Keine
Energieproblem mehr auf Yachten (3)
Artikel
zur Optimierung der Stromversorgung
Von
Lothar Jürgens, S.Y.Victoria
Ein Dämmerungsschalter
als Adapter
Hier möchte ich einen Dämmerungsschalter für verschiedene Anwendungsfälle vorstellen. Als Adapter, in einen Stiftsockel gesteckt, kann das eingesetzte Leuchtmittel automatisch Ein- und Ausgeschaltet werden. Dies kann eine Ankerlaterne sein oder auch eine Innenbeleuchtung, wenn zum Beispiel die Yacht für einen ausgedehnten Landgang verlassen wird, um hierbei eventuelle Einbrecher abzuschrecken.
Die
Schaltung wurde von mir sehr einfach gehalten. Es ginge zwar auch mit nur einem
Transistor, doch dabei kommen andere Nachteile zu Tage.
Sie besteht im wesentlichen
aus einem Schmitt-Trigger T1 und T2. Dieser wird bei abnehmendem Lichteinfall
durch den Fotowiderstand FR1 umgekippt. Der SMD-Mosfet-Transistor T3, ein
N-Chanel-Transistor, arbeitet als Schaltverstärker.
Die obige Schaltung ist mit
dem kleinen SMD-Transistor IRLML2502TR natürlich nur für kleine Verbraucher
ausgelegt, wie zum Beispiel Leuchtdioden.
Falls größere Verbraucher,
wie eine 10 Watt Halogen-Lampe geschaltet werden sollen, kann T3 gegen jeden
N-Chanel-Transistor im TO-220 Gehäuse z.B. IRFZ48N getauscht werden. Bei diesem
Transistoren muss aus Platzgründen das mittlere Bein, der Drainanschluss,
abgeschnitten werden und zusätzlich der Gehäuseanschluss, der auch
Drainanschluss ist, bis zum Aufnahmeloch gekürzt werden. So kann dieser
Transistor direkt an der Schnittstelle angelötet werden. Gate- und
Sourceanschluss werden gekürzt an den entsprechenden Punkten auf der
Leiterplatte festgelötet.
Diese Schaltung kann, mit dem
großen Transistor, für alle Gleichspannungen zwischen 12 und 24 Volt
eingesetzt werden.
In den folgenden Abschnitten
werde ich diese beiden Varianten für T3 auf Fotos zeigen.
Aus
einer Kupferbeschichteten Epoxyd-Platte 1,5 mm dick wird ein rundes Stück mit
37,5 mm Durchmesser ausgeschnitten.
Diese Platte wird hinter dem Negativ mit Tesafilm fixiert. Jetzt können die zu bohrenden Löcher mit einer Ahle „angekörnt“ werden, ein leichter Druck mit der Hand genügt.
Anschließend werden die „angekörnten“ Löcher gebohrt. Der nächste Arbeitsgang ist, die Verbindungen (Leiterbahnen) zwischen den einzelnen Löchern mit einem weichen Bleistift anzeichnen.
Die
Befestigungslöcher für den Halogensockel werden auf 2,4 mm aufgebohrt und
anschließend mit einem M3 Gewinde versehen. Die M3 Schrauben sollten nicht aus
der Unterseite der Leiterplatte herausragen. Bei der Montage den Halogensockel
zusätzlich mit der Leiterplatte verkleben (zwei Komponenten Kleber einsetzen).
Mit einer kleinen 12 Volt Bohrmaschine
und einem kleinen diamantierten Scheibenfräser, vom Dentisten, werden jetzt die
Leiterbahnen voneinander getrennt. Hierbei nur die dünne Kupferauflage
durchtrennen.
Die Leiterplatte wird mit feinem Sandpapier, Körnung >200, abgeschliffen und mit einer alten Zahnbürste gereinigt. Anschließend mit Lötlack dünn übersprüht. Nachdem der Lötlack getrocknet ist kann die Leiterplatte nach Bestückungsplan bestückt werden.
Eine auf diese Weise hergestellte Leiterplatte sieht zwar nicht so schön aus wie eine geätzte, doch sie hat ansonsten keinerlei Nachteile.
Alle Leiterplatten für meine neuen Entwicklungsmuster werden grundsätzlich erst auf diese Weise hergestellt und danach ausgiebig getestet. Erst danach wird die Schaltung veröffentlicht.
Die Bauteile D1, T3 und der
Fotowiderstand FR1 werden auf der Rückseite angelötet.
Soll der kleine SMD-Transistor nicht
eingesetzt werden kann hierfür ein präparierter Power-Mosfet-Transistor im
TO-220 Gehäuse aufgelötet werden.
Wie auf dem obigen Foto zu sehen ist,
wird das mittlere Beinchen, der Drainanschluss abgeschnitten und zusätzlich der
Gehäuseanschluss, an dem ebenfalls der Drainanschluss liegt, gekürzt. Diesen
Transistor ganz am Rand auflöten, damit der Dämmerungs-Adapter in den unteren
Halogen-Sockel passt.
Die Rückansicht und die Seitenansicht des Dämmerungs-Adapters. In der Seitenansicht sind gut die Bauteile zu erkennen, die auf der Rückseite montiert werden. Ebenso die beiden Lötstifte die in den unteren Halogen-Sockel gesteckt werden.
Der so präparierte Dämmerungsschalter
hat keine Nachteile, der Vorteil ist es können auch größere Verbraucher
angeschlossen werden.
Der
hier gezeigte Lampen-Sockel, wird wie unter 25__ Ankerlaternen beschrieben präpariert.
So kann dieser Dämmerungsschalter-Adapter in jede Ankerlaterne eingesetzt
werden und die LEDs sitzen in der richtigen Höhe.
Die
fertige Lampe mit Dämmerungsschalter und aufgesetzter LED-Ankerlampe oder mit
einer 10 Watt Halogen-Lampe.
Der
Eigenverbrauch des Dämmerungs-Schalter liegt bei 0,0015 A oder 1,5 mA bei 12
Volt.
Der
gemessene Stromverbrauch mit LED-Lampe beträgt 0,060 A, der gemessene
Stromverbrauch mit einer Halogen-Lampe beträgt 0,842 A, bei fast gleicher
Lichtausbeute. Hier ist sehr deutlich der Vorteil der LEDs zu erkennen,
Stromersparnis gut Faktor 14, Lebenserwartung mehr als das 30 fache.
Wobei
die Halogen-Lampe bei zunehmender Alterung, so wie alle Glühlampen, durch
Metalldampfablagerungen am inneren Glaskolben, schwächer leuchten. Diese
Alterserscheinungen treten bei LEDs nicht auf, es sei denn, sie werden mit zu
hohem Strom betrieben.
Power
LEDs wie vielfach eingesetzt erreichen die Lebenserwartung von >60.000
Stunden natürlich niemals, doch solchen Bauteile würdige ich keinen Blick.
Lothar Jürgens,
Segelyacht "Victoria" Tel.: +34 / 650 250 26,
syvictoria@gmx.net