spanningsregelaar beter dan een weerstandje ?

[vincentcius]

hoi beste electronica experts.Ik vroeg me af waarom je een spanningsregelaar zou moeten gebruiken ,en niet gewoon een weerstandje bv.Ik heb niet zo veel verstand van electronica en ben hier pas mee begonnen .Ik heb net de basis onderdelen geleerd ,en ook hoe je de spanning aan kan passen met een weerstandje bv bij een battery en een led lampje.Maar ik snap niet waarom een spanningsregelaar dit beter zou kunnen ,of wat hier de voordelen van kunnen zijn  .Voorbeeld led lampje van 3 volt stroom van 0.020ma en battery van 6 volt U=IxR .dusR=U/I=3/0.020=150 ohm .Wat kan een spanningsregelaar beter??Alvast bedankt voor de hulp vrg vincent

[klazon]

Het verschil is dat een spanningsregelaar de spanning regelt en een weerstand begrenst de stroom.
Voor een led is een weerstand beter, want een led is een stroomgestuurd ding.
Overigens zal de stroom door de led verminderen naarmate de batterij leeg raakt. Als je dat wil voorkomen dan kun je een stroomregelaar toepassen.

[Thionyl]

@Klazon, Je zal met je laatste regel wel een FET bedoelen, denk ik. Doet nu niet zo ter zake.
 
 
@Vencenctius, Een spanningsregelaar, regelt spanning ( zie Klazon) en daardoor kan het zijn dat er gewoon teveel stroom door de LED gaat en dan gaat ie nog wel eens stuk. Idem met gewone batterijen/accus's.
 
Nou is oa het lastige dat het bij bijv knoopcellen meestal weer wel kan, bijv. een rode LED (ca 1,9 V) op een cel van > 3 Volt., maar dat komt door hun hoge inwendige weerstand. Een "echte??" batterij of accu heeft een veel lagere inwendige weerstand en dan is het snel gedaan met de LED, zonder stroombegrenzing. 
Ook spanningsregelaars hebben een lage inwendige weerstand en daarnaast "snoepen?" ze ook nog wat Volts van hun voeding af, om te kunnen regelen. Dus al met al ben je beter af met een weerstandje. En is nog goedkoper ook. 
 
Daarnaast is 20 mA best wel een maximum qua stroomverbruik, voor standaard LED's. Tegenwoordig zijn er al vele types die prima licht geven bij =< 1 mA en gaat een batterijtje lang mee. 
Gewoon een beetje proberen bijv. met een 2k weerstand in serie en vandaar verder. Meer stroomverbruik  betekent niet altijd meer licht. Met een pot. meter van ca  2,5k kom je ook een heel eind. Kun je zelf je ideale hoeveelheid licht/stroom bepalen/instellen. Succes. 

[klazon]

@Klazon, Je zal met je laatste regel wel een FET bedoelen, denk ik. Doet nu niet zo ter zake.

Waarom denk je dat? Ik bedoel een stroomregelaar. Die kan met een FET gemaakt worden, maar er zijn meer manieren.

[vincentcius]

hoi beste bedankt voor reactie s maar mischien was led lampje een verkeerd voorbeeld .Laat ik het zo zeggen. je hebt een windmolen .Die geeft soms 10 volt en met hardere wind 30 volt ,maar je hebt een battery van 12 volt die opgeladen moet worden .De windmolen word wel door een gelijkrichter gelijk gericht .Mijn vraag is en wat ik niet snap is hoe je de spanning met de spanningsregelaar op 13 /14 volt kan houden .Hoe doet i dit ?

[Olof Bosma]

Een spanningsregelaar bestaat doorgaans uit een stroomregelaar (meestal een transistor) die wordt gestuurd door een schakeling die de uitgangsspanning vergelijkt met de gewenste waarde. Wordt de uitgangsspanning hoger dan de gewenste waarde dan wordt de regeltransistor dicht geregeld, en bij een lagere spanning juist open gezet. 
Bij een juiste dimensionering van het een en ander blijft de uitgangsspanning dan in de buurt van de gewenste waarde, ook bij veranderlijke stroomafname. (Bij onjuiste dimensionering gaat de boel oscilleren.)
Dat is ook het verschil met een serieweerstand: daar is de uitgangsspanning direct afhankelijk van de afgenomen stroom. 
 
In jouw voorbeeld met een windmolen via een 14V-stabilisator naar een 12V-loodaccu zal het volgende gebeuren:
Zolang de accu niet vol is (en nog geen 14V-klemspanning heeft bereikt) zal de regeltransistor geheel open worden gestuurd. Als er niets kapot gaat wordt de windmolen door de stroom die dan gaat lopen zover afgeremd dat die niet veel meer dan de accuspanning oplevert. Raakt de accu vol, dan bereikt de spanning de gewenste waarde en wordt de regeltransistor minder open gestuurd. De windmolen zal dan sneller gaan draaien omdat de opgenomen stroom daalt.
Doorgaans is dit niet het gewenste gedrag van zo'n installatie en daarom wordt het in de praktijk ook anders gedaan.

[Benm]

Er zijn verschillende systemen, de een aanzienlijk slimmer dan de ander, om een accu te laden uit een windmolen.
 
Als de spanning van de windmolen normaliter hoger is dan die van de accu heb je een mogelijkheid om het tamelijk dom aan te pakken: gewoon een diode tussen generator en accu en het verder zijn gang laten gaan. 
 
Om overladen te voorkomen kun je vervolgens een paar dingen doen: loskoppelen van de accu en de windmolen vrij laten draaien, wat geen goed idee is bij veel wind. De andere optie is de windmolen kort te sluiten als de accu vol is, terwijl de diode voorkomt dat de accu ontlaadt als je dat doet.
 
Slimmere systemen zorgen voor een optimale belasting van de windmolen en gebruiken een schakelende voeding om de accu te laden. Of je die nodig hebt hangt nogal af van de toepassing. Als je opslagcapaciteit beperkt is kan het prima zijn om gewoon 'dom' te laden en daarna de windmolen kort te sluiten. Vrij laten draaien zodra de accu vol is lijkt me echter onverstandig, gezien dat aanzienlijke mechanische slijtage oplevert. 

[vincentcius]

oke dan dus als ik het goed begrijp .Staat de spanningsregelaar nooit alleen en heb je altijd zenerdiode of andere electrische componenten nodig .Met kortsluiten word zeker bedoelt dat de stroom van de elketrische magneet word gehaald ,en zal zeker niet van toepassing kunnen zijn bij vaste magneten ?wel weer bedankt voor de goede reacties .Ik leer iedere keer weer bij vrg vincent

[Olof Bosma]

Een spanningsregelaar bevat inderdaad meestal een zenerdiode (al of niet geïntegreerd).
Met kortsluiten wordt bedoeld: de generator kortsluiten wanneer geen energie meer kan worden opgenomen (accu vol) zodat de windmolen niet of slechts langzaam ronddraait; dit ter beveiliging van de windmolen.

[vincentcius]

hoi .oke dus niet de stroom alleen af halen van de magneten ,want dan gaat de molen inderdaad alleen maar harder draaien ,en slijt deze meer .En is een geintegreerde zenerdiode in een spanningsregelaar er dan een met een vaste waarde b.v 5 volt .En als je geen geintegeerde hebt moet je zeker zelf een zenerdiode waarde uitwendig plaatsen om het voltage op een vaste waarde te houden  ?vgr vincent

[Olof Bosma]

En is een geintegreerde zenerdiode in een spanningsregelaar er dan een met een vaste waarde b.v 5 volt .En als je geen geintegeerde hebt moet je zeker zelf een zenerdiode waarde uitwendig plaatsen om het voltage op een vaste waarde te houden  ?vgr vincent

 
Er zijn geïntegreerde stabilisatoren voor een vaste spanning, bv. 7805 voor 5 volt, 7808 voor 8 volt, enz. Er bestaan ook stabilisatoren die gemaakt zijn om m.b.v. twee weerstanden de te stabiliseren spanning te kunnen instellen, zoals bv. LM317.
Dit soort stabilisatoren zijn bedoeld voor stromen in de orde van 1 A. Voor grotere stromen worden de stabilisatoren doorgaans gecombineerd met vermogenstransistoren.

[Benm]

Opties genoeg. Er bestaat zelfs een speciale regulator voor het laden van loodaccus tot 13.7 volt (PB137), maar je kunt bijv ook LM317 en geschikt weerstandspaar gebruiken om hetzelfde te doen. Je hebt daarin ook zwaardere varianten (LM350, 3 ampere etc).
 
Deze zorgen ervoor dat je accu niet overladen wordt, maar beveiligen de windmolen niet tegen doldraaien als de accu eenmaal vol is - daarvoor moet je echt een kortsluitsysteem hebben, en dan valt dan weer net zo gemakkelijk te combineren met het laadcircuit zodat zo'n standaard spanningsregelaar niet meer nodig is. 
 
De complete oplossing is, afhankelijk van het vermogen, echter niet zo complex. Een paar opamps, handvol weerstanden en een paar stevige mosfets kunnen het wel klaren als je het bij pakweg 100 ampere houdt. 

[vincentcius]

Oke dus als ik een geintregreerde regulator heb van laten we zeggen voor een accu de pb13.7 regulator.Dan houd de regulator dus 13.7 volt als uitgangsspanning aan ongeacht een wisselende ingangsspanning van een molen die harder en zachter draait ,en dus een hoger en lager voltage aanbied.?Bij de lm 317 is een verstelbare regulator .Daar kan zeker geen wisselende ingangs voltage de uitgangsspanning automatisch op de zelfde waarden houden van laten we zeggen die 13.7 volt vrg vincent

[Benm]

Zo'n regelaar houdt zn uitgangspanning constant. Als de accu vol is hoeft er geen stroom te lopen om die spanning op 13.7 volt te houden, en schakelt de regelaar de ingang min of meer af. Normaliter prima, maar bij een windmolen zorgt dat ervoor dat deze onbelast kan draaien en zichzelf stukdraait door een hoog toerental als het hard waait. Dit probleem speelt niet/nauwelijks als de energiebron bijvoorbeeld een transformator uit een stopcontact of een zonnepaneel is. 
 
Verschil tussen een windmolen en een zonnepaneel is dat je het laatste gerust onbelast kunt laten (het levert dan domweg geen energie), terwijl een onbelaste windmolen min of een meer vrij draaiende propellor op een stok is waarbij het toerental onbegrensd kan oplopen en de boel uiteindelijk stukdraait. Bij grotere windmolens is er de optie de bladen uit de wind te richten en soms zelfs mechanisch te verankeren, maar bij een simpel propellor-aan-een-generator systeem is de enige echte optie kortsluiten. 

[vincentcius]

Oke dank je ik ben weer wijzer geworden vrg vincent