Möchten Sie eine kompakte Stromversorgung für kleine IoT-Geräte in Innenräumen? Mit diesem DIY-Projekt für einen Solarpanel-Spannungswandler, das 2015 under veröffentlicht wurde, können Sie die Energie eines Solarpanels in Innenräumen ausnutzen. Das Design arbeitet mit einer winzigen Eingangsquelle von nur 7,5 μW und ermöglicht die Verwendung eines kostengünstigen Mini-Solarpanels. Mit einem integrierten Schaltkreis LTC3129 bietet diese mikrocontrollerfreie Lösung einen schlanken und effizienten Ansatz für die Stromversorgung von IoT-Geräten in Innenräumen mit erneuerbaren Energiequellen.
 
Solar Panel converter PCB
Speichert Energie aus der Innenbeleuchtung. Solarmodul Vout 5 V typ., 42 μA

Solarmodul-Spannungswandler-Schaltung

Die Schaltung nutzt die einzigartige Fähigkeit des LTC3129 und des LTC3129-1, mit einer Eingangsleistung von nur 7,5 μW zu starten und zu arbeiten. Dadurch können sie mit kompakten, preiswerten Solarzellen bei Innenraumbeleuchtungen unter 200 Lux betrieben werden. Je nach ausgewähltem IC müssen verschiedene Komponenten konfiguriert werden. In dieser Schaltung wird kaum ein Mikrowatt an Solarstrom verschwendet.
 
Solar Panel Voltage Converter
Das Herzstück des Wandlers ist entweder ein LTC3129 oder ein LTC3129-1 IC, je nach Wahl.

"Die Schaltung verfügt über eine Batterie-Backup-Schaltung um BAT1 herum", erklärte der Autor und Designer Sunil Malekar im Originalartikel von 2015. "Eine CR2032-Batterie liefert Strom, wenn die Solarenergie nicht ausreicht. In diesem Fall wird der LTC3129 verwendet, der es ermöglicht, VOUT auf 3,2 V zu programmieren, um die Spannung der Knopfzelle besser anzupassen. Bei einer Eingangsspannung von 5 V vom Solarpanel am Anschluss K1 kann man einen Ausgang von 3,2 V an K2 erwarten. Die Ausgangsspannung kann im Falle des LTC3129 durch die Konfiguration der Rückkopplungswiderstände und im Falle des LTC3129-1 durch die Einstellung der drei programmierbaren Pins an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. In der Schaltung sind Vorkehrungen getroffen, um die Stabilität der Ausgangsspannung zu gewährleisten. Die Schaltung kann auch ohne Knopfzellenbatterie betrieben werden."

 
Solar Panel converter project
Da die Schaltung für den Einsatz in Innenräumen konzipiert ist, speichert ein Superkondensator C10 die vom Tageslicht eingefangene Energie.

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Der Artikel, “Solar Panel Voltage Converter for IoT Devices,” von Sunil Makejar erschien in Elektor Juli/August 2015. Als Elektor-Mitglied erhalten Sie das ElektorMag, 10 % Rabatt im Elektor-Store auf viele Produkte und haben rund um die Uhr Zugriff auf die Elektor-Online-Bibliothek, zu der auch dieser Artikel und viele andere gehören. Wenn Sie noch keine Mitgliedschaft haben, können Sie diese noch heute abschließen und sich durch unsere Tausende von Projekten und Schaltungen lesen.

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Übersetzung: Ulrich Drees