Problemas al conectar voltímetro LED a panel fotovoltáico

#1
Hola amigos. Les expongo un gran problema, surgido al intentar conectar un voltímetro led a un sistema de gestión de energía fotovoltaica experimental.

En principio me he propuesto hacer el experimento con un sólo panel de 1 watio, empleando un circuito de gestíon que incorpora un step up, ya que el panel solar es de 6 v y pretendo alimentar un cob-led de 12 v.

Hasta ahí, el experimento me ha funcionado a medias, he comprobado que para obtener 1 watio a 12 v precisaré al menos 10 paneles de 6v y un watio.

Pero el problema no es ese, sino que al medir tensiones del circuito con el polímetro todo va bien. Pero al conectarle un voltímetro a led, el step-up se desconecta, es decir, lo interpreta como un cortocircuito. Intenta conectarse de nuevo y vuelve a desconectarse, y así sucesívamente en periodos de menos de un segundo, hasta que desconecto el voltímetro y todo vuelve a funcionar con normalidad.

Todo esto sucede tanto alimentando el circuito con el panel solar, como alimentándolo directamente con un cargador de teléfono.

El voltímetro lo he probado con una pila y funciona perfectamente, de hecho tengo 4 iguales y con todos se reproduce el mismo fallo.

A ver a través de la cámara del teléfono, se observa que el step-up, entrega un voltaje pulsante, puesto que se observa parpadeo en los leds, que a simple vista no se aprecia.
Y es que no tengo osciloscopio...
IMG_20180930_124110.jpg VOLTIMETRO.jpeg IMG_20180930_112826.jpg IMG_20180930_151805.jpg VOLTIMETRO.jpeg
En las imágenes adjuntas, podemos ver el circuito step-up.
El ajuste del step-up funcionando perfectamente con la medición del polímetro, alimentado con el cargador.
El funcionamiento con el panel solar, donde se aprecia el parpadeo de los leds.
Y el voltímetro led que he probado y que produce las anomalías.

Supongo, que la salida pulsante produce algún efecto sobre el voltímetro led y provoca un cortocircuito. Ya que la tensión de salida cae a cero y los segmentos del display se encienden levemente y aleatoriamente dejando de marcar cifras legibles.

Pienso también que este circuito es similar a una fuente de alimentación conmutada. Y que no puedo conectarle a la salida un condensador de filtro para suavizar la salida.... No quisiera dañar el circuito experimentando sin tener los conocimientos suficientes.

Tal vez un diodo entre la salida de la fuente y el condensador?
 
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#3
Y ya lo probaste en otra fuente para ver si el voltimetro funciona?. Coloca el capacitor a la salida, me parece que es un cargador de batería pero no estoy seguro, por eso no trae capacitor, como alimentas el voltimetro? Con una fuente aparte o juntas los dos terminales?
 
#4
Si. También lo probé. Tengo 2 de dos cables y 2 de tres cables.
Por cierto, en realidad son el mismo voltímetro. Ambos tienen 3 vías de conexión. Sólo que el de 2 cables no tiene soldado en amarillo de sensor.
Pero lo puedes soldar, y eliminar un puente que lleva en el PCB que une el rojo y el amarillo.
Y ya lo probaste en otra fuente para ver si el voltimetro funciona?. Coloca el capacitor a la salida, me parece que es un cargador de batería pero no estoy seguro, por eso no trae capacitor, como alimentas el voltimetro? Con una fuente aparte o juntas los dos terminales?
Es un step Up que eleva los 5 v del panel solar hasta 20v yo lo he ajustado a 12v, que es lo que necesito.
El voltímetro se alimenta desde la misma fuente rojo+ negro- amarillo sensor de voltaje, que en este caso se une al rojo, ya que sensa la misma fuente de la que se alimenta.
El caso es que el voltímetro funciona bien con una pila, pero con esta fuente, provoca un cortocircuito. Supongo que por efecto de la salida pulsante...
IMG_20180930_191003.jpg IMG_20180930_191003.jpg
IMG_20180930_195149.jpg IMG_20180930_195149.jpg
IMG_20180930_195243.jpg
Para más claridad. Alimento el circuito con el cargador del teléfono.
Si coloco el voltímetro a la entrada funciona perfectamente, midiendo los 5v del cargador.
Pero al conectarlo a la salida del step Up, ajustado a 12v, el voltímetro provoca un corto. No funciona. Hace intentos de encender, pero se apaga. El circuito se protege y se vuelve a armar consecutivamente....
 
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#5
Hasta ahí, el experimento me ha funcionado a medias, he comprobado que para obtener 1 watio a 12 v precisaré al menos 10 paneles de 6v y un watio.
Hola, déjame entender algo.
Resumiendo tu comentario, quieres decir que para obtener 1 W de trabajo útil, estás necesitando 10W?? :oops:
Es decir, tu sistema tiene una eficiencia del 10%!!! Hay algo que no está bien.
Te recomiendo, que si necesitas 12V. hagas todo lo posible, de conseguir o conectar en serie los paneles necesarios para obtener esos 12V. Y nada de poner algo en el medio.
No distingo en las fotografías, si utilizas baterías. Pero en todo sistema fotovoltaico de haber, panel solar, cargador de batería, batería, y por último la carga.
 
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#7
Te explico Roberto, el circuito lo necesito por el hecho de que dispone de una conexión para una batería de litio tipo 14500 de 2700 mAh , la cual cargará durante el día para utilizar la energía durante la noche.
En cuanto al panel solar de 1w , me temo que el watio chino es bastante inferior al resto del mundo.😋

He probado cortocircuitando el panel solar de 6v y no ha dado más de 100mA. Es decir 0,6 w en corto. Lo que en carga será muy inferior.

Estoy esperando 3 paneles adicionales. Y cuando los reciba probaré a poner los 4 en paralelo a ver los resultados. Y también probaré a poner 2+2 en serie paralelo, Obteniendo 12v, pero tendré que añadir un nuevo circuito. Un step down para bajarlos a los 5v que necesita el cargador li-ion.

En principio, lo que más me preocupa es resolver el problema del voltímetro.
Mi intención es instalar en el sistema 3 voltímetros. Uno en la entrada del panel. Otro en la batería para saber su estado. Y el tercero a la salida para controlar la tensión que suministra a la lámpara.
pues deberias agregar ademas un capacitor de 10uf como minimo a la salida del step up al igual que uno de .1 uf ceramico
Gracias babylon. Es lo que buscaba.
No sabía si era perjudicial para este tipo de fuentes el acoplarle un condensador. Ya que leí en alguna parte que en las conmutadas eso no se puede hacer...
 
#9
Con led, creo que son 2 filas de 28 leds. El barrido no deja verlos todos encendidos. Comprobado a 12v la carga son 100mA.

Si. Sé que estoy probando con mucha carga. Y tengo saturado el panel solar. Pero no tengo problema con ello... cuando reciba los 3 paneles adicionales, probaré. De China a España....tardará más de un mes.

Es asunto.... El dichoso voltimetro.... Probaré con un condensador directamente a la salida del step Up....10uF y 100nF?

COB led quise escribir.

Explicando un poco, y traduciendo en watios.
El panel solar da 6v x 0.1A= 0.6 w
La carga del led son 12v x 0.1A = 1.2 w
He duplicado la carga y por eso cae drásticamente el rendimiento.

Cuando instale solo 4 paneles, tendré 2.4 w, que supongo suficiente para el led+carga de batería+el consumo del regulador.
De todas formas es un experimento, cuyos resultados les expondré cuando disponga de todo el material. Me faltan 3 paneles y el portapilas para la batería.

Y que funcionen los voltímetros. Jjj
Con los tres podré controlar a tiempo real voltajes de entrada, batería y salida , con y sin carga y a distintas horas solares, ya que el rendimiento debe calcularse en 24 h. Suponiendo días de sol, aunque tendremos que esperar al invierno, dónde
los días son más cortos.
 
#11
Consumen poquísimo, creo que eran 15 mA. Cada uno.

Rectifico, la barra cob led tiene 28 leds en una sola fila. Mide 17 cm de largo.
Y es que tengo otro muy similar que tiene dos filas de leds y mide 19 cm

Ambos consumen 100mA a 12v, aunque el segundo es más caro que el primero en aliexpress. Supongo que... mismo consumo=misma luz.

Es como lo del voltímetro, compré 2 de dos cables y 2 de tres cables. Al observarlos vi que eran el mismo, sólo que el de 2 cables tenía una gotita de estaño que une los terminales del amarillo y el rojo. Sólté la gotita , soldé un cable amarillo y voilá! uno de 3 cables a precio más bajo.
Hecho probado y funcionando.

Observen la foto del voltímetro que puse antes, donde se ve claramente los pads que unían los terminales del rojo y amarillo.
 
#12
Saludos de nuevo.
He probado a poner un condensador de 10uF a la salida del step Up, y sigue produciendose un corto al conectar el voltímetro led.
He probado también con uno de 100uF y el resultado es el mismo.
 
#14
A mí me huele a que el voltímetro consume demasiado.
Mide su consumo y prueba el step Up con una resistencia de consumo equivalente.

Si no es eso, que es sencillo de verificar, entonces ya pruebas con un osciloscopio. También es probable que el step Up meta mucho ruido y vuelva loco al voltímetro.
 
#15
Probé el step Up con un cob led de 100mA y funciona bien. Pueden ver la foto. Y se mantienen los 12v en la saltura.
El voltímetro led funciona perfectamente en la entrada del step Up leyendo los 5v. Pero provoca un corto al ponerlo en la salida, cae la tensión y se oye cómo un leve zumbido.
Demostrado que ambos elementos funcionan individualmente. Pero no son compatibles.
Algún ruido en la salida, hace comportarse mal al voltímetro.
Y el osciloscopio, no conozco a nadie que tenga uno.
No me queda otra que experimentar.
 
#16
Me parece demasiado 3 voltimetros, pero bueno, es opinion.
Con respecto al modulo de carga y StepUp, trata de usar cada entrada y salida como se debe.
Explico;
En la entrada (+IN y -IN, o en su defecto el USB), solo conectas la entrada al modulo y nada mas.
En la bateria (+BAT y -BAT) solo la bateria.
Y en la salida del StepUp (+Vout y -Vout) la salida a la carga.
Seria algo como

CargadorUSB -> USBin (modulo)
BAT (modulo) -> Bateria
Vout (modulo) -> Carga (LED)

Ninguna de las masas (GND, tierra, negativo, etc) deberian unirse.

Y prueba solo el voltimetro conectado, sin los COB LED, ya que podria crear una baja en la tension de entrada donde el StepUp podria protegerse por ese lado
 
#17
Gracias DJ.
Comprobé que -IN -BAT -Vout están unidas en el PCB y por eso he unido todos los negativos en mis pruebas. En audio se conectan en un sólo punto.

El voltímetro lo he probado con y sin carga. Solo conecté el COB LED para cerciorarme de que el STEP UP es capaz de soportar una carga, y sí, la soporte perfectamente, incluso con el panel solar sabiendo aún que la potencia no es suficiente para encenderlo plenamente.

Creo que cogeré el martillo, pero no para machacarme los dedos. sino para matar al bicho que chilla cuando le conecto el voltímetro, jjj.

Tengo casi la certeza de que el STEP UP produce 'turbulencias' que hacen comprotarse mal al voltímetro.

No soy entendido en electrónica, pero he leído en algunos artículos que los STEP UP funcionan a unas frecuencias del orden del 50KHz y más, dependiendo del chip que utilicen, este lleva uno que visto con lupa puesto que es minúsculo, parece indicar una numeración B6288 o B6286 y creo que funciona a 1.2 MHz según información que he visto en una página comercial china, que no tiene disponible el datasheet. Creo que esta frecuencia puede producir parásitos que afectan al voltímetro led.
Al mismo tiempo, el voltímetro led es de muy bajo consumo, visto a través de la cámara del teléfono se puede apreciar que los segmentos de los dígitos no están encendidos simultáneamente, sino que se produce un barrido recorriendo los 7 segmentos, y por tanto vemos un número, pero sólo hay encendido un sólo led/segmento.

Lo que no veo 'sano' es que esta fuente provoque mal funcionamentos dependiendo de la carga que se le ponga. Y no me gustaría usarla a menos que logre corregirla.

Voy a probar comprando otro step up con otro chip y ver el resultado. Mientras seguiré experimentando y cualquier sugerencia que se les ocurra no duden en indicármela. Si el bicho deja de chillar será porque ha sido domesticado o porque ha muerto. Esto último se lo habrá buscado el solito ;)
 
#18
Pues no creo que sea problema de que sea un boot convertir o back o el que sea, porque al final la corriente es dc y si tuviese mucho ripple lo que haría seria enloquecer el voltimetro y darte una medición errónea, pero no tanto como hacer un corto circuito, trata separando todas las masa, aunque tampoco creo que venga de ahí, prueba con el otro boot convertir, depronto el que tengas tendrá algún problema o algo
 
#19
PROBLEMA RESUELTO

Para quién se le presente el mismo problema resumo el historial y así evita tenerese que leer todo el post.

PROBLEMA

Al conectar un voltímetro LED a la salida de un STEP UP para monitorizar el voltaje que entrega, éste entra en protección. Es como si el voltímetro produjese un 'corto' . La tensión cae, intenta volver a conectarse y vuelve a caer, en un ciclo contínuo y el voltímetro permanece apagado con intentos de encenderse.

SOLUCION

Intecalar un diodo, en mi caso un 1N4007 entre la salida positiva del STEP UP y el positivo de alimentación del voltímetro de leds. Y a continuación un condensador de 470uF entre el positivo de alimentación del voltímetro y GND. Con capacidad inferior a ésta se produce el fallo, pero de 470 y superiores no se produce, por lo tanto he escogido la mínima capacidad donde funciona el sistema.
Además, la carga que instalemos en el STEP UP debe ir conectada a la salida del mismo y NO a la alimentación del voltímetro, o sea, antes del diodo y el condensador, de lo contrario el fallo se reproduce.

FINALMENTE

Mis AGRADECIMIENTOS a todos aquellos que se han interesado y aportado ideas para resolver mi problema.
Cuando termine mi proyecto de energía fotovoltáica EXPERIMENTAL, abriré un post exponiéndolo para todo el que esté interesado.
Por último, el circuito de carga y step up que he empleado y que pueden ver en los reportajes, NO voy a emplearlo en mi proyecto. Según he leído en comentarios de usuarios que lo han comprado, este circuito NO tiene protección contra Sobrecarga-SobreDescarga de la batería LI-ION y por tanto no es recomendable su uso. Ya lo pondré todo cuando termine mi proyecto y lo exponga en el lugar adecuado del foro.

IMG_20181007_143102.jpg
Aquí vemos la instalación. el voltímetro funcionando con un consumo de 16 mA aprox. Al conectarlo el step up emite un pequeño pitido que dura menos de 2 segundos similar al de una sirena de policía al apagarse, es decir, bajando de frecuencia hasta desaparecer. Más largo a más capacidad del condensador. Ya sabemos quién lo provoca ;)

El sensor del voltímetro está colocado también después del diodo y por eso el voltaje mostrado es inferior a los 12 VCC programados.

IMG_20181007_143256.jpg
Pasando el sensor de voltaje, cable amarillo directamente a la salida del step up, podemos leer el voltaje programado real. Y sigue funcionando. Sólo si cambiamos de lugar el cable rojo del voltímetro fallaría. También cambia ligeramente el consumo, se debe al número de segmentos encendidos que ha cambiado. De todas formas el amperímetro oscila algo en su lectura, supongo que es por el testeo del voltímetro y el barrido del display.


IMG_20181007_144719.jpg
Y por último le he instalado hasta 4 voltímetros, que como verán no ha supuesto un aumento del consumo x4. Entiendo que por el barrido de los displays y testeo de los voltímetros, nunca se da la coincidencia de estar todos al unísono. En éste último caso las oscilaciones en la lectura del amperímetro se hace aún más intensa.

¡Ah! Y no lo olviden, la carga de consumo que vayamos a alimentar, debe ponerse directamente a la salida del STEP UP, si la ponemos en la alimentación del voltímetro, el fallo vuelve a aparecer.

El tostador... no forma parte de la solución ;)

FIN
 
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