VA bei einem solchen 10VA-Modul erreicht. Die Frage ist, wo wohnt hundundhund bzw. wo will er das einsetzen? Ist es ein Polykristalines oder Dünnschichtmodul. Das ist wichtig für den Einfallswinkel des Sonnenlichtes. Dünnschichtmodule sind da sehr "wählerisch" was den Winkel angeht. Schon 1-2° lassen den Gewinn rapide sinken. Ist es bei Seewind? Klasse, dann steigt der Wirkungsgrad des Moduls auf Grund von Kühlung. Wärme können die nicht ab, klingt paradox, ist aber so.

    Wenn wir mit 3VA spekulieren, so wären das rein rechnerisch 0,6A bei 5V. Ein Smartfone lädt mehrere Stunden bei diesem Strom. Dazu muss ich sicher stellen, das der Strom in der Höhe aufrecht erhalten bleibt, Stichwort: Solarmodulnachführung, keine Wolken.

    Die von mir favorisierte Version mit dem DC/DC-Wandler macht aus den 12-18V des Panels mit ganz gutem Wirkungsgrad eine niedrige Spannung von 5V. Durch die Arbeitsweise des Wandlers steigt aber auch der Ausgangsstrom dabei an. Spannung sinkt, Strom steigt. Mir ist es dabei egal ob das Modul nachgeführt wird. Die Powerbank wird geladen, ich ziehe meinen Nutzen (Strom) daraus, so nebenbei. Solch Spielereien bringen Einblicke und Erkenntnisse, machen Spaß.

    Rechenbeispiel 3VA:
    Eingangswerte 18V und 3VA =rund 0,17A
    Wirkungsgrad Abwärtsregler 85% <- bis 90% sind reell
    Ausgangswerte sind dann 5V 2,5VA -> 0,5A Ladestrom

    Wie gefragt, was für ein Handy soll es denn sein?

  • hallo,

    danke fürs feedback! :)

    wollte aber eigenlich wissen, wie man die Kondensatoren im allgemeinen bestimmt. :rolleyes: so dass jeder (der nicht aus dem ET-Bereich kommt) sich eine Spannungsversorgung z.B. fürs Raspi bauen kann. Egal ob 6V, 8V, 9V oder 12V im Akkupack hängen.


    zu den Kondesatoren, ich halte 470µ am Eingang und 1000µ am Ausgang für ausreichend, aber mehr schadet nix.

    470µF = Eingang --> und wie viel Spannung sollte der Kondensator haben?
    1000µF = Ausgang --> und wie viel Spannung sollte der Kondensator haben?
    wie kommst du auf die Werte, wie kann man solche werte schätzen/bestimmen..?? :huh:


    bei 50Hz sagt man pauschal 1000µF / 1A

    das versteh ich jetzt nicht ganz.. :daumendreh2:


    hier trotzdem nochmal zum Beispiel:
    ..keines von beiden, ist monocrystallin. @flyppo: ich komme aus dem herrlichen Franken" :) ..wo kommt ihr eigtl. her? :D
    also ich hatte letzten sommer die Platte mal mit sonem Zigarettenanzünder-zu-USB-Adapter verbunden. Handy wurde in ca. 3 Stunden geladen.
    hatte den Wirkungsgrad (bezogen auf die Leistung) des Adapters bezogen auf die Platte mal direkt gemessen. hab hier noch die paar Werte von damals:
    Lichtintensität >> Wirkungsgrad
    bewölkt >> 33%
    Abendsonne >> 30,2%
    Nachmittagssonne >> 36%
    bewölkt >> 42%
    die Ausgangsleistung war leider nur zwischen 0,137W und 3,49W (obwohl die EingangsLeistung teilweise ja viel höher war)
    mir hat damals ein E-Tech-Master-Student erzählt. "man könnte da mit nem Schaltregler noch viel mehr rausholen..." rest konnt ich mir nicht merken. :X
    hab nur noch "Schaltregler" im kopf. Deshalb das Déjàvu :lol: zum KISS.

    Die Frage sollte aber im allgemeinen bestimmt sein, sodass man fürs Raspi sowohl als auch für andere Projekte(wie Solar..) die Kondensatoren genau bestimmen kann.
    Hier sind z.B. wieder andere Kondensatorwerte http://www.ebay.de/itm/Kis-3r33s-…=item5aef6ad85d ..kann das Bild nicht ganz lesen, müssten aber 35/3300µF sein.

    Einmal editiert, zuletzt von hundundhund (8. Juni 2014 um 16:03)


  • 470µF = Eingang --> und wie viel Spannung sollte der Kondensator haben?

    woher soll ich wissen mit wieviel Spannung du in den KIS gehst ? :s

    ich meine etwas mitdenken dürfte nicht schaden, Autofahrer ?
    wie schnell ist dein Auto, welchen Geschwindigkeitsindex würdest du als Reifen kaufen H oder V ?


    bei 50Hz sagt man pauschal 1000µF / 1A

    das versteh ich jetzt nicht ganz.. :daumendreh2:
    "müssten aber 35/3300µF sein."

    na bei 3A maximalen Ausgangsstrom passt doch 3300µ
    :D

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (8. Juni 2014 um 16:38)

  • ..nein, ich besitze kein Auto? :thumbs1: fahr alles per Fahrrad.

    Zitat

    bei 50Hz sagt man pauschal 1000µF / 1A


    Achso 1000µF pro 1A (nicht geteiltdurch) ;)
    und was bedeuten die 50Hz? (= Schaltfrequenz?)

    Zitat

    woher soll ich wissen mit wieviel Spannung du in den KIS gehst ? :s


    definieren wir die Eingangsspannung als Variable "Uin".
    Es soll ja eine allgemeine Formel entstehen, um den Kondensator zu berechnen.
    Hier in meinem Beispiel ist die Eingangsspannung wie die Solarzelle hergibt. (siehe oben Bild) weiß nicht ganz genau, welche Spannungsangabe man von beiden nimmt (22.18V oder 18V)


  • definieren wir die Eingangsspannung als Variable "Uin".
    Es soll ja eine allgemeine Formel entstehen, um den Kondensator zu berechnen.
    Hier in meinem Beispiel ist die Eingangsspannung wie die Solarzelle hergibt. (siehe oben Bild) weiß nicht ganz genau, welche Spannungsangabe man von beiden nimmt (22.18V oder 18V)

    im Zweifel immer die höhere mögliche, mindestens 25V, sicherer ist 35V

    und wenn 1000µ pro A ein guter Wert ist weisst du auch was für einen Strom deine Solarzelle maximal liefert für den Eingangskondensator.

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  • Ich weiss ja nicht, warum du so auf den Eingangs-Kondensator abhebst, das ist nix weiter als ein Glättungs/Sieb-C, der für den Gesamtwirkungsgrad eigendlich keine Rolle spielt... :denker:

    Aber wenn du es mal ganz genau wissen willst, dann schau dir diese Seite(n) an, da steht hinten auch noch eine Formelsammlung... :thumbs1:

    /edit:
    Merkregel: Bei 1 Ampere Laststrom entlädt sich ein 1000-µF-Elko mit 1 Volt/ms


  • Ich weiss ja nicht, warum du so auf den Eingangs-Kondensator abhebst, das ist nix weiter als ein Glättungs/Sieb-C, der für den Gesamtwirkungsgrad eigendlich keine Rolle spielt... :denker:

    och einen Eingangs-Kondensator braucht der switcher schon für eine gute Regelung, sonst kann dem schnell die Luft ausgehen oder er kommt ins Schwingen.

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  • Ja gewiss, ohne sollte vielleicht* nicht, aber bei den zu erwartenden Eingangsströmen <1A was die Zelle liefern kann tut es ein 500-1000myF allemal. :)

    Wenn kein anderer zur Hand, auch 2200myF, aber fast wichtiger (zur Schwingungsdämpfung) wäre ein 100nF Keramik unmittelbar am Wandler: Der Elko dürfte für die Wandlerschwingfrequenz von >18kHz 'eh zu "lahm" sein". ;)

    *Auf der anderen Seite: ich würde es erstmal komplett ohne C am Eingang versuchen, dann kann man immer noch messen, ob da was 'dramatisches' passiert :thumbs1: und dann ggf. was dranmachen...
    (ich dachte immer, der Kiss-Wandler hätte einen kleinen Eingangs-C ? -- hab so ein Teil nicht hier, ich nehme ja andere Wandler... wollte mir aber mal welche bestellen, die sehen so schön klein aus :thumbs1: )


  • Ja gewiss, ohne sollte vielleicht* nicht, aber bei den zu erwartenden Eingangsströmen <1A was die Zelle liefern kann tut es ein 500-1000myF allemal. :)

    stimmt


    (ich dachte immer, der Kiss-Wandler hätte einen kleinen Eingangs-C ?

    ja einen kleinen Keramik, alsich meine ersten Versuche startete hatte ich ohne extra Kondensatoren die "merkwürdigsten" Effekte, deswegen, der KIS ist nicht kaputt aber einige Kondensatoren gehören zum externen Schaltungsdesign, sieht man eigentlich überall :

    hier mal KIS auf Platine wie oft verkauft:
    http://www.ebay.de/itm/Kis-3r33s-…=item3a8e5594c1

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  • hier im Beispiel also EingangsKondesator: >25V und >1000µF (zb. bei Uin=22,18V und Iin=0,6A)

    beim AusgangsKondensator: würden 6,3V also langen? (Uout=5V)
    wenn der Wirkungsgrad höher ist, müsste doch der Strom bei niedriger Spannung dementsprechend höher sein. also bei z.B. 19V/0,5A (90%Wirkungsgrad) --> 5V/1,7A ?oder?

    ..max. bei 22,18V/0,6A und 95% wären es dann theoretisch 5V/2,53A.
    2,53A wäre dann der max. AusgangsStrom?!

    der AusgangsKondensator sollte dann also mind. 6,3V und mind. 2500µF haben. lieg ich da richtig? :denker:

    Einmal editiert, zuletzt von hundundhund (11. Juni 2014 um 01:47)


  • ....der AusgangsKondensator sollte dann also mind. 6,3V und mind. 2500µF haben. lieg ich da richtig? :denker:

    ???? größerer Kondi schadet zwar nicht aber


    ..max. bei 22,18V/0,6A und 95% wären es dann theoretisch 5V/2,53A.
    2,53A wäre dann der max. AusgangsStrom?!

    die letzten KIS habe ich nicht bis 2,5A belasten können, schlechte Charge ? :s

    der PI will 0,5A nach KIS Umbau Ersatz vom RG2 und 2A braucht man an den 2x USB wohl kaum.

    Mir fällt auch grad nix an Zusatzschaltungen am GPIO ein was noch soviel Strom braucht, also die 2,5A fliessen dann wohl nicht und das ist auch gut so.

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (11. Juni 2014 um 08:15)

  • ?????

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  • am Ausgang vom KIS sind 5V mit 2,5A dh. es würde als AusgangsKondensator am KIS mindestens 6,3V mit 2500µF gehen ..als auch z.b. 10V mit 3000µF. oder nicht?

    wenn dein KIS 2,5A liefern kann wäre es denkbar, ich habe es aber schon erklärt !

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