come realizzare interruttore elettronico?

[Kagliostro]

Phoedus, non vorrei fare l'avvocato del diavolo, ma nel link che hai postato (http://faq.solarbotics.net/oscillate.html) c'è spiegato in modo dettagliatissimo (anche con un esempio che sfrutta l'acqua invece dell'energia elettrica) come funziona la cosa (il disegnino con l'imbuto sulla destra non è un allegro ornamento della pagina, ma la spiegazione pratica del principio di funzionamento, alla sua sinistra ci sono tutte le indicazioni step by step)

Lo schemino elettrico che risolve il problema è quello presente nel tuo link e che ho già postato (e ripeto qui per facilità di consultazione)



Il suo funzionamento è spiegato passo passo, punto per punto con molta chiarezza proprio nel link che hai postato tu (basta leggere)

Theory of Operation
Essentially the SE is a modified SCR (Silicon Controlled Rectifier) with supercritical feedback. I would like to point out that we are interested in the electron current, as opposed to conventional current (that is, the movement of positive charges, opposite to electron current), unless otherwise stated as so.

The following timeline are the events and circuit characteristics while charging and discharging:
EVENT - Beginning of charging cycle
Capacitor C1 begins to charge due to current from the solar cell and the voltage across C1 rises
Q2e is positive, which is required for conduction. However, the base, Q2b is also positive - from the resistor through the motor. Thus, current cannot flow from Q2c to Q2e.
In order for current to flow through Q1 (Q1e to Q1c), Q1b must be positive and Q1c must be negative. Otherwise, the collector-base [ N | P ] junction is basically a diode being reverse-biased. When there is no voltage connected to the base of an NPN then Q1 is equivalent to two diodes connected back-to-back, which do not conduct. (is this correct?)
Once the voltage of C1 reaches the trigger voltage of D1, which is forward biased, current flows through D1. (why at that trigger voltage?)
The current flowing through D1 establishes a source current from Q2b to Q2e. This in turn causes a greater current to flow from collector (Q2c) to the emitter (Q2e), thus allowing Q1b to see positive.
The current flowing from the Q2c to Q2e, causes a similar flow of current in Q1 from Q1e to Q1b, since Q1b is now positive.

(Recall, that if a small voltage is applied to the base -- enough to remove the depletion layer in the emitter-base junction, current flows from emitter to base as in a diode)

This small amount of current through Q1e to Q1b induces a larger flow of current from the emitter (Q1e) to the collector (Q1c).
The current flowing from Q1e to Q1c goes throgh motor, M, causing it to go spin.
EVENT - SE triggered, Beginning of discharging cycle
EVENT - Motor turns on
While the current is flowing through M, the voltage across C1 falls
EVENT - voltage across C1 falls below trigger point of D1
The base of Q2, Q2b is being feed current by way of D1 and also by way of R1. Thus, when the voltage falls below D1's trigger point, D1 stops conducting and current continues to flow into Q2b (and through to Q2e) by way of R1. Thus keeps Q2 on, which in turn keeps Q1 on, which allows the motor to run. And so on, until the motor resistance / load creates a high resistance whereby it essentially halts the cycle.
Here you will recognize that this behavior is very much like that of a Silicon Controlled Rectifier (SCR), in that load is turn ON by one method and OFF by another. With an SE, it is initially turned ON by the trigger, D1; and turned OFF when the motor's inertia and resistance is too large.
(note: Q1 is the main driving transistor switch that allows the current from C1 to flow through the motor M. Q1 can be doubled (see Darlington amplifier on p. 234 of gold electronics book) or replaced with higher current transistors - like the 2N2222.)

non sarebbe forse il caso che, vista l'esaurientissima spiegazione del perché e percome, tu ti studiassi bene quelle indicazioni e chiedessi chiarimenti riguardo ciò che ti dovesse essere poco chiaro ?

In tal modo almeno capiresti nel dettaglio la soluzione già presente senza perderti nel mare delle possibili variazioni sul tema
O meglio, se le vuoi affrontare tutte le possibili soluzioni bene, ma, ripeto, prima non sarebbe meglio che tu approfondisca e capisca bene come funziona il circuito di base ?

Quando si guida l'auto si parte in prima e poi si ingranano la seconda e quindi la terza, non viceversa, non ne convieni ?

K

p.s.: Per la questione dello zener (che in realtà negli schemi non c'è), ti consiglio di cercare con google le tabelle riassuntive dei componenti elettronici, così da impratichirti ed evitare fraintendimenti

[Phoedus]

Ciao Kagliostro;
il fatto è che ho letto il funzionamento del circuito, e, anche se con qualche difficoltà l'ho capito; ma il problema è che non so "bilanciare" i componenti; non so quali potrebbero essere i migliori... Per esempio
"EVENT - voltage across C1 falls below trigger point of D1" come faccio a sapere qual è il diodo che avrebbe il "trigger point" corretto?

Piuttosto che i transistor migliori?; la resistenza più consona affinchè tutto funzioni in concerto?... Questo mi manca, e non so venirne a capo.

è perfetto il modo usato nel circuito postato da simo85, con ogni componente ben identificato, ma io vorrei creare un circuito che funzionasse soltanto con l'energia accumulata del pannellino solare, senza altre fonti.
Ottimo lo schema da te riproposto Kagliostro, ma non sono in grado di capire da solo il tipo di componenti ottimali...

P.S. effettivamente non so bene perché ho iniziato a parlare di zener, chiedo venia

[Kagliostro]

Per quanto riguarda la scelta dei componenti qui nel forum ci sono persone che sicuramente sapranno indirizzarti nel modo migliore e cosa ancor più importante potranno spiegarti i motivi delle scelte

Come ho indicato nel mio primo post, transistor ed affini non sono il mio forte, comunque in uno degli schemi che c'erano nel tuo link (http://digilander.libero.it/beamweb/beam.htm), si vede che, come variante, al posto di un comune diodo viene usato un LED, ora i LED hanno caratteristiche diverse gli uni dagli altri che possono essere distinte a seconda del loro colore (suddivisione meramente pratica e senza nessuna pretesa accademica) per cui utilizzando LED di diverso colore dovresti poter verificare delle variazioni nella risposta del circuito, sul perché delle variazioni sarà interessante sentire le spiegazioni di chi è più addentro la materia (io sono solo un praticone con un po' di esperienza in ambiti limitati della materia e senza nessuno studio sull'argomento, se non quelli che ho fatto in proprio, limitati a solo alcuni aspetti e campi dell'elettronica che per me è un divertente passatempo, senza velleità a livello professionale)

Qui una tabellina che potrebbe esserti utile

LED drop voltage.png (8.75 KiB) Osservato 5083 volte

K

[Phoedus]

Grazie mille per il tuo prezioso aiuto Kagliostro;
Avevo pensato anche io ad un diodo led, ma pensavo che impiegarne uno nel mio caso sarebbe un po' azzardato, date le basse quantità di energia complessive fornite dal mini pannellino della calcolatrice... La luce sarebbe solo una dispersione in più... Spero invece di trovare ciò che mi serve (diodo compreso) in una vasta serie di svariati circuiti in mio possesso dai quali poterlo dissaldare...

Comunque bene... Spero allora fiducioso nell'intervento di qualche buon'anima che mi possa spiegare come capire i migliori componenti da utilizzare affinché questo circuito funzioni con un mini pannellino da calcolatrice:



Vi ringrazio molto

[marco438]

ma io vorrei creare un circuito che funzionasse soltanto con l'energia accumulata del pannellino solare, senza altre fonti.

Io penso che, per ottenere cio', sia necessario un pannello solare di maggiori dimensioni e quindi che possa fornire tensioni e correnti superiori.
Diversamente, vedo il tuo progetto di dubbia realizzazione.

[Kagliostro]

Uso sempre come fonte il tuo link

Solar Cell - like a 24x33mm Sunceram Solar cell or a few solar cells swipped from calculators. I have also used several small photodiodes, which generate 0.4 volt each, in series they generate higher voltage (e.g., 2 in series generates ~0.8 volt, and 3 in series generates ~1.2 volt, etc.).

Quindi un 24mm x 33mm sembrerebbe il minimo di dimensioni per la cella, naturalmente come indicato e come qualcuno ha evidenziato in precedenza, ne puoi sempre usare più di una

Più piccolo è il tuo motore e minori le sue esigenze più "minimalista" può essere il tuo circuito

K

[Phoedus]

Grazie Marco,
se mi dici che è di dubbia realizzazione capisco, e non posso che accettarlo;
ma vorrei allora chiederti: per quale motivo se faccio io la parte del fantomatico "interruttore" semplicemente scollegando e ricollegando dopo un certo intervallo un capo del motore al condensatore (in parallelo con il pannellino) l'idea funziona?

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E non dico che il motorino decolla, ma il movimento dura per circa 5 secondi ad una velocità buona direi...
(questi dati sono misurati sul motorino che consuma 0,17A.)

P.S ho trovato un altro motorino che consuma ancora meno dell'altro, consuma 0,03 A!!

[marco438]

ma vorrei allora chiederti: per quale motivo se faccio io la parte del fantomatico "interruttore" semplicemente scollegando e ricollegando dopo un certo intervallo un capo del motore al condensatore (in parallelo con il pannellino) l'idea funziona?

Hai dimenticato che nel circuito che hai postato ci sono anche altri componenti, ognuno dei quali ha un suo consumo.

[Phoedus]

Hai ragione,
ed oltretutto devo correggermi, il movimento del motorino da 0,17A non dura più di 3 secondi...

Accidenti...

Però aspetta, ahah, pensandoci su mi è venuto in mente un modello di ipotetico "componente" ... Un po' rudimentale, e da costruire, ma che potrebbe funzionare (forse), ahahah, forse è un po' fantascientifico ed una assoluta cavolata xD comunque provo a spiegarlo con un disegno,

un attimo...

[Phoedus]

Tale componente, assomiglierebbe ad un elettrometro (non sono sicuro sia il nome corretto), ma con la differenza che le pareti sarebbero conduttive;
L'addensarsi di cariche sulle due braccia mobili all'interno, comporterebbe il loro allontanamento reciproco; in direzione delle pareti, sulle quali a loro volta si avrebbe un addensamento di cariche opposte (ed anche questo fattore dovrebbe favorire l'avvicinarsi delle braccia mobili verso le pareti, fino a raggiungerle, con conseguente chiusura del circuito...
Non so se è molto chiaro, qui sotto metto una bozza della mia idea... Magari qualcosa di simile esiste già

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Fatemi sapere cosa ne pensate, ovviamente ridimensionato nel modo migliore pensate potrebbe funzionare?
O ancora le basse correnti in gioco impedirebbero il funzionamento?