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LED Hausnummernleuchte

Olaf Runge / 8 Antworten / Flachansicht Nickles

Hallo,

kennt sich jemand mit Elektronik aus?  Wir haben Solarhausnummernleuchten - leider ist die Ladung bei den nunmehr kürzer werdenden Tagen unzureichend. 

Da hinter den Leuchten noch ein Stromanschluss liegt bin ich auf die die Idee gekommen die Elektronik eines USB-Ladegerätes mit einem Schalter für Winter- oder Sommerbetrieb  zusätzlich einzubauen. Das Solarpanel liefert 6 Volt, die Akkus (3 Stck.) haben zusammen 3,6 Volt, das Ladegerät würde 5 Volt liefern. Es sind fünf LEDs verbaut. Bei geladenen Akkus würde sich das Ladegerät ja ausstellen. 

Kann mir jemand sagen, ob dies evtl. Probleme mit den LEDs geben kann. Halten diese die evtl. höhere Spannung aus? Oder sollte ich einen zusätzlichen Widerstand oder einen Transistor einbauen, der gei eingeschalteten LEDs den Ladestrom unterbrechzen würde?

Gruss und Danke für evtl Hinweise.

Olaf  

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nemesis² Olaf Runge „Hallo nemesis, so habe ich mir das auch gedacht. Einspeisung durch ...“
Optionen

Hallo Olaf,

beim Transistor gibt es viele Möglichkeiten (PNP; NPN; N-CH/P-CH FET, ...) und der braucht auch noch "Hühnerfutter" (z. B. Widerstände), um korrekt zu arbeiten.

Da etwas zu basteln macht oft mehr Arbeit als anfangs gedacht und die Sache bläht sich langsam auf.

Am Ende könnte man das Netzteil primärseitig noch über Triac + Optokoppler vom Netz trennen, müsste gar nicht mehr schalten und die Standby-Verluste wären nahezu weg ....

Das ist aber noch komplizierter, gefährlicher und nur für Fortgeschrittene!

Überhaupt müssten erst mal Daten gesammelt werden:

  • was für Akkus genau (NiMH/NiCd und welche Nennkapazität?)
  • was bringt die Solarzelle für Spannung (Leerlauf, d. h. abtrennen und in volle Sonne halten)
  • was bringt die Solarzelle für Spannung und welchen Strom unter Last (von noch hell genug zum Laden bis volle Sonne direkt drauf)
  • welcher Ladestrom fließt dabei max. bzw. durchschnittlich
  • mit vollen Akkus (separat laden) den Versuch wiederholen - jetzt würde sich zeigen, ob das Ladegerät (original in Lampe) überhaupt bei vollen Akkus abschaltet

Ein separates (USB-)Ladegerät für NiMH-Akkus würde (ziemlich sicher) nicht abschalten, wenn es bei der Solarzelle (per Dioden-Oder) einspeisen würde!

Direkt an den Akkus dürfe es zwar abschalten, die Solarzelle würde ggf. aber dann trozdem noch "drüberballern" und die Akkus mächtig überladen ...

Bei NiMH/NiCd ist das Problem, dass die immer mehr Strom ziehen, wenn die voll (d. h. eigentlich schon leicht überladen) sind. Bei relativ geringen Ladestrom hält sich die Schädigung durch Überladung noch in Grenzen.

Mal ganz grob, was recht einfach funktionieren könnte und wenn NiMH/NiCd-Akkus mit nur mal angenommen 600 mAh drin wären:

Kleines Netzteil (jetzt eher 7- 9 V nötig), per 1117 oder LM317 etc. auf Konstantstrom von ca. 10 % Ah des Akkus drosseln => wären in meinem Beispiel 60 mA und dann per Dioden-Oder bei der Solarzelle einspeisen.

So, da würden die Akkus geladen und bei dem geringen Strom auch nicht sooo gravierend überladen bzw. über den Tag gerade voll.

1117/LM317 + 1 Widerstand = Strombegrenzung (einfacher geht es kaum).

Es geht aber nicht gleich ins Dioden-Oder, sondern noch über einen Transistor (P-Ch FET). Das Gate des FET hängt zwischen zwei Widerständen (etwa gleich groß) pauschal auf halbe Betriebspannung oder ähnlich. Damit leitet der FET. Vom + der Solarzelle nun noch über Z-Diode + Diode (oder eher 3-4 Dioden) + ggf. Widerstand noch mit auf das Gate. Kommt halbwegs Sonne (angenommen ab 3 V Solar oder was auch immer), stegt die Spannung am Gate und der P-CH FET leitet weniger bzw. sperrt komplett => nur Solarladung.

So lädt es aber noch bei Dunkelheit nach ...

Also den Widerstand vom Gate nicht direkt auf Minus, sondern über einen NPN-Transistor (BC547) auf Minus. Basis vom Transistor mit Widerstand + 1 oder 2 Dioden noch auf + von Solarzelle. So leitet der FET erst, wenn z. B. 1,2 oder mehr Volt an der Solarzelle anliegen. Rbe sollte ggf. ach dazu.

So käme ich mit ein paar Widerständen, Spannungsregler, FET (z. B. IRF9Z34N für 50 Cent oder vergleichbaren, handlichen, robusten TO220 "Overkill" für den Zweck), und einem Zehnerpack Dioden (und/oder Z-Dioden) + Transistor (unter 10 Cent) aus. Das wäre so ziemlich die einfachste Lösung für um 5 Euro (ohne NT), die ich mir vorstellen könnte.

Schwellwerte könnte man z. B. mit Potis einstellen und auch den (Zu-)Ladestrom - besonders beim Prototyp in der Testphase kann das hilfreich sein.

Ich weiß nicht, ob du das noch immer durchziehen willlst ...

Ist so eigentlich simpel, mal sehen, ob noch Jemand eine einfachere (sinnvolle, funktionierende Lösung findet).

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