Batterien in einer Taschenlampe völlig leersaugen

Anleitungen für "hausgemachte" LED Projekte

Moderator: T.Hoffmann

Mr_T
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So, 19.03.06, 10:50

Idee:
Wie immer, wenn ich nachts noch wach bin, komme ich auf die verrücktesten Ideen. Diese hier ist heute um 2 Uhr
entstanden: Warum "leere" Batterien nicht noch weiter entladen, als es mit herkömmlichen Mitteln funktioniert? Eine normale Taschenlampe oder eine Uhr machen da keinen Sinn: Sie sind viel zu früh unzufrieden mit der Spannung. Diese Schaltung holt auch noch den letzten Rest aus der Batterie und entläd sie bis ~0.5V.


Aufbau:
Material:
  • eine 3 oder 5mm LED beliebiger Farbe (von LEDs.de)
  • 1 Widerstand 1K (Reichelt: 1/4W 1,0K)
  • 1 Transistor BC548 (Reichelt: BC 548C)
  • ein kleinen Ferritkern (die gibts in In Schaltnetzteilen oder bei Reichelt FT 50-61)
  • ein paar Meter Kupferlackdraht mit 0.4mm Durchmesser
  • Werkzeuge wie Lötkolben, Lötzinn, Zange etc.

Zuerst nimmt man sich den Kern vor:
Es werden 2x 50 Windungen um den Ferritkern gewickelt und die Enden vom Lack befreit (einfach mit einem Feuerzeug wegbrennen).

Es ist recht egal, was für ein Kern es ist und wie er aussieht. Selbst dieser kann verwendet werden:
Der Dateianhang 378_JOULETHIEF_k_1_1.jpg existiert nicht mehr.
[/url]

Und sollte es nach dem Wickeln so aussehen:
378_JOULETHIEF_k_1_1.jpg
378_JOULETHIEF_k_1_1.jpg (8.5 KiB) 32806 mal betrachtet
[/url]


Allerdings bevorzuge ich einen kleinen Ringkern. Um diesen zu wickeln schneidet man ca. 1m Draht von der Rolle ab und legt die Enden zusammen. Die an der anderen Seite entstehende Schlaufe wird dann zu einer flachen Spitze zusammengefaltet:
378_JOULETHIEF_k_3_1.jpg
378_JOULETHIEF_k_3_1.jpg (9.49 KiB) 32807 mal betrachtet
[/url]

Und dann wie mit Nadel und Faden immer wieder brav durch den Kern bis kein Draht mehr übrig ist:
378_JOULETHIEF_k_6_1.jpg
378_JOULETHIEF_k_6_1.jpg (8.55 KiB) 32809 mal betrachtet
[/url]


Die Schaltung ist extrem einfach:
378_JOULETHIEF_k_5_1.jpg
378_JOULETHIEF_k_5_1.jpg (10.78 KiB) 32812 mal betrachtet
Man misst nun die abisolierten Drähte der selbstgewickelten Spule gegeneinander durch und markiert die Drähte einer Spule (ich habe diese Drähte einfach miteinander verdrillt). Jetzt nur noch an die Schaltung anschließen und die Batterie anklemmen. Wenn nichts leuchtet, einfach mal die Drähte zwischen Basis des Transistors und Plus der Batterie vertauschen.


Das Ergebnis:
Die LED leuchtet, bis die Batteriespannung unter ~0.5V sinkt. Somit wird die Batterie absolut leergelutscht. Man kann jetzt eine kleine Taschenlampe bauen, die mit nur einer Zelle arbeitet und die Baterien vom Schrott holen->Geld gespart. Hier ein "Beweisfoto" bei 0.8V Batteriespannung:
378_JOULETHIEF_k_7_1.jpg
378_JOULETHIEF_k_7_1.jpg (3.64 KiB) 32815 mal betrachtet
[/url]
Das komische Etwas rechts ist die Kontaktierung für die Knopfzelle.



Das wars wiedereinmal. Cheers!

P.S.: Sorry, aber ich konnte die Bilder immer noch nicht auf euren Server hochladen. Irgendwas will da bei mir einfach nicht.
Zuletzt geändert von Mr_T am Mi, 22.03.06, 21:02, insgesamt 5-mal geändert.
Fabse
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So, 19.03.06, 16:03

kannst du mal 3 zeilen theorethischen hintergrund anfügen, warum das geht und was es magisches mit der spule und dem transistor auf sich hat ?
Mr_T
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So, 19.03.06, 17:05

Klar.
Also: Über die eine Spulenwicklung fließt Strom zur Basis vom Transistor. Dieser wird leitend und schickt den Strom durch die 2. Spule auf dem Kern. Dadurch entsteht in der ersten Spule eine negative Spannung, der Basisstrom wird ausgeglichen und das Magnetfeld in der 2. Spule bricht zusammen. Dadurch entsteht ein kurzer Spannungsimpuls im Trafo, der die LED zum leuchten bringt. Das passiert rund 50'000 (in Worten: fünfzigtausend) Mal pro Sekunde.

Cheers
Mr_T
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So, 19.03.06, 18:20

So. Jetzt ist die Schaltung in ein Gehäuse eingezogen: Ein alter Starter für Leuchtstofflampen
Innenleben rausgenommen, 5mm Loch ins Gehäuse gebohrt und die Schaltung reingesteckt. Als Kontakte (Strom braucht die Schaltung schließlich auch) dienen 2 1 Cent Münzen. Der Wisch wurde dann mit Heißkleber zugegossen.

Von vorne:
Bild

Rückansicht. Man beachte die eingeklemmte, "leere" Knopfzelle, mit der das Ding schon gut 20 Stunden rennt:
Bild

Jetzt ist die Lampe auch hosentaschenfreundlich und durch die vergossenen Teile extrem robust.

Cheers
Zuletzt geändert von Mr_T am Mi, 22.03.06, 06:42, insgesamt 2-mal geändert.
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Mi, 22.03.06, 00:27

vielleicht habe ich es überlesen aber wie ist den der wirkungsgrad so ungefähr ?

ich habe nämlich auch schon über so was nachgedacht (alledings in luxeon dimensionen )
ich wollte eine maglite um bauen aber habe keine Erfahrung mit solchen Schaltungen

und ganz ohne elektronik ist auch ein bisschen "grob"
ich meine einfach die LED an die batterie
Mr_T
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Mi, 22.03.06, 06:44

Der Wirkungsgrad dürfte sehr hoch sein, da die Stromaufnahme der Schaltung bei 1V nur bei rund 40mA liegt und die LED fast so hell leuchtet, wie bei ihrem normalen Betriebsstrom (20mA).
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Mi, 22.03.06, 07:24

ah gut  :)
hoher wirkungsgrad = wenig wärme
also geeignet für eine taschenlampe die eh schon von einer luxeon beheizt wird

nur was ist mit der Frequenz ? und dem ein aus verhältnis kann man die LED flimmern sehen ?
mich macht flimmerndes Licht aggressiv  :twisted:
es nervt mich einfach und ich kann es nicht ab haben ^^
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Mi, 22.03.06, 09:36

Hehe. Die Frequenz leigt bei über 50kHz (50'000 Hz). Da siehste schon lange nix mehr flimmern. Keine Sorge. Die Flimmerschwelle liegt bei 50Hz. Also genug Spielraum.

Übrigens lassen sich Luxeons damit auch betreiben: Einfach die Wicklungen mit dickerem Draht auf den Kern und einen größeren Transistor nehmen.

MfG
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Mi, 22.03.06, 13:25

filme laufen auf 24bildern pro sekunde, also 24herz, und da siehst du auch nichts flimmern :P
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Mi, 22.03.06, 20:00

mit filmen ist das auch ein bisschen was anderes
bei einem Film verändert sich ja nicht das Gänze Bild in einer 1/24 Sekunde

hierbei kommt es auch auf das ein aus Verhältnis an   :wink:
was glaubst du warum Monitore auf 100hz eingestellt sein sollten

und das mit dem 50Hz glaube ich nicht das man das nicht mehr sieht
bei manchen neonröhren sieht man es ja auch

ach und was sit ein
größeren Transistor
welchen soll ich da nehmen ich ken mich da leider nicht so sehr aus
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Mi, 22.03.06, 20:29

Hmm. Ich kann dir auf Anhieb nicht genau sagen welchen. Aber er sollte möglichst die gleichen Daten haben, wie der BC548.
Das Wichtigste:
Uce >= 30V (maximale Kollektor-Emitter Spannung)
Ic > 1A (maximaler Strom)
hfe >= 1000 (Verstärkung)

Cheers
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Mi, 22.03.06, 21:29

auch wen ich jetzt so mit den angaben noch nicht so viel anfangen kann
trotzdem danke  :)

wo und wie kann man den nach einem Transistor mit diesen daten suchen
gibt es da so listen wen ja dann hätte ich auch gerne ma so eine
mir ist das nämlich langsam peinlich mir meine transistoren immer von anderen
raus suchen zu lassen  :oops:

ich werde morgen ma in der schule suchen da haben die eine recht große Auswahl
und wen ich was passendes finde werde ich es mir "ausleihen" (dauerhaft *hust*)
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Mi, 22.03.06, 21:37

Hehe. So ne Liste hätte ich auch gerne.
Musste halt in dämlichen Katalogen rumwühlen. Irgendwann findeste was. Auf Anhieb kann ich dir da nix vorschlagen :? .
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Mi, 22.03.06, 21:47

ich mag Transistoren eigentlich nicht
lieber Relais die sind einfach zu verstehen
und sie klicken wenigstens so das man mit bekommt das da auch was passiert  :lol:

nur bei 50000Hz naja

nein Transistoren sind schon besser aber ich mach 3 kaputt um eine ein zu bauen
ich weiß nicht warum ich bin aber ein Transistortöter
und mein Verbrauch ist entsprechend hoch
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Mi, 22.03.06, 21:52

zu hohe basisströme? Die finden Transistoren nämich gaaaaanz böse ;)
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Mi, 22.03.06, 21:58

Ja das währe gut möglich

ich hab das mit den vorwiderständen nämlich nicht so genau genommen
kann ja ma vor kommen das man da so ein k überliest  :lol:
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Do, 23.03.06, 08:09

O.o ok das kann gut sein, also ich betreibe transistoren immer mit recht großen Vorwiderstände :D Also zur Zeit bei 9V mit 15Kiloohm. Läuft prima :D
habs auch mal mit 220kohm probiert :D geht auch, aber dann wird die led doch deutlich schwächer  :D
Mr_T
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Do, 23.03.06, 13:46

Das Problem ist, dass, wenn der Vorwiderstand zu groß ist, der Transistor nicht mehr voll durchschaltet und so Verluste macht.

Basisstrom = Kollektorstrom / Verstärkung
Z.B.:
hfe (Verstärkung) = 1000
Ic (Kollektorstrom) = 100mA
Ib (Basisstrom) = Ic / hfe = 100mA / 1000 = 0.1mA


Dann schaltet der Transistor gerade noch voll durch. Zur Sicherheit betreibt man Transistoren deshalb übersättigt. D.h. mit (viel) mehr Basisstrom als nötig -> weniger Verluste im Transistor


Nachtrag:
Als Transistoren empfehlen sich besonders Typen mit einem "C" dahinter. Also BC548C, BC546C usw.
Diese haben die höchste Verstärkung (BC 548C um 1000).
"A"-Typen haben am weigsten, "B"-Typen mittelmäßig viel, "C"-Typen und andere (ohne Kennzeichnung; z.B. BC548, BC546 etc.) die höchste.


Cheers
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Do, 23.03.06, 15:18

Aha gut zu wissen ich habe nämlich letztens welche bestellt
und weil ich das mit dem C B A nicht wusste hab ich von jeder Sorte welche genommen :roll:

ich hab Grade eben auch LED Eiswürfel bekommen ich glaube in denen ist
auch so eine Schaltung
Mr_T
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Do, 23.03.06, 17:17

Nee. Hab grad mal einen als geöffnet: Da is ne Platine mit ner LED und nem vergossenen Mikrochip drin. Außerdem 2 Knopfzellen. Wird aber später (morgen?) bei den Produktinfos im Forum erscheinen ("LEDEiswürfel"-Thread).

Cheers
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Do, 23.03.06, 17:32

Hallo Mr_T konnte man den Eiswürfel hinterher wieder ohne probleme zusammenfügen oder is die ganze siffe durch die finger gelaufen? :D

sonst könnte man die zwei knopfzellen ja selber wechseln :D oder sind das die RGB-Würfel?
Mr_T
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Do, 23.03.06, 17:49

Das war n blauer Würfel.
Die sind so aufgebaut:
Boden mit Polster innen (damit die Zellen halten)
Ein Draht von der Schaltung
Batterien (2x CR2016 glaub ich)
LED auf Platine mit IC

Dann kommt der Rest:
In einer dicht verschlossenen Hülle die Siffe (wenn überhaupt was drin ist), darin in der Mitte eine Vertiefung für die LED

*Bilder mach*
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Do, 23.03.06, 20:30

@Mr_T
siehst du das flimmern bei den eiswürfeln eigentlich auch
ich muss mir nämlich von so trägen menschen öfters anhören das ich mir das einbilde oder so  :roll:

und wie schätzt du die blinkfrequenz ein ich hab nämlich nur geraten
Mr_T
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Do, 23.03.06, 21:02

Ich sehs auch. Meine Kamera ebenso. Auch bei Dauerlicht.

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