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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik "Bester" Joule thief wie aufbauen ?


Autor: Elektroniknutzer (Gast)
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Hallo,
in der hoffnung das ich (und natürlich auch andere) sinnvolle Hinweise 
oder Vorschläge bekomme möchte ich folgendes Fragen:
Wie muß ein "joule thief" mit besten Wirkungsgrad aufgebaut werden, also 
wo möglichst geringe Verluste in Form von Wärme, Umladungsverlusten usw. 
enstehen?
Ich nehme an das durch die Verwendung von MOSFETs mit niederigsten 
Rds(on) und  Spulen mit geringen DC Widerstand einiges zu machen ist.
Aber sind bei den zu erwartenden Schaltfrequenzen schon Treiberbausteine 
für die MOSFETS notwendig ?
Die hohe Gate to Source Voltage wird auch Probleme machen ? (logik Level 
MOSFET brauchbar ?)
Was muß bei der Spule sonst noch beachtet werden ?
Welche Werte des Kernmaterials (Ringkern) sind zur Auswahl entscheidend 
?

Gibt es eventuell irgendwelche Wettbewerbe (im Netz) wo nach den 
"besten" joule thiefs gesucht wird ?

Über aussagekräftige und sinnvolle Infos würde ich mich freuen.
Esoteriker, Wundergläubige und ähnliche "Spezialisten" möchten aber 
bitte in anderen Foren posten.


Danke
         Elektroniknutzer

Autor: Usb (Gast)
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Für "den besten", schaust du einfach mal bei "[[Versorgung aus einer 
Zelle]]" vorbei, da gibts ein paar Ansätze, zumindest "Besser als der 
Original-Schaltplan".

Alternativ: bei Linear oder einem anderen Schaltregler-IC-Hersteller 
vorbeischauen.

In der Original-Schaltung hab ich mal erfolglos versucht den Transistor 
durch einen BS170 zu ersetzen, vielleicht hast du mehr Glück. Auf der 
Sekundär-Seite ist da sicher mehr zu holen, z.B. Schottky statt LED als 
Gleichrichter.

Autor: Netter Gast. (Gast)
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Usb schrieb:
> Alternativ: bei Linear oder einem anderen Schaltregler-IC-Hersteller
> vorbeischauen.


Der neue LTC3108-1 läuft mit unglaublichen 20mV an.

http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H...

Autor: Usb (Gast)
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Netter Gast. schrieb:
> Der neue LTC3108-1 läuft mit unglaublichen 20mV an.

Genau an den hatte ich auch gedacht, war die Titelstory im letzten LT 
Magazin.

Autor: Usb (Gast)
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Edit: Meinte den LTC3588-1, für Piezo Energy Harvesting. Als 
Joule-Thief-Ersatz ist der LTC3108-1 natürlich viel besser.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Wenn von "Bester" Joule Thief die Rede ist, sollte man vielleicht über 
die Kosten einer solchen Schaltung sprechen. Und jetzt sage bitte 
keiner, er hätte eh "zufällig" einen LTC-irgenwas in seiner Grabbelkiste 
gefunden.

Ich meine, wieviel Restladung steckt wohl in einer Primärzelle, wenn 
ihre Ausgangsspannung einmal 1.0V unterschritten hat? Sicher nicht mehr 
als 5%. Eine Aldi-Mignon-Zelle kostet 25 Cent. Daher gilt es, einen Wert 
von 1.25 Cent zu nutzbar zu machen. Da muss man aber schon viele fast 
leere Zellen herumliegen haben, um mit zusätzlichem elektronischen 
Aufwand in die Gewinnzone zu rutschen. Der Einsatz von LT-Bausteinen ist 
generell zwecklos, da bei LT die Preisgestaltung grundsätzlich bei 5 
Euro beginnt (sicher, für Heimanwender).

Wenn, dann kann es also wirklich nur eine einfach Schaltung mit 
niedrigem Kostenfaktor sein, die hier Land gewinnt.

Abgesehen davon halte ich den LTC3108-1 auch für ein tolles Bauteil. Mir 
fehlt nur noch das passende Problem...

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Du brauchst erst mal die richtigen Bauteile.

Die Spule muss auf dem richtigen Kern gewickelt werden. Welche zum 
Entstören sind nicht geeignet, am besten aus einem alten Gerät holen. 
Können die bekannten Ringkerne sein oder genauso welche die aussehen wie 
Nähgarnspulen nur kleiner. Die Größe ist egal, nur die Drahtdicke sollte 
verhältnismäßig dazu passen. Den Kupferdraht kann man aus 
Transformatoren, Spulen, Elektromagneten etc. holen.

Dann das zweit wichtigste Bauteil ist ein regelbarer Widerstand. Nur mit 
dem kannst du den Basisstrom für den Transistor genau einstellen. Da 
würde ich maximal 5K empfehlen,sonst wird es zu ungenau. Man stellt den 
Widerstand auf maximal und dreht dann langsam runter, dann fängt die Led 
an zu leuchten, dreht man weiter kommt man zu einem Punkt wo die Led 
aufblitzt, das ist der perfekte Widerstand. Wenn man dann den Widerstand 
noch weiter verkleinert wird die Led nicht heller, aber die Schaltung 
verbraucht mehr Strom.

Man kann die Schaltung noch weiter verbessern indem man statt der Diode 
einen Kondensator über eine Diode lädt und an den Kondenstor dann die 
Led anschließt. Dann leuchtet die Led bis zu 30% heller und hat ihr 
originales Farbspektrum.

So bekomme ich Schaltungen hin, die 22mA zur Led bringen und 60-80mA aus 
der Batterie ziehen. Die kann man sehr klein machen, so hab ich eine Led 
mit Taster in eine Gardinenspule gesteckt und in diese dann eine Zelle 
aus einer 9V Batterie gepackt. Sehr klein, sehr robust, hell genug um 
sich gut den Weg zu leuchten.

Allergings sind 22mA das maximale was ich dieser Schaltung entlocken 
konnte. Will man mehr Helligkeit oder gar Leistungsstärkere Leds 
betreiben empfiehlt sich der Einsatz von diesen einfachen ICs:
PR 4402
MCP 1640
LT1073
oder eben ein passender anderer Led Treiber bzw. Dc/Dc Wandler. Am 
einfachsten kauft man sich eine billige Taschenlampe und nimmt die 
Bauteile da heraus.

Noch eine Anmerkung zu der Spule. Die muss richtig gewickelt sein, und 
die Anschlüsse müssen passen. Am besten nimmt man den Draht doppelt, 
wickelt 20 Windungen auf seinen Kern und beschriftet die Enden jeweils 
mit A1 - A2 und B1 - B2. A1 und B2 kommen an +. Da wo der 
Basiswiderstand dranhängt kommt an die Basis des Transistors, das kann 
A2 oder B1 sein. Der übrig gebliebene kommt an den Collektor.

NPN Transistoren findet man am einfachsten, indem man das Voltmeter auf 
Diodenprüfung stellt und die rote Strippe an die Basis, (meist in der 
Mitte) des Transistors hält. Die schwarze Strippe dann an den Collektor, 
Widerstand ist etwas kleiner als am Emitter. Man sollte auch PNP nehmen 
können, dann muss man die Batteriepole und die Led- und Dioden- Polung 
tauschen.

Autor: MaWin (Gast)
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Elektroniknutzer schrieb:
> Wie muß ein "joule thief" mit besten Wirkungsgrad aufgebaut werden

In dem man keinen joule thief baut.

Manche Leute sind halt sehr leichgläubig, die denken, wenn etwas "Dieb" 
heisst, bekommen sie etwas gratis oder zumindest sehr günstig.

Das ist natürlich niemals so, die Strafe folgt immer, beim joule thief 
durch dis absolut mieserablen unterordischen Wirkungsgrad. Der Wandler 
funktioniert schliesslich, in dem er die Spule in Sättigung treibt, mit 
entsprechenden Verlusten. Und dazu hängt das Funktionieren noch extrem 
stark von den jweiligen Wertden (und Nebenwerten, bei Spule also 
Streukapazität, beim Transistor Stromverstärkung etc.) der Bauteile ab.

Wenn man was zuverlässiges mit hohem Wirklungsgrad will, baut man 
richtige Schaltregler, das kann vom Pr4401 bis zum genannten LTC3108 
gehen, je nach Problem.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Hier sind viele Leute mit vielen Experimenten und deren Ergebnissen
zu finden:
http://www.b-kainka.de/bastel36.htm

Ich habe 4 Taschenlampen nach diesem Prinzip gebaut und in jeder Jacke
und im Handschuhfach des Autos eine davon liegen. Die funktionieren
immer.

MfG Paul

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Mensch Marwin, jetzt sei nicht so, der Joule Thief ist vom Wirkungsgrad 
her durchaus mit denen von gekauften billigen Taschenlampen mit einem 
CX6010 ua. vergleichbar. Mit dem Kondensator war der JouleThief sogar um 
Weiten besser als eine gekaufte ohne Kondensator. Nun gut, also mit den 
Bauteilen hast du recht, deshalb hab ich ne Handvoll Transistoren 
probiert und ein SS8050 sowie ein BC337 haben sich als die besten 
herausgestellt. Mit denen bekommt die Led über 20mA. Mit BC549 BC548 und 
Anderen bekomme ich maximal 10mA. Würde mich interessieren welcher Wert 
des Transistors nun für dieses Ergebnis zuständig ist.

So und die funktionierende Schaltung habe ich als Bild angehängt. Man 
kann damit immer nur eine LED betreiben. Zwei bekommen auch nicht mehr 
Strom. Und Experimente mit 2 Batterien haben bei mir immer zu einem zu 
heißen Transistor geführt.

Der Joulethief ist toll, man kann ihn wirklich aus Elektroschrott 
zusammenstellen und oft ist das für die Problemstellung völlig 
ausreichend.

Zum Bildformat, es ist ein Scan eines Schaltplans, also kam der Scan 
zuerst, deshalb JPG.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Würde mich interessieren welcher Wert
> des Transistors nun für dieses Ergebnis zuständig ist.

Na, dann stelle es doch fest.
Miß mal die Stromverstärkungsfaktoren, das wird das Ausschlaggebende 
sein.

MfG Paul

Autor: MaWin (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> So und die funktionierende Schaltung habe ich als Bild angehängt.

Die funktioniert nicht, so viel kann ich jetzt schon mal sagen.

Autor: 0815 (Gast)
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MaWin schrieb:
> Die funktioniert nicht, so viel kann ich jetzt schon mal sagen.

Also bei der Schaltung sind tatsächlich mindestens drei Dinge nicht 
richtig...

Autor: abc.def (Gast)
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MaWin schrieb:
> Die funktioniert nicht, so viel kann ich jetzt schon mal sagen.

sage bitte, daß die Dioden und der C in der Nähe der LED weggelassen 
werden sollen. Und schon ist ok.
Gute Schaltung ist auch bei B.Kainka der "ewige Blinker". Mit kleineren 
Werten für die C leuchtet der quasi-kontinuierlich. Nicht hell, dafür 
aber mit einer leeren Batt noch monatelang.

Autor: Motek (Gast)
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Die Schaltung funktioniert in der Simulation einwandfrei.

UCE >> 100 V
ILED = 100 nA

Kann ich zum Nachbau nur empfehlen.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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In den Datenblättern die ich im Netz gefunden habe bieten die 
Verstärkungsfaktoren keinen Hinweis. Messen kann ich das noch nicht.


Die Schaltung funktioniert, ich habe sie so aufgebaut und genauso aufs 
Papier übertragen. Die Spule hat die Dimensionen 10x10mm und der Draht 
0,3mm. Der Kondensator 16v 330uF hat vollgeladen 20V und haut die Led 
bei vollgeladenem Zustand sofort kaputt. Deshalb die Led zuerst 
anschließen, dann die Schaltung mit Strom versorgen.

Wirkungsgrad würde ich so abschätzen:
Verstärkungsfaktor 1,2V auf 3,4V = 3,2/1,2=2,7
80mA von Batterie und 25mA zur Led ergibt 25/(80/2,7)=0.83%

Autor: Motek (Gast)
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> Die Schaltung funktioniert, ich habe sie so aufgebaut und genauso aufs
> Papier übertragen.

Arbeitshypothese: Wahrscheinlichkeit f. d. o. beträgt 0 %.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Gaßtgeber schrieb:

> Wirkungsgrad =0.83%

Das ist doch schonmal ein toller Wirkungsgrad! :-)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Ja der ist nicht schlecht 83% heißt, dass für die Aufwärtswandlung 17% 
des Stromflusses vermutlich hauptsächlich in Abwärme verloren gehen.

Autor: Motek (Gast)
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> Verstärkungsfaktor 1,2V auf 3,4V = 3,2/1,2=2,7
> 80mA von Batterie und 25mA zur Led ergibt 25/(80/2,7)=0.83%

Erstklassige Herleitung. Du hast echt Talent. Aus dir wird noch was, 
wenn du erst einmal aus der Vorschule in die 1. Klasse kommst.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Echt schade, dass es hier so blöde Spammer gibt. Motek ich weiß ja nicht 
ob deine folgenden Beiträge von dir kommen, aber zu deinem Ersten:

Schaltungssimulation ist hier nicht aussagekräftig. Bei der Schaltung 
kommt es auf die individuellen physikalischen Eigenschaften der Bauteile 
an. Es ist keine logische Schaltung, sondern eine Art Konstrukt, was man 
aber als Sperrschwinger bezeichnen kann, nur eben unorthodox.

Autor: Calculator (Gast)
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Pin = 1,2V x 80mA = 0,096W
Pout = 3,4V x 25mA = 0,085W

Wirkungsgrad = Ausgangsleistung Pout / Eingangsleistung Pin
= 0,085W / 0,096W = 0,885 = 88,5%

Autor: Motek (Gast)
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> Schaltungssimulation ist hier nicht aussagekräftig. Bei der Schaltung
> kommt es auf die individuellen physikalischen Eigenschaften der Bauteile
> an. Es ist keine logische Schaltung, sondern eine Art Konstrukt, was man
> aber als Sperrschwinger bezeichnen kann, nur eben unorthodox.

Deine Schaltung funktioniert nicht. ETX.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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DANKE, na da kann die Schaltung aber wirklich mit den Stepup ICs 
mithalten. Im Datenblatt vom PR4402 sind 80% angegeben. Ich beschäftige 
mich nur am Rande mit Elektronik, da war meine Herleitung nicht so 
zutreffend wie die von Calculator.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Nun zum überheblichen Motek. Begründe warum sie nicht funktionieren 
sollte. Sind es die gegeneinander geschalteten Dioden?

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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SORRY, da wo der Topf in der Led ist, ist die Kathode, da ist dann auch 
der Sperrstrich im Schaltzeichen. Na dann muss man die Led in dem 
Schaltkreis noch UMPOLEN.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Nein stimmt schon, da wo der Teller ist, ist die Kathode, da ist im 
Schaltzeichen auch der Strich. Also ist die Schaltung in Ordnung.

Autor: MaWin (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Nun zum überheblichen Motek.

Er ist keineswegs überheblich, bloss ironisch und du verstehst es nicht.

Du hingegen bist wahnsinnig überheblich und sehr merkbefreit.

Aber es ist normal, daß man sich selbst nicht erkennt.

Autor: Calculator (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Sind es die gegeneinander geschalteten Dioden?

Wie soll durch gegeneinander geschaltete Dioden ein Strom fliessen 
können?

Autor: 0815 (Gast)
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Calculator schrieb:
> Wie soll durch gegeneinander geschaltete Dioden ein Strom fliessen
> können?

Ab 20V oder so schon, aber dann leuchtet die LED nicht, sondern BRENNT 
;-)

Autor: Calculator (Gast)
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0815 schrieb:
> dann leuchtet die LED nicht, sondern BRENNT

Wir haben aber doch noch garnicht Sylvester.
;-)

@Gaßtgeber
Schau Dir doch mal an, wo bei einem Sperrwandler normalerweise die 
Gleichrichter-Diode sitzt und wie die gepolt ist.

http://de.wikipedia.org/wiki/Sperrwandler

Übrigens kann man die LED auch gepulst betreiben und Gleichrichter-Diode 
und Kondensator weglassen.

abc.def schrieb:
> daß die Dioden und der C in der Nähe der LED weggelassen
> werden sollen. Und schon ist ok.

Autor: 0815 (Gast)
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Interessant finde ich vor allem die bildhaften Eselsbrücken für 
Transistor und LED...
Das mit den Dioden im Transistor ist ja noch ok und nur komisch, aber 
die Polarität der LED am Innenaufbau klar zu machen, führt sehr bald zu 
einer BRENNENDEN LED...;-)

Autor: John Wayne sein Schwiegervater (Gast)
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MaWin schrieb:
> Du hingegen bist wahnsinnig überheblich und sehr merkbefreit.
>
> Aber es ist normal, daß man sich selbst nicht erkennt.

Das sagt der RICHTIGE!

Brüllendes Gelächter!
:-))))

Autor: Calculator (Gast)
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0815 schrieb:
> Interessant finde ich vor allem die bildhaften Eselsbrücken für
> Transistor und LED...

Hast DU nicht auch mal so angefangen?

> Das mit den Dioden im Transistor ist ja noch ok und nur komisch

Ist das nicht das übliche Hilfs-Schema zum Durchmessen?

> aber
> die Polarität der LED am Innenaufbau klar zu machen,

Wie machst Du das, wenn Du eine LED mit gleich langen Beinchen hast?

Lange Zeit dachte ich ja, Wanne = Kathode, aber denkste:
Hab hier rote ultrahelle LEDs mit Wanne = Anode...


> führt sehr bald zu
> einer BRENNENDEN LED...;-)

Dieser Gedanke scheint Dich ja wirklich zu faszinieren....
;-)

Autor: Simpel (Gast)
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Hier der "allerbeste" Joule Thief:

http://electronics.stackexchange.com/questions/642...


Der soll gegenüber der Standardversion nochmal um 30% effizienter 
sein...

Ich finds jedenfalls immer interessant, wenn Bastler auch ohne 
abgehobene Theorie an die Grenzen des mit einfachen Mitteln Machbaren 
vorstossen...

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Simpel schrieb:

> Ich finds jedenfalls immer interessant, wenn Bastler auch ohne
> abgehobene Theorie an die Grenzen des mit einfachen Mitteln Machbaren
> vorstossen...

Naja, so ein Sperrwandler ist simple Technik, die seit über
50 Jahren bekannt ist. Wenn man da den Wirkungsgrad verbessern
will, kommt man mit "einfachen Mitteln" nicht mehr weiter, sondern
nur noch mit komplizierten Optimierungsrechnungen.
Gruss
Harald

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So, danke für die Beiträge. Ich hoffe nur dass ich MaWin und Motek nie 
persönlich kennen lernen muss. Bei den Dioden sieht das auf den ersten 
Blick tatsächlich komisch aus. Aber es ist so aufgebaut und es läuft. Da 
wird der Kondensator über die Diode geladen und die Led zieht ihren 
Strom aus dem Kondensator. Im gepulsten Betrieb ist sie nicht so hell 
und die Farbe ist auch bleicher bzw. blaustichig.

Autor: Calculator (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Da
> wird der Kondensator über die Diode geladen und die Led zieht ihren
> Strom aus dem Kondensator.

Dann vermute ich aber doch mal, dass die Diode anders herum gepolt ist:
Kathode (der Strich) zeigt nach Batterie-Minus. Oder?

Autor: npn (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Aber es ist so aufgebaut und es läuft.

Schau dir mal die unbezeichnete Diode an. Die ist garantiert falschrum. 
Wenn man die rumdreht, gehts. Abgesehen davon, daß deine Variante nach 
dem Drehen der Diode auch funktioniert, macht man die Diode 
normalerweise nicht an den Emitter, sondern an den Collector, mit Anode 
am Collector.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So, habe jetzt die Diode nachgemessen. In beide Richtungen Durchgang, 
ist wohl kaputt. Hab sie gegen eine Andre getauscht aber diesmal anders 
herum, als wie im Schaltplan abgebildet. Und es funktioniert. Jetzt 
fließen zur Led 30mA und aus der Batterie 107mA. Das ist für mich der 
helle Wahnsinn, endlich mal ein Joule Thief der die Led auch zur vollen 
Leuchtkraft bringt.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hab auch eine Diode an den Collektor angeschlossen. Aber wie vermutet, 
fließen dann nicht mehr die zum Oszillieren notwendigen Spulenströme und 
es funktioniert dann auch nicht.

Autor: npn (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Hab auch eine Diode an den Collektor angeschlossen. Aber wie vermutet,
> fließen dann nicht mehr die zum Oszillieren notwendigen Spulenströme und
> es funktioniert dann auch nicht.

Nee, die Diode am Collector in Richtung Leuchtdiode. Nicht vom 
Collector zur Spule hin!

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Jetzt hab ichs begriffen. Habs gleich aufgebaut und es funktioniert 
genauso mit 107mA/30mA.

Autor: Senner auf der Heidi (Gast)
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Real Harvesting … macht der Senner auf der Heidi !

Ueber Euer Harvesting lachen auch schon die Huehner

Autor: Calculator (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Habs gleich aufgebaut und es funktioniert
> genauso mit 107mA/30mA.

Ja, ist elektrisch gesehen äquivalent,
ob Du eine Reihenschaltung Diode - Kondensator
oder eine Reihenschaltung Kondensator - Diode machst.
(die LED jeweils parallel zum Kondensator)

Wenn Du für die Diode eine Schottky nimmst,
kannst Du noch ein bisschen mehr an Wirkungsgrad herausholen.

Autor: Calculator (Gast)
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Senner auf der Heidi schrieb:
> Real Harvesting … macht der Senner auf der Heidi !

Wenn Du Pech hast, macht die Heidi das Real Harvesting bei Dir!
;-)

Autor: Senner auf der Heidi (Gast)
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binkeindiebundhabkeinpech

Dass eine Schaltung schon bei 20mV arbeiten kann
wie weiter oben erzählt wurde ist zwar schön falls
es wahr ist.Im elektronischen Umfeld ist das aber
ein an langen Haaren herbeigezogener Fall bzw nur
etwas für Träumer !

Autor: Calculator (Gast)
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Senner auf der Heidi schrieb:
> Dass eine Schaltung schon bei 20mV arbeiten kann
> wie weiter oben erzählt wurde ist zwar schön falls
> es wahr ist.

Ist wahr!


> ein an langen Haaren herbeigezogener Fall bzw nur
> etwas für Träumer !

Meinst Du damit jetzt die Heidi?
;-)

Autor: 0815 (Gast)
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Calculator schrieb:
>> Dass eine Schaltung schon bei 20mV arbeiten kann
>> wie weiter oben erzählt wurde ist zwar schön falls
>> es wahr ist.
>
> Ist wahr!

Aber sicherlich nur, wenn der IC zuvor bereits mit höherer Spannung 
versorgt wurde.
So gesehen kann jeder Anfänger eine entsprechende Schaltung mit Trafo 
und z.B. Mosfet bauen, die gut und gern auch mit nur 1mv versorgt werden 
kann.
Interessant wäre dann eigentlich nur noch, wie man "hohe" Spannungen von 
z.B. 1,5V handhaben will...;-)

Diese ganzen Joule thiefs haben doch aber eigentlich keinen echten 
Nutzen. Allenfalls kann man sich damit im Bau von Schaltreglern üben, um 
dann später mal was Sinnvolles anzugehen.

Autor: npn (Gast)
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0815 schrieb:
> Aber sicherlich nur, wenn der IC zuvor bereits mit höherer Spannung
> versorgt wurde.

Wenn du dir den Link mal angeschaut hättest, wäre deine Äußerung nicht 
notwendig gewesen. Da steht eindeutig:
The LTC®3108-1 is a highly integrated DC/DC converter ideal for
harvesting and managing surplus energy from extremely low input
voltage sources such as TEGs (thermoelectric generators),
thermopiles and small solar cells. The step-up topology operates
from input voltages as low as 20mV.

http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H...

Autor: Calculator (Gast)
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Von einem Amateur mit diskretem Aufbau erreicht: 7mV

http://www.dicks-website.eu/fetosc/enindex.htm
Oscillator with super low supply voltage

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Vielleicht sollte man doch eine Anmeldung in Betracht ziehen, dann kann 
man Spammer samt deren Beiträge einfach löschen.

Nun, die Joule Thief ist eine sehr einfache Schaltung, ein paar alte 
Platinen oder ein Besuch im Elektronikhandel reichen, um an die Bauteile 
zu kommen. Man kann damit einiges über Elektrotechnik lernen und extrem 
kleine Taschenlampen bauen.
Weiße Leds benötigen mehr Volt als ein einzelner Akku oder Batterie 
liefern kann, will man also eine Minnitaschenlampe bauen, die mit nur 
einer Zelle arbeitet, braucht  man einen Wandler. Nun sollten die 
Bauteile dieses Wandlers günstig sein und auch schön klein. Die Joule 
Thief Schaltung ist hierfür sozusagen prädestiniert. Ein weiterer 
Vorteil dieser Schaltung ist, neben der technischen Herausforderung, 
dass immer nur ein Akku leer gemacht wird, und man sich nicht um 3 oder 
mehr kümmern muss, von denen immer welche nur zum Teil entladen werden.

Meine Schaltung kann also eine Led mit 30mA versorgen. Bestimmt sind 
auch Schaltungen möglich, welche mehr als 30mA liefern. Gibts ja schon 
als IC zu kaufen. Aber die JouleThief Schaltung hat eben doch ihren ganz 
besonderen Reiz.

Im Anhang befindet sich noch mal der korrigierte Schaltplan.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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UPS ein kleiner Fehler im Schaltplan, man muss rechts im Bild noch A2 
und B1 vertauschen!!!!!

Autor: Freie Energie (Gast)
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Oh, welch wunderbare Energievermehrung... ;-)
(120mW In -> 135mW Out)

Autor: Motek (Gast)
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Freie Energie schrieb:

> Oh, welch wunderbare Energievermehrung... ;-)
> (120mW In -> 135mW Out)

Du musst die Messergebnisse schon akzeptieren, da wir es hier mit einem 
hervorragenden Entwickler zu tun haben (siehe seine technische 
Einlassungen in Wort & Bild).

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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http://www.psiram.com/ge/index.php/Freie_Energie

Esoterisches pseudowissenschaftliches Geschwafel, gesellt sich gut zu 
leihenhaften Ernährungs und Medizin Gurus, sowie den altbekannten 
Verschwörungsgeschichten und anderem Getrolle.

Wenn die Schaltung so 80 - 90 % Wirkungsgrad erreicht, dann ist sie sehr 
gut. Aber ein normaler Transformator hat einen Wirkungsgrad von nahezu 
100 %. Es wird gewandelt und zwar unter VERLUSTEN. Ein Auto hat auch nur 
40% Wirkungsgrad, der Rest geht durch Abwärme verloren. Windenergie 
Sonnenenergie und Energieübertragung durch die Luft, in Form von Lasern 
oder Induktionsspulen oder elektromagnetischer Strahlung (Rundfunk), 
sind das was zur Zeit möglich ist, aber eben alles im Rahmen der 
physikalischen Gesetze. Es wird immer nur umgewandelt. Öl in 
Bewegungsenergie und Abwärme. Sonnenlicht in Strom und Abwärme. Da geht 
immer nur was bei verloren, eben durch Abwärme und Verschleiß bzw. 
Alterung.

Autor: MaWin (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Aber ein normaler Transformator hat einen Wirkungsgrad von nahezu
> 100 %.

Ui ui, der dicke im Umspannwerk vielleicht, aber schon ein 1 Watt (1VA) 
Netztrafo reisst normalerweise die 50% Marke.

Gaßtgeber schrieb:
> Ein Auto hat auch nur 40% Wirkungsgrad

Benzin zu Bewegungsenergie. Bei Elektroautos sieht das mit über 90% 
schon besser aus.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Kommt drauf an wo der Strom für die Elektroautos herkommt. Und dann muss 
man auch noch berücksichtigen wie die Bauteile des Elektroautos 
hergestellt wurden. Wenn man ökologische Berechnungen durchführt muss 
man die Grenzen sehr weit setzen und das Ganze Bild betrachten. Aber 
zurück zum Wirkungsgrad. Der Muskel wandelt Nahrungskalorien in Bewegung 
um, und Wärme. Das merkt man dann, wenn es einem warm wird.

Autor: Senner auf der Heidi (Gast)
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Mensch, jetzt ist aber ALLES geklärt.

…fehlt nur noch die kalte Fusion von Rossi !

Autor: Bernd Stein (bernd_stein)
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Gaßtgeber schrieb:
> Nun, die Joule Thief ist eine sehr einfache Schaltung, ein paar alte
> Platinen oder ein Besuch im Elektronikhandel reichen, um an die Bauteile
> zu kommen. Man kann damit einiges über Elektrotechnik lernen und extrem
> kleine Taschenlampen bauen.
>
Hallo und Danke das Du uns trotz des massiven Widerstands diese 
orthodoxe Schaltung näher bringen möchtest.
Ich finde es toll das diese Schaltung mit Standardbauteilen auskommt und 
nur eine Zelle nutzt. Ich habe ein LED-Nachtlicht am Nachttischchen das 
noch mit vier richtig ausgenudelten Zellen arbeitet und vier weiße 5mm 
LEDs die parrallel verschaltet sind speisen. Ausgenudelt deshalb, weil 
es kaum ein Ladegerät gibt, das diese Akkus läd, aber ich sie dennoch 
schon über viele Jahre in dieser Anwendung nutze und dazu eine 
Nachbau-Ladeschaltung nutze.

http://www.cithraidt.de/trxcharger/index.html

>
> Du brauchst erst mal die richtigen Bauteile.
>
> Die Spule muss auf dem richtigen Kern gewickelt werden. Welche zum
> Entstören sind nicht geeignet, am besten aus einem alten Gerät holen.
> Können die bekannten Ringkerne sein oder genauso welche die aussehen wie
> Nähgarnspulen nur kleiner. Die Größe ist egal, nur die Drahtdicke sollte
> verhältnismäßig dazu passen.
>
Könntest Du noch näheres zum Kern sagen bzw. den Wert der so 
entstandenen Induktivität ?

Es sieht so aus als ob man diese radialen Ferrite Bauform 07, 09, 11 
dazu verwenden könnte. Hier mal ein Link um zu zeigen was ich meine :


http://www.reichelt.de/Fest-Induktivitaeten-radial...


Gaßtgeber schrieb:
> Vielleicht sollte man doch eine Anmeldung in Betracht ziehen, dann kann
> man Spammer samt deren Beiträge einfach löschen.
>
Einfach löschen ? Das wäre mir neu und auch nicht gut, aber im 
Unterforum Offtopic muss man sich anmelden um seinen Senf dazu zu 
geben.

Zum Wirkungsgrad würde ich keine Angaben machen, da diese gepulsten 
Klamotten mit ihren meist hohen Frequenzen nicht mit den üblichen 
Multimetern weder in der Spannung noch im Strom richtig angezeigt 
werden. Mess einfach mal an einem elektronischen Trafo für 
12V-Halogenleuchtmittel die Sekundärspannung, dann weißt Du was ich 
meine.

Beitrag "Elektronischer Halogenlampentrafo => Wirkungsgrad ermitteln"


Bernd_Stein

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hi Bernd, also das ist kein Widerstand sondern einfach nur blödes 
Gelaber, weil man das hier so leicht absetzen kann. Deshalb störe ich 
mich daran auch nicht.


Ja, diese Spulen sind es. Meine hat 1cm Durchmesser und ist 1cm hoch. 
Man dann die Spule besonders leicht wickeln und die Geometrie scheint 
auch sehr geeignet zu sein. Hab sie aus ner alten Plantine irgendeines 
Gerätes herausgelötet. Der Kupferlackdraht stammt aus einem 
Transformator und ist 0.3mm dick. Ich habe ca. 1 Meter Draht doppelt 
genommen und schön sauber auf den Kern gewickelt. Immer die zwei Drähte 
nebeneinander. Das dann so 2-3 Lagen, bis ich genau 20 Wicklungen hatte.

Vielleicht solltest du dir ein Schnelladegerät besorgen, ein hoher 
Ladestrom tut den NiMhs gut. Sollten so 1A sein. Die Akkus muss man aber 
rausholen bevor sie zu warm werden. Und ab und zu sollte man sie 
komplett entladen. Das mach ich in einem alten Ladegerät über einen 5 
Ohm Widerstand und eine JOULE THIEF zeigt mir an ob sie schon leer 
sind :-) Und eine Diode schützt die Zellen vor Tiefentladung.

Autor: Urgan (Gast)
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> ... blödes Gelaber ...

Du bist technisch so unbegabt bzw. so dumm, dass du "(120mW In -> 135mW 
Out)" als Ergebnis trötest und bezichtigst andere des "blöden Gelaber"?

In welcher Realität lebst du eigentlich?

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Es heißt GelaberS

Autor: MiWi (Gast)
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Urgan schrieb:
> In welcher Realität lebst du eigentlich?

Noch nicht verstanden? Das ist ein Kunstprojekt.... Die Themenstellung 
ist:

a.) wie verzapfe ich gerade soviel Unsinn daß es nicht gelöscht wird

b.) zumindest eine Person inhaltlich drauf antwortet

c.) wieviele können sich nicht zurückhalten und lästern nur rum

Er hat immerhin seinen Spaß, druckt sich den Scherz aus und wir sind 
seine unbekannten Protagonisten, die im da auch noch drauf 
reinfallen....

Oder hst Du eine andere/bessere Erklärung für das, was der uns hier 
beehrende Künstler mit profundem Halbwissen da auftischt?


Grüße

MiWi

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Bernd Stein schrieb:
> Zum Wirkungsgrad würde ich keine Angaben machen, da diese gepulsten
> Klamotten mit ihren meist hohen Frequenzen nicht mit den üblichen
> Multimetern weder in der Spannung noch im Strom richtig angezeigt
> werden.

Nun, das ist gut möglich, ich hab aber die gleiche Led nochmals über 
einen Vorwiderstand betrieben und die ist bei 30mA genauso hell.

Motek schrieb:
> (120mW In -> 135mW Out)

Wie viel Volt die Led bekommt weiß ich nun nicht, nur dass es im Rahmen 
2.8 - 4.5 Volt sein müssen.

Die Leute die hier so unkonstruktiv posten, müssen einem einfach leid 
tun. Obwohl man sie einfach ignorieren müsste. Es geht hier um ein 
nettes Bastelprojekt, welches für Kinder sehr gut geeignet ist.

Autor: MaWin (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> . Es geht hier um ein nettes Bastelprojekt, welches für Kinder sehr gut
> geeignet ist

Eine Schaltung die nur manchmal funktioniert, selbst wenn man Bauteile 
mit passenden Werten benutzt, weil es auf Nebenwerte ankommt?

Das macht Frust und vergrault Kinder nachhaltig.

Autor: Senner auf der Heidi (Gast)
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meingott:

ihr Kinderlein kommet
es weihnachtet in der Stube beim gassssgeber !

Eine Led , die mit 30mA sogar leuchtet !
Und das soll Harvesting sein ?
Kleine Kinder haben schon bemerkt, dass viele Leds schon mit
zwei mA leuchten .

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Eine andere Herleitung vom Wirkungsgrad:

3xAAA * 30mA  = 90mA  (mit Vorwiderstand)
1xAAA * 100mA = 100mA (mit Joule Thief)

Macht 10 Prozent Verlust, bei der Einsparung von 2 Batterien. Allerdings 
muss man dann auch 3,3 mal so oft die Batterie tauschen. Bei 1000mAh 
bedeutet das alle 10 Stunden einen Batteriewechsel.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Nun zum Plantinen Layout. Ich nehme zuerst die Lötstellen, wo die 
meisten festen Bauteile dran verlötet sind. Z.B. Widerstand, Transistor 
und Kondensator. Die freien Bauteile haben flexible Lötstellen, wie + - 
und Spule. Dann zeichne ich die festen Lötstellen möglichst in die Mitte 
der Plantine, damit ich Platz sparen kann. Und von dort aus kann ich 
mich logisch auf der Plantine ausbreiten. Hier der Schaltplan zum 
Joulethief. Die Bauteilanschlüsse 1 2 und 3 sind jeweils von links oben 
nach rechts unten durchnummeriert. Wie oben auf dem Schaltplan:


--A2-----TC--D1--|--R1--p--A1--
--TB--------B1---|--Led2-C2-D2-
--Led1-m-TE--C1--|--R2--B2-----   (p+  m-)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So sieht die Schaltung auf eine Plantine fertig verlötet aus. Will man 
eine Minnitaschenlampe bauen, verzichtet man auf die Plantine und lötet 
die Bauteile direkt aneinander und gießt die Teile in Kunstharz, direkt 
ins Gehäuse.

Autor: Bernd Stein (bernd_stein)
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Gaßtgeber schrieb:
> Hi Bernd, also das ist kein Widerstand sondern...
>
Es ist schon Widerstand und zwar im möglichem Rahmen. Sie möchten halt, 
das Du aufhörst so etwas zu verbreiten.

Und nun zur Sache.
>
> Ich habe ca. 1 Meter Draht doppelt
> genommen und schön sauber auf den Kern gewickelt. Immer die zwei Drähte
> nebeneinander. Das dann so 2-3 Lagen, bis ich genau 20 Wicklungen hatte.
>
Das zu verstehen, habe ich so meine Probleme, da ich es immer mit Deiner 
Zeichnung vergleiche, die eigentlich eine Bifilare-Wicklung zeigt.
Was aber dann für mein Verständnis nicht zum Text passt, da ich dann 
zwei mal ein Meter doppelten Draht wickeln müsste.
Wenn Du die rechte Wicklungsart meinst, wo einfach zwei Drähte parallel 
gewickelt werden, dann wäre allerdings in deiner Zeichung
oben links A1 & B1 und unten rechts A2 & B2.

Das Bild mit der bifilaren Wicklung entstammt hier her:

http://elektronik-kurs.net/elektrotechnik/festwert...

Das ist so meistens das Hauptproblem, wenn man irgend welche Schaltungen 
nachbauen möchte und die Sichtweisen anders sind von dem was versucht 
wird zu vermitteln. Oder die Angaben sind so nicht zu gebrauchen wie 
z.B. in diesem Video, wo einfach was abgewickelt wurde und ein Nachbau 
mit neuen Spulen nicht funktioniert und die Meisten bestimmt keine Lust 
haben immer eine Wicklung weniger zu machen und wieder zu testen.
Das Hauptproblem dürfte sein, das es anscheinend immer wieder mal ein 
paar Laien gelingt etwas hin zu bekommen, sie aber nicht wissen welche 
Information man benötigt, um es nachbauen zu können.

Youtube-Video "Mein erster SSG Lader"

>
> Vielleicht solltest du dir ein Schnelladegerät besorgen,...
>
Denn Link zum Reflex-Lader hast Du dir natürlich nicht durchgelesen, 
passt ja auch nicht zum Thema, denn dies ist ein " Schnelllader " der 
mit dem damals patentierten Entladeimpuls für eine effektive Ladung 
sorgt.


Bernd_Stein

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Bernd Stein schrieb:
> Wenn Du die rechte Wicklungsart meinst, wo einfach zwei Drähte parallel
> gewickelt werden, dann wäre allerdings in deiner Zeichung
> oben links A1 & B1 und unten rechts A2 & B2.

Völlig richtig, dieser Fehler ist im Schaltplan, ich hab das im nächsten 
Post unter dem Schaltplan noch mal korrigiert. Du wickelst einfach die 
Spule und mit 2x 50cm Draht mit 20 Windungen auf. Dann ermittelst du mit 
dem Durchgangsmesser welche Enden zusammen gehören. Dann lötest du an 
einen Draht den Widerstand, und die andren Enden nimmst du über Kreuz 
und genau so kannst du es in den Aufbau einsetzen.

Ein weiterer möglicher Fehler ist das Vertauschen von Kollektor und 
Emitter, sowie eine durchgebrannte Led.

Auch noch eine gute Idee ist eine 0.2A Sicherung, für alle Fälle.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Der ist korrekt.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Zur Sicherung:

Hab mal ne Alkali C Baby LR14 Zelle kurzgeschlossen. Fließen dann 0.7A.

Mit ner NiMh der gleichen Größe fließen schon beachtliche 18A!!! Da 
fängt der Draht dann auch schon das Glühen an.

Autor: 0815 (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Alkali C Baby LR14 Zelle kurzgeschlossen. Fließen dann 0.7A.

Also die war dann aber schon leer. Da schafft ja jede AAA-Batterie mehr.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Stimmt, hab mal ne Neue ausgepackt und bei der sinds 5A.

Autor: 0815 (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> 5A

Hätte mehr geschätzt. Liegt vielleicht am Multimeter-Innenwiderstand + 
Zuleitungen? Falls 2 Batterien in Reihe deutlich mehr bringen, wäre es 
das.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So genau interessiert mich das nicht, der Strom reicht, damit ich mich 
darum kümmern muss, dass kein Kurzschluss entsteht.

So hab mal mit meinen Taschenlampen aus dem Preissegment 3-8€ 
verglichen. Die sind bis zu 50% dunkler mit ca. 8% mehr Stromaufnahme. 
Joule Thief WINS!

Autor: Simpel (Gast)
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Hi...
Hast du mal die "supercharged" Version getestet, die ich oben verlinkt 
habe? Würde mich mal interesieren, ob der Wirkungsgrad so deutlich 
steigt, wie angepriesen...

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Nein, die hab ich nicht probiert. Der sagt ja, sie ist nur dunkler 
geworden und darauf kann ich verzichten.

Ich habe aber den ganzen Spaß nochmals in meine 1xAA Billigtaschenlampe 
reingebaut. Diesmal mit dem winzigen Spulenkern, der schon in der Lampe 
drin war.  Und da leuchtet die Lampe ein Stück schwächer. Die andre 
Diode und Kondensator dürften dafür nicht verantwortlich sein. Weil ich 
hab ja den Vergleich zu dem Licht der großen Spule ohne Kondensator. Aus 
der Batterie werden 130mA gezogen. An der Led hab ich 100mA gemessen. 
Wird wohl der Faktor sein, den Bernd angesprochen hat. Das wären dann 
geschätze 70% für diesen Schaltkreis.

Vermutlich ist in der ersten Schaltung der größere Ferritkern und der 
dickere Kupferdraht das Ausschlaggebende.

Autor: Helge A. (besupreme)
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2 kleine Tips:

Ich hatte gute Ergebnisse mit 2SC2655 als Transistor.

Als Übertrager eignet sich gut ein Steuer-Ringkern aus einer 
ausgebrannten Energiesparlampe, da reichen 3-4 Windungen aus.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Herzlichen Dank für diese Tipps Helge.

So ich hab jetzt mal den Effizienz Test gemacht, wie in meinem Post hier 
postuliert: Beitrag "Wettbewerb schlampigster "Joule Thief""
Also die Helligkeit der Joulethief an eine Vorwiderstand betriebene Led 
anpassen und somit die Betriebsdaten der Led herausfinden.

Da kommen bei 4x1,5V 31mA für meine kleine Taschenlampe und 45mA für 
meine Beleuchtung raus. Nun berechnen wir:

Den Wirkungsgrad n von 4xAAA@31mA mit Vorwiderstand
U=6V-133 Ohm*0.031A=1.9V
(Was die Batterien liefern, minus was der Vorwiderstand an Spannung 
vernichtet, was die Led bekommt.
n=1.9V*0.031A/(6V*0.031A)=0.32%
(n=Pout/Pin, P=U*I, 32% Wirkungsgrad bzw. Effizienz)

Den Wirkungsgrad n von der Taschenlampe
U=6V-133 Ohm*0.031A=1.9V
n=1.9V*0.031A/(1.2V*0.13A)=0.37

Den Wirkungsgrad n von der Beleuchtung
U=49 Ohm*0.045A=2.2V
n45=2.2V*0.045A/(1.2V*0.107A)=0.77

Also erreicht die Taschenlampe gerade mal 48% vom Wirkungsgrad der 
Beleuchtung. Hier schlägt also die Beschaffenheit der Spule absolut zu.

Hab mal mit meiner besten 1AA Taschenlampen verglichen, die ist 3x so 
hell mit genauso 0.13A Stromaufnahme. 3x37=111%. Die hat auch nur 3€ 
gekostet. Aber da haben wir natürlich nur einen Vergleich, keine 
verlässliche Zahl. Weil wir haben ja die Effizienz von der Led nicht 
berücksichtigt. Die ist bei der 3€ Taschenlampe deutlich besser als die 
weißen Leds die ich aus ner alten Led Retrobirne gelötet hab. Oben im 
Beispiel haben wir ja nur mit Hilfe der Leuchtkraft einer bekannten Led 
die elektrischen Größen übertragen, also spielt da die Effizienz der Led 
absolut keine Rolle, also absolut korrekt. Dann haben wir den 
Wirkungsgrad rein mit den elektrischen Größen berechnet, erst recht 
absolut korrekt. Aber beim Helligkeitsvergleich haben wir eine ganz 
andre Led mit unbekanntem Wirkungsgrad, da kann man also nicht auf den 
Wirkungsgrad schließen. Wollte ich das, müsste ich die Led gegen die 
Vergleichsled tauschen.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Gaßtgeber schrieb:

> n=1.9V*0.031A/(6V*0.031A)=0.32%

Hast Du irgendwelche Probleme mit der Prozentrechnung?
(Siehe auch weiter oben)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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32% ich bin schreibfaul.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Gaßtgeber schrieb:
> 32% ich bin schreibfaul.

Dann lass doch einfach von vornherein das "0." weg.

Autor: Motek (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:

> 32% ich bin schreibfaul.

Du bist nicht schreibfaul, du bist schlampig. Kann man in diesem Thread 
sehr gut nachvollziehen.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Test mit leerwerdender Batterie:
Ringkern 20x6x1 88mAin ca.20mAout
Ringkern 3,65x10x.35 70mAin ca.15mAout
Axialspule 10x10x.4 und über die bestehende einfach noch 20 über 
35xBasis gewickelt 120mAin ca.15mAout
Axialspule 10x10x.4 80mAin ca.20mAout
Axialspule 10x10x.1 91mAin ca.15mAout

Test mit voller Batterie:
Ringkern 20x6x1 174mAin 45mAout
Ringkern 3,65x10x.35 100mAin 18mAout
Axialspule 10x10x.35 130mAin 40mAout

Fazit, die Axialspule hat besseren Wirkungsgrad als ein Ringkern. Desto 
größer, desto mehr mA landen bei der Led. Schottky oder nicht, macht 
keinen Unterschied. mA lassen sich mit Kodensator und Diode sehr gut 
messen. Kupferdraht mit Feuerzeug und Nagelfeile abisolieren.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hab mal ne Reihe Transistoren ausprobiert und den Verbrauch gemessen. 
Der SS8050 scheint für die Aufgabe absolut perfekt zu sein. Der liefert 
die meisten mA zur Led, nimmt am wenigsten Strom auf und lässt sich über 
einen sehr weiten Bereich mit dem Vorwiderstand einstellen, ganze 5kOhm. 
Bisher habe ich keine Alternative zum SS8050 gefunden.

Auch der BC337 war nicht geeignet, der macht die Led zwar schön hell, 
aber in einem kleinen Widerstandsbereich und braucht dann auch gut 200mA 
aus der Batterie.

Autor: 0815 (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> die Axialspule hat besseren Wirkungsgrad als ein Ringkern.

Zufällig ja. Weil die Axialspule grundsätzlich einen "Luftspalt" hat, 
der Ferrit-Ringkern nicht. Aber ein solcher wird benötigt.
Ein sehr kleiner Eisenpulver-Ringkern hätte einen noch besseren 
Wirkungsgrad. Oder (noch besser) ein winziger Topfkern mit Spalt.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Vermutlich sollte der Ringkern möglichst hoch sein und möglichst schmal. 
Die Spule möglichst niedrig und möglichst breit. Ich hab mal nen 
Ringkern über die Spule, und das hat die Led etwas heller gemacht.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Ich habe eine Reihe Transistoren ausprobiert, nur der D468C liefert 
bisher exakt die gleichen Ergebnisse. Andere liefern entweder zu wenig 
Strom zur Led, und nehmen meistens auch verhältnismäßig viel zu viel 
Strom aus der Batterie. Darunter auch größere Transistoren mit 
Kühlkörper.

Die Beiden Transistoren SS8050 und D468C 
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/2470...
liefern Ic=1A und vertragen um ein Watt. Das ist im 
Kleinleistungsbereich wohl das Maximum.

Der BC238C ist noch in Ordnung liefert 20/100
BC548C 15/100

Autor: F. Fo (foldi)
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Also ich habe so einen "Joule Thief" noch nie gebaut, aber wenn auch wie 
MaWin sagt der Wirkungsgrad grottenschlecht sein sollte oder gerade 
deswegen, dann sollte man doch wirklich daran weiter arbeiten, neue 
Ideen finden und probieren.
Ebenso lasse ich das Argument mit den billigen Batterien nicht stehen.
Die Weltbevölkerung hat sich in den letzten 50 Jahren verdoppelt und sie 
wird sich in den nächsten 30 Jahren wieder verdoppelt haben. Daher 
werden wir ein gewaltigen Energiebedarf bekommen (neben allen anderen 
Folgen).
Ich finde wir dürfen heute kein Milliwatt vergeuden. Darauf sollte wir 
alle hin arbeiten.
Ich finde das sehr spannend und werde mich damit sicher auch 
beschäftigen.
Wäre es nicht toll, wenn das Handy sich über die Körperwärme aufläd und 
die Bewegungsenergie die beim Laufen entsteht nutzen zu können?
Wenn es dann auf dem Schreibtisch liegt, läd es sich durch Sonne und 
Kunstlicht auf. Natürlich braucht es auch kaum noch Strom.

Wenn alle so denken würden wie MaWin und der Pfennigfuchser, dann würde 
heute kein Flugzeug fliegen und kein Auto fahren und der Defibrillator 
wurde auch kein Leben retten.
MaWin, dann mach diese Schaltung doch besser oder mach eine bessere.
Du hast das Wissen. Nicht immer alles mit "geht nicht" und "bringt 
nichts" belegen.
Ich schätze deine Beiträge sehr, aber diese typisch deutsche Problem, 
erstmal alles schlecht zu reden, das muss verschwinden.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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F. Fo schrieb:

> Ich finde wir dürfen heute kein Milliwatt vergeuden. Darauf sollte wir
> alle hin arbeiten.

Dann sollte man eher die Hersteller verpflichten, keine Geräte mehr zu
verkaufen, die bei noch halb vollen Batterien ihren Dienst einstellen.

> Wäre es nicht toll, wenn das Handy sich über die Körperwärme aufläd und
> die Bewegungsenergie die beim Laufen entsteht nutzen zu können?

Auch diese Energie bekommst Du nicht geschenkt. Du musst mehr
essen, zm den Energieverlust auszugleichen. Auch wenn Du das
vielleicht nicht so genau merkst.

> Wenn es dann auf dem Schreibtisch liegt, läd es sich durch Sonne und
> Kunstlicht auf.

Hierbei sollte man nicht vergessen, das für die Herstellung von
Solarzellen sehr viel elektrische Energie benötigt wird.

> MaWin, dann mach diese Schaltung doch besser

Es bringt ganz einfach nichts, hier ein paar Milliwatt zu retten.
Grundsätzlich ist es kein Problem, Schaltregler mit gutem Wirkungs-
grad zu bauen. Es gibt da jede Menge Infos im Netz. Bei kleinen
Spannungen ist es zwar etwas schwieriger, aber mit genauer Berech-
nung lässt sich da noch so manches optimieren. Einfach irgendwelche
Kerne zu suchen und wahllos ein paar mehr oder weniger Wicklungen
aufzubringen, ist jedenfalls der falsche Weg.
Gruss
Harald

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Ich hab mal diese Supercharged Version probiert. Ist eine 
Verschlechterung. Eseidenn man macht nen Faktor 1000 größeren 
Kondensator rein, dann hat man ein sekundengetaktetes Blitzlicht.

foldi, es gibt fertige Ics zu kaufen. Die Joulethief ist nicht 
grottenschlecht, mit den Bauteilen ca. 1cm Axialspule bzw. Topfkern mit 
2x20 Windungen ca.150Ohm und SS8050 bzw. D468C kann man eine Led mit 
40mA befeuern und der Wirkungsgrad kommt an die 80%. Das gleichauf mit 
fertigen guten Ics. Die ICs, die in meinen billigen Taschenlampen drin 
waren, waren alle viel schlechter als die Joule Thief, das waren CX-.... 
Chips.
Kann schon sein, dass einmal Joule Thiefs und selbstgebastelte 
Batteriezellen für die Lichtversorgung der Menschen dienen wird :-) Die 
Leute wissen nicht was sie brauchen und sie wissen nicht was sie haben. 
Sie sparen z.B. mit Energiesparlampen Strom, verpesten mit dem 
Quecksilber die Umwelt und vergeuden gleichzeitig mit ihrem "Gamingpc" 
oder Gefrierschrank den Strom. Green ist nicht schlecht, nur manchmal 
wird Green ungrün hergestellt. Am meisten kann man wohl noch in der 
Wirtschaft sparen. Dort werden Sollbruchstellen eingebaut, so dass Teile 
von Fachpersonal immer wieder gewechselt werden müssen, mit Anreise, 
Arbeitszeit, Bürokratie, auf Hersteller, als auch Kundenseite usw. Die 
jetzige Wirtschaft bedeutet zwangsweise unendliches Wachstum und dazu 
exponentiell ansteigender Ressourcenverbrauch. Das hat man so um 1920 
gebraucht, da gabs zu wenig Wachstum und genug Ressourcen.

MaWin hat in diesem Bastelthreat nur persönlich beleidigende Abwertungen 
abgegeben, so wie man das von frustrierten sozialgestörten Trollen 
kennt. Ich kann mir nicht vorstellen, das er sinnvolle Beiträge leisten 
kann.

Harald Wilhelms schrieb:
> Einfach irgendwelche
> Kerne zu suchen und wahllos ein paar mehr oder weniger Wicklungen
> aufzubringen, ist jedenfalls der falsche Weg.

Stimmt nicht, es ist kein Transformator, die Basiswicklung schaltet nur 
den Transistor. Die Anodenwicklung gibt bei größerer Windungszahl höhere 
Spannung, die man nicht braucht, damit verringert sich auch der 
Wirkungsgrad. 20 Windungen haben sich scheinbar als gut erwiesen. 
Theoretisch sind wenig Windungen besser. Höherer Wirkungsgrad mehr Strom 
zur Led. Ich schätze am besten ist möglichst flacher Schalenkern mit so 
8mm Durchmesser und .3mm Draht.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Die Joulethief, hat einen schwingenden Transistor und dieser leitet den 
Strom in die Spule. Desto mehr die Spule speichern kann, dh. den Kern 
magnetisieren kann, desto besser der Wirkungsgrad. Die Schwingfrequenz 
kann man mit dem Basiswiderstand bestimmen. Optimal ist es, wenn sich 
die Spule noch rechzeitig entleeren kann, bevor der Transistor wieder 
schaltet. Ics schwingen auch und leiten den Strom in  eine Spule, desto 
mehr mH die Spule hat, desto dunkler, desto höher der Wirkungsgrad. Die 
Schaltungen arbeiten nach dem gleichen Prinzip, nur der Ic hat eine 
festgelegte Frequenz. Ich würde sagen, man kann die Joule Thief genauer 
einstellen/optimieren.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Elektroniknutzer schrieb:

> Wie muß ein "joule thief" mit besten Wirkungsgrad aufgebaut werden,

Am besten mit einem PR440x und einer dazu passenden Spule laut 
Datenblatt.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Der PR4402 ist im Vergleich zu meiner Joule Thief richtig miserabel. Der 
PR4402 liegt laut den Diagrammen im Datenblatt bei 35mA Ledstrom mit 
1,5V Batterie bei 68% Wirkungsgrad. Meine Joule Thief liefert mir da 
45mA bei einer Effizienz von 77% und die kann man noch optimieren, was 
den Induktor betrifft. Für eine kleine Taschenlampe würde ich der 
JouleThief absolut den Vorzug geben.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Der d2575 npn Transistor aus einem alten Kamerablitz TOPPT den SS8050 
noch mal bei Weitem. Für den reichen nicht mal 2kohm zum justieren, der 
bringt 40mA 150mA bei 2kohm.

Dem SS8050 ebenbürtig waren D1616 ST9014C und SM945 sowie c3068 c5001


PNP 2N3906 liefert 130/20 Dioden +- vertauschen.

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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Gaßtgeber schrieb:
> Gaßtgeber

Könntest du deinen Nick bitte aus der deutschen Sprache entnehmen, so 
kriegt man echt Augenkrebs beim lesen.

Autor: Helge A. (besupreme)
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Interessant! Ich hatte früher zwar auch SS8050 und 9014 ausprobiert, 
aber die schienen mir schlechter zu sein als das, was in den aktuellen 
Datenblättern steht. Zu meinem Favoriten 2SC2655 (Toshiba) hab ich aber 
auch schon viel schlechtere von "irgendwo" gehabt.

"Leider" hat mich vorhin das Bastelfieber gepackt, da mich ein 
Winzig-Ringkern 7x4x2mm anlachte. L1 4 Windungen und L2 7 Windungen 
draufgewickelt. Rein ungefähr 1,5V/25mA, raus ungefähr 6V/5mA. Ungefähr, 
weil ich nit gleichzeitig alle Spannungen und Ströme gemessen habe. 
Meßfehler sind also wahrscheinlich. Für "mal schnell" aber OK. 
Schaltplänchen anbei als Ideengeber für interessierte.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Bei den Transistoren die ich gefunden habe ist mir in den Datenblättern 
aufgefallen, dass sie sehr große Ströme schalten, beim 2sd2575, dem 
bisher besten, sind es ganze 5A

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Rein logisch müsste der Transistor möglichst schnell komplett aufmachen, 
damit er die Spule voll laden kann. Die niedrigen Voltzahlen in den 
Datenblättern sorgen dafür, dass er schnell schaltet und die hohen 
Ströme, dass er keinen Widerstand bietet.

Autor: Simpel (Gast)
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Wie wärs mit nem J-Fet... der leitet im Normalzustand, d.h gleich beim 
Einschalten, und man könnte die nötige Gate-Sperrspannung relativ 
hochohmig aus der Sekundärwicklung ableiten.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Jetzt kommt der Wahnsinn, 150/50 mit nem D965 aus nem alten Fotoblitz. 
Und auch mit dem kann man die Helligkeit sehr genau einstellen. Da 
reichen meine 2kOhm nicht aus um den dunkler zu regeln.

Auch aus einem Blitz D2470 mit 160/40

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Auch ein BC772 liefert 140/45 also an guten Transistoren mangelt es nun 
wirklich nicht.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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B772 pnp nicht BC773. Desto mehr Strom zur Led fließt, desto mehr fällt 
ein Kondensator an der Led ins Gewicht.
An der Batterie löten wie oben im Bild ist nicht empfehlenswert, die 
kann einem um die Ohren fliegen wenn sie zu warm wird.
Ein SMD npn Transistor, da steht J3 vorne drauf, der bringt 130/36, bei 
dem wird erst bei 12 kOhm die Led dunkel. Vermutlich könnte man die 
Schaltung auch mit SMD Spule, SMD Diode, SMD Widerstand, SMD Kondensator 
und SMD Schalter in Winzig nachbauen.

Weil der SMD Transistor so gut ist, mach ich eine Effizienzauswertung, 
ich nenne sie "Standard Joule Thief Faktor" aka SJTF: (Strom 1,5V / 
Strom Led)

Ohm:  200-400 1000  2000  3700   5300   7000
SJTF: 124/34  75/22 63/17 50/13  37/7,5 25/3
SJTF: 3,6     3,4   3,7   3,85   4,9    8,3

Wir sehen, der Wirkungsgrad ist bei 1kOhm am besten, nun wissen wir 
auch, warum in den JT's immer 1k im Schaltplan steht. Wir sehen, wir 
können die Effizienz noch mals um 6% heben, wenn wir 1kOhm nehmen:

Gaßtgeber schrieb:
> Den Wirkungsgrad n von der Beleuchtung
> U=49 Ohm*0.045A=2.2V
> n45=2.2V*0.045A/(1.2V*0.107A)=0.77

würde dann 83% machen, mit einem Schalenkern kommen wir vielleicht so 
auf 86%.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Übrigens ein dickes Lob an die Forumsbetreiber, die Software hier für 
dieses Forum funktioniert von Allen, die ich bisher benutzt habe, am 
besten.

Autor: Helge A. (besupreme)
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Das sind ja Sperrschwinger. Geschaltet wird bei Sättigung des Kerns, die 
bestimmt die Frequenz. Je größer dein Kern ist, um so mehr Feld mußt du 
aufbauen. Daher hast du auch recht große Ströme, außer du wickelst noch 
viel mehr Windungen drauf. Und jede Windung macht wieder ein wenig 
Verluste. Daher denke ich, kleine Kerne dürften den Versuch effizienter 
machen. Jedenfalls so lange wir uns noch im kHz-Bereich bewegen und es 
nur darum geht, mit wenig Batterie auszukommen.

Um einen richtig gute Schaltung aufzubauen, die Verluste betrachten:
- Schaltverluste: Schnell schalten und den zur ausreichenden 
Übersteuerung notwendigen Strom möglichst genau über die gesamte 
Einschaltzeit erreichen.
- Verluste in der Induktivität: Der Kern sollte möglichst nit 
übersteuert werden, Wicklungsverluste minimieren.
- Diodenverluste: Kleine Schwellspannung und geringe Kapazität der Diode 
hilft. Doppelte Ausgangsspannung dürfte die Diodenverluste fast 
halbieren.

Was bei allen diesen einfachen Schaltungen noch fehlt, ist eine 
brauchbare Konstantstromregelung. Aber da sind viele fertige IC-Lösungen 
genau so schlecht.

Autor: MaWin (Gast)
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F. Fo schrieb:
> neue Ideen finden und probieren.

Das hat man doch schon.

Reihenweise schöne und effiziente Schaltregler mit Kurzschlussschutz und 
geregeltem Ausgangsstrom wie PR4401, ZXSC300, LT1073, LT1110, die 
weniger Bauteile brauchen und effizienter sind.

F. Fo schrieb:
> Wenn alle so denken würden wie MaWin und der Pfennigfuchser, dann würde
> heute kein Flugzeug fliegen und kein Auto fahren und der Defibrillator
> wurde auch kein Leben retten.

Im Gegenteil, wer heute noch 1-Transistor Sperrscwinger baut, so wie vor 
50 Jahren, der fährt noch mit dem Dreirad.

Udo Schmitt schrieb:
> Könntest du deinen Nick bitte aus der deutschen Sprache entnehmen, so
> kriegt man echt Augenkrebs beim lesen.

Es hilft, einfach die Ergüsse eines Hobbybastlers der zum ersten mal in 
seinem Leben mit Schaltreglern, nein, beim Regler ist er noch nicht, 
Schalt-un-reglern, in Berührung kommt, nicht zu lesen.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Vielleicht meinst du das:
Youtube-Video "Self regulated joule thief?"

MaWin schrieb:
> Es hilft, nicht zu lesen.
Tun, nicht schreiben.

Autor: F. Fo (foldi)
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MaWin schrieb:
> F. Fo schrieb:
>> neue Ideen finden und probieren.
>
> Das hat man doch schon.
>
> Reihenweise schöne und effiziente Schaltregler mit Kurzschlussschutz und
> geregeltem Ausgangsstrom wie PR4401, ZXSC300, LT1073, LT1110, die
> weniger Bauteile brauchen und effizienter sind.
>
> F. Fo schrieb:
>> Wenn alle so denken würden wie MaWin und der Pfennigfuchser, dann würde
>> heute kein Flugzeug fliegen und kein Auto fahren und der Defibrillator
>> wurde auch kein Leben retten.
>
> Im Gegenteil, wer heute noch 1-Transistor Sperrscwinger baut, so wie vor
> 50 Jahren, der fährt noch mit dem Dreirad.

Gut gekonntert!
MaWin, ich habe mich schon mit Schaltnetzteilen und Schaltreglern 
auseinander gesetzt und weiß nun das Prinzip, aber natürlich kenne ich 
noch längs nicht annähernd so viele Bauteile wie du.
Werde da aber mal gegen Ende des Jahres wieder einiges zu lesen.

Da du ja immer so irre gute Links postest, bitte poste doch noch was für 
die Weihnachtstage.
Vielen Dank!

Autor: Helge A. (besupreme)
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Gaßtgeber schrieb:
> Vielleicht meinst du das:

40mA rein und 4,8mA raus ist ein schlechter Wirkungsgrad. Jedenfalls bei 
1,5V -> 3V. Sobald man einem solchen Freischwinger nur über den 
Basisstrom beizukommen versucht, normal.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Sicherlich, aber das liegt mit Sicherheit an dem Ringkern und den 
Transistoren die er verwendet. Ringkern hat keinen Luftspalt. Luftspalt 
ist das wo die Windungen drin sind. Die sollten komplett mit Ferrit 
umgeben sein. Am besten ein Schalenkern und der Draht so dick das grad 
2x20 Windungen rein passen. Desto größer der Kern, desto mehr Strom kann 
zur Led fließen. Wir reden hier von Schalenkerndimensionen von 0,5-5cm. 
Es sei dazu gesagt, dass die 1cmx1cm Spule den doppelten Wirkungsgrad 
(77%) die halb so große Spule aus der Taschenlampe hatte. Alle Bauteile 
waren bis auf den Widerstand gleich.

Autor: Skydaddy (Gast)
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Guten Abend!

Interessantes Thema.

Wenn man das "beste Joule Thief" bauen möchte, sollte man sich 
möglicherweise mal die Grundlagen dieses Schaltungsprinzip anschauen und 
dort optimieren.

Und nicht irgendwelche Transistor/- Widerstands Kombinationen 
ausprobieren.

Man kann die Dinger auf "relativ" feste Frequenz dimensionieren mit 
zusätzlichen Bauteilen, um damit so einen Kern optimal auszulegen. Auch 
gibt es die Möglichkeit bei den Dingern eine kernsättigung zu 
verhindern.
Zusätzliche Sachen wie z.b. Streufeldenergierückgewinnung oder sanftes 
Schalten wäre auch ein Ansatz.

Aber für so popel Sachen wohl kaum die Mühe wert.

Mit dem deutschen Begriff kommt man bei Google leider nicht weit(s. 
"Sperrschwinger"). Allerdings wenn man google mit  "blocking oscillator" 
füttert, kommen nützliche Info's heraus.

Gutes Bier noch :)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Die Joule Thief ist
* EINFACH
jedes technisch interessierte Kind kann damit experimentieren. Hat 3-5 
Bauteile.
Sie ist
* PRAKTISCH
da man damit sehr leicht helle Taschenlampen aus Elektroschrott bauen 
kann, wie z.B. Leds aus einer kaputten Led Birne. Transistor aus 
Fotoblitz usw. Auch für Beleuchtungszwecke, an denen man keine feste 
Lampe installieren will. Z.B. Nachtlicht. Man könnte auch den Flur 
ausleuchten, indem man eine einfache Zeitschaltung realisiert.
Sie ist
* EFFIZIENT
ca. 80%, wenn man ein bisschen probiert und nachmisst, Multimeter 
reicht.
Und sie macht SPAß.

Ich bekomme also so im Schnitt 40-50mA zur Led. Das ist für die meisten 
Anwendungen völlig ausreichend.
Wenn man noch etwas verschlimmbessern will, dann kann man das als 
weiterführende Forschung aus Interesse bezeichnen.
Will man nur nur schnell etwas funktionsfähiges haben ohne selbst etwas 
dafür tun zu müssen, kauft man sich IC's oder gleich das fertige Gerät.
Was ich an selbstgebauten Taschenlampen mag, ist das warme Licht der 
verwendeten Leds und die gleichmäßige Ausleuchtung ohne den grellen 
Punkt in der Mitte.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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40-50mA sind übrigens schon viel für eine Led, mehr würde ich da nicht 
durchjagen, die fangen da schon an ein bisschen warm zu werden. Standard 
sind 20mA. Mit 1kOhm bekommt man so 30.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hier der SJTF einiger Transistoren:

S9014         - 50/6   - 8,2 - 1kOhm
D1960         - 122/36 - 3,4 - 1kOhm
SS8050        - 85/25  - 3,4 - 1kOhm
S9013(sot-23) - 75/22  - 3,4 - 1kOhm
BC548B        - 140/12 - 11  - 300Ohm
BC549         - 73/13  - 5,6 - 300Ohm
TFK739        - 200/13 - 15  - 30Ohm

Autor: 0815 (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> SJTF

Was ist das?

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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F3 "SJTF" ergibt:
Gaßtgeber schrieb:
> "Standard Joule Thief Faktor
(Strom 1,5V / Strom Led) Stellt die Kenngröße zum Wirkungsgrad eines DC 
Aufwärtswandlers dar. Bei der Joulethief sind die Bauelemente die den 
Faktor beeinflussen: Transistor und Spule. Den hab SJTF hab ich 
erfunden, um die Effizienz von z.B. Joulethiefs oder anderen Schaltungen 
vergleichen zu können.

Autor: 0815 (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> SJTF

Und ich dachte schon sowas wie single junction troll factor

Also frei übersetzt, wie stark ein Troll Selbstgespräche führt...;-)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Zusammenfassung:

* Ferritkern sollte aussehen wie eine Nähgarnspule, oder noch besser ein 
Topf oder Schalenkern sein. Zwei mal 20 Windungen sind optimal, man 
nimmt einfach einen Kupferlackdraht doppelt und wickelt ihn 20mal 
drumherum.  Bei Kernen bei denen die Windungen komplett von Ferrit 
umgeben sind kann man so dicken Draht nehmen, dass der Platz 
aufgebraucht wird. Bei Spulen sollte man zwecks Wirkungsgrad die Spule 
ca.  nur 1/3 vollwickeln.

* Transistoren kann man prüfen indem man das Multimeter auf 
Diodenprüfung stellt und rot an einen Transistorkontakt hält, wenn man 
bei den beiden anden Kontakten mit dem schwarzen Messkontakt Durchgang 
hat, hat man einen NPN. Anders herum ist es ein PNP und die Batterie 
sowie die Led müssen umgepolt werden. "Getunt" wird das ganze über 
Vorwiderstand, der gerade so verkleinert wird, dass die Led bei 
gewünschter V_in am hellsten ist. Geeignete Transistoren funktionieren 
immer bei 1kOhm. Also kann man mit dem Wert auch die Transistoren 
durchtesten. Der SJTF gibt an wie gut, in Abhängigkeit zur Spule, der 
Transistor ist. I_bat/I_led kann bestenfalls 3 ergeben (Wirkungsggrad so 
knapp an die 90%), sehr ungünstig ist 15 oder mehr. In diesem Thread 
sind schon eine handvoll sehr gute Transistoren aufgeführt z.B. aus 
Fotoblitz. Der I_led kann dabei gut 50mA erreichen.

* Man muss den Vorwiderstand auf die Voltzahl abstimmen, die zum 
Betreiben verwendet werden soll. Dazu 1-10kOhm immer weiter verringern, 
bis die maximale Effizienz, oder der maximale Led-Strom erreicht ist.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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* Zur Spule, ich habe experimentiert und bin zu dem Ergebnis gekommen: 
dickerer Draht, bedeutet mehr Strom für die Led. Optimal 0.2-0.3mm. Mehr 
Wicklungen bedeutet größerer Wirkungsgrad, also mindestens 20 bis 60 
Windungen (doppelt). Man kann auch einen Dünnen für die Basis nehmen und 
einen Dicken für den Collektorkreis. Einfach beide auf gleiche Länge 
bringen, den Dünnen schön gleichmäßig und stramm aufspulen und darüber 
schön gleichmäßig im gleichen Windungsssinn den Dicken.

* Zum Kondensator. Low ESR funktioniert wesentlich besser als Normale. 
Erkennt man an 105°C, ist aber kein sicheres Kriterium, auf Motherboards 
und Grafikkarten werden Low ESR verlötet.  16V 100uF ist optimal.

*Zur Diode: Durchtesten, kleinere Dioden sind meist besser. Am besten 
Schottky, wobei die meisten Normalen, die gleichen Werte erreichen.

* Zum Widerstand: Zwängt man die Teile eng zusammen auf kleinsten Raum, 
dann empfiehlt es sich 1kOhm zu nehmen, denn der ermittelte Widerstand 
stimmt nicht mehr. Was im Aufbau geklappt hat, klappt dann nicht mehr 
und der Verbrauch steigt, wärend die Leistung sinkt. Es ist wohl von 
Vorteil, die Teile auf eine Plantine zu löten

So habe ich einen SJTF von 2,97 erreicht:
137/46

Autor: batman (Gast)
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Wieso sind eigentlich in den beliebten Garten-Solarlampen keine 
Joule-Thiefs drin, sondern so Sperrschwinger mit 1 Drossel, mal 
dumm-dreist dazwischengefragt?

Was ist denn nun (energie-)effizienter?

Autor: npn (Gast)
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batman schrieb:
> Wieso sind eigentlich in den beliebten Garten-Solarlampen keine
> Joule-Thiefs drin, sondern so Sperrschwinger mit 1 Drossel, mal
> dumm-dreist dazwischengefragt?

Ein Joule Thief IST ein Sperrschwinger :-)

Autor: batman (Gast)
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Aber nicht jeder Sperrschwinger ist ein Joule-Thief. ;-)

Autor: Calculator (Gast)
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batman schrieb:
> Wieso sind eigentlich in den beliebten Garten-Solarlampen keine
> Joule-Thiefs drin, sondern so Sperrschwinger mit 1 Drossel

Es gibt keine Sperrschwinger mit 1 Drossel.
Sperrschwinger haben einen Übertrager mit >=2 Wicklungen.
In den beliebten Garten-Solarlampen sind Step-Ups drin mit 1 Drossel.
Keine Sperrschwinger.

Autor: batman (Gast)
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Achso ja danke. Aber wieso nimmt man da keinen Joule-Thief?

Autor: Calculator (Gast)
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batman schrieb:
> Aber wieso nimmt man da keinen Joule-Thief?

Was ist ein Joule-Thief?

Der kleine 4-beinige Chip da drin macht nicht nur step-up mit gutem 
Wirkungsgrad, sondern auch noch die übrige Steuerung.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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batman schrieb:

> Achso ja danke. Aber wieso nimmt man da keinen Joule-Thief?

Warum sollte man da unbedingt eine schlechtere Schaltung mit höherem
Aufwand nehmen? Die Technik von Schaltreglern zur Erzeugung von
höheren Spannungen ist seit Jahrzehnten bekannt. "Joulethiefs" sind
nichts Neues, sondern Schaltungen, mit denen man Kinder zum Staunen
bringt. Irgendeinen komerziellen Nutzen haben solche Schaltungen nicht.
Gruss
Harald

Autor: Calculator (Gast)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Schaltungen, mit denen man Kinder zum Staunen
> bringt.

Ich staune immer wie ein Kind, wenn in der Dämmerung im ganzen Dorf wie 
von Geisterhand all die Solarleuchten angehen...
;-)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Solarlampen sollen billig sein, und dazu müssen Teile eingespart werden. 
Dafür gibt es dann Stepup ICs. Außerdem schalten die Chips in 
Solarlampen bei Lichteinfall den Akkuladestrom und bei Lichtausfall den 
Strom für die Led. Der Wirkungsgrad dieser ICs ist sehr verschieden. 
Manchmal nur 30%, und sie sind oft nicht besonders gut darin die Led zu 
versorgen, so dass diese nur schwach leuchtet. Es gibt auch gute Ics. 
Aber die sind in besseren Taschenlampen drin.

Die Joule Thief ist eine sehr gute Schaltung - wenn man sie richtig 
aufbaut, was ich in diesem Thread ja ausführlich dokumentiert habe. Ich 
habe einen Wirkungsgrad mindestens 90% erreicht, das dürfte besser sein, 
als die allermeisten ICs. Man kann sie auch sehr klein bauen, mit SMD 
Bauteilen. Der Joule Thief ist optimal um 1 Led zu versorgen. Will man 
High Power Leds versorgen, dann ist mir kein Joule thief bekannt der das 
schaffen kann.

Autor: batman (Gast)
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Stepup-ICs sind ja nicht gerade billig und deshalb wohl auch selten in 
Garten-Solarlampen zu finden. Ich hatte leichtsinnigerweise als bekannt 
vorausgesetzt, daß da meist nur 2, manchmal auch nur 1 Transistor drin 
ist.

Aber Stichwort Stepup bringt mich auf die mögliche Erklärung: Der Akku 
(meist NiMH) soll ja nicht, wie beim Joule-Thief, bis zum letzten 
leergelutscht werden, weil es sonst dessen Lebensdauer stark reduzieren 
würde?

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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batman schrieb:

> Stepup-ICs sind ja nicht gerade billig und deshalb wohl auch selten in
> Garten-Solarlampen zu finden. Ich hatte leichtsinnigerweise als bekannt
> vorausgesetzt, daß da meist nur 2, manchmal auch nur 1 Transistor drin
> ist.

Das hat sich in den letzten Jahren wohl geändert. Selbst in meiner
1€-Lampe steckt ein IC.

> Aber Stichwort Stepup bringt mich auf die mögliche Erklärung: Der Akku
> (meist NiMH) soll ja nicht, wie beim Joule-Thief, bis zum letzten
> leergelutscht werden, weil es sonst dessen Lebensdauer stark reduzieren
> würde?

NiCd-Zellen schadet es überhaupt nicht, wenn sie bis auf 0V entladen
werden. Der Kurzschluss ist sogar die empfohlene Lagermethode. Bei
NiMH-Zellen sind die Meinungen uneinheitlich, aber Entladung auf
0,5V dürfte denen auch nicht schaden. Übel nehmen NI-Zellen es nur,
wenn sie unter 0V entladen, also umgepolt werden und das kann ja bei
Ein-Zellen-Betrieb nicht passieren.
Gruss
Harald

Autor: Calculator (Gast)
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batman schrieb:
> Stepup-ICs sind ja nicht gerade billig

Guggsdu zB. hier:
Ebay-Artikel Nr. 291052254553

Übertrager für Sperrwandler kosten sicherlich mehr.

Autor: batman (Gast)
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2 Transistoren bekommt man immer billiger als so ein IC. Ok, jetzt mal 
so eine Schaltung rausgesucht, von der ich rede, im Prinzip wie: 
http://www.b-kainka.de/bastel36.htm
Diese wollte ich also dem Joule-Thief gegenüberstellen. Ist ja auch was 
für den Schrottsammler.

Autor: Helge A. (besupreme)
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Gaßtgeber schrieb:
> Der Joule Thief ist optimal um 1 Led zu versorgen.

Kommt auf die Auslegung an. Die "Altlast" im Anhang hat aus 5-12V einen 
Konstantstrom von 20mA erzeugt bei Spannungen zwischen 15V und 35V.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Harald Wilhelms schrieb:
> Übel nehmen NI-Zellen es nur,
> wenn sie unter 0V entladen, also umgepolt werden
Ich habe auch nie Probleme gehabt meine Ni-Mhs tief zu entladen. Hab die 
schon Jahre im Einsatz und sie halten immer noch fast wie am Anfang. 
Sind vom Discounter. Es kommt auf den richtigen Umgang an.

Ich bezweifle, dass Transistoren billiger sind. Zudem ist es meistens 
teurer mehrere Bauteile zu verlöten.

batman schrieb:
> Diese wollte ich also dem Joule-Thief gegenüberstellen.
Man sieht schon im Text, dass diese Schaltung nicht mit der Joule thief 
konkurrieren kann. Aber probieren schadet nicht. Vor allem die Vampir 
Schaltung ist interessant.

* Zum Kern:
  http://www.mikrocontroller.net/articles/Spule
Ferrit Kern, kein Eisenpulver. Mit Luftspalt. D.h. die Windungen sind 
von nicht verbundenem Ferrit umgeben.

* Zu größeren Joulethiefs:
Hab mal eine 3V mit einem B139 gebaut, liefert 105mA bei ca. 222mA 
Stromaufnahme. Die Spannung zu erhöhen und evtl. einen stärkeren 
Transistor zu nehmen ist die mir bis jetzt einzige Möglichkeit mehr 
Leistung zu bekommen. Die weiße Led leuchtet unglaublich hell, aber 
erwärmt sich ein bisschen. Dürfte kein Problem sein für die Led, solange 
sie nicht heiß wird.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Autor: Bernd Stein (bernd_stein)
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Gaßtgeber schrieb:
> BD139!
>
Nur als Tipp zum Handling hier im Forum.

Man kann sein Posting nach dem Absenden noch bearbeiten, so lange noch 
niemand darauf geantwortet hat und man dies innerhalb von 60 Minuten tut 
( unten im Menü erscheint dann zusätzlich => Bearbeiten ).

Dies aber wahrscheinlich nur wenn man angemeldet ist.


Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
Autor: Gaßtgeber (Gast)
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http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung...
LTC3401: Desto höher die Frequenz, desto kleiner kann die Spule sein, 
desto höher der Wirkungsgrad.

Hab mal eine Stromkompensierte Drossel als Spule genommen, und die 
piepst. Warum weiß nicht nicht, entweder weil die Drähte oder das Ferrit 
anfangen zu schwingen. Dabei geht natürlich Energie durch Reibung 
verloren. Aber interessant war daran, dass sich durch Verkleinern des 
Widerstands, die Frequenz abgesenkt hat.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Die Schaltung gefällt mir sehr gut. Wenn ich damit 9 Leds parallel 
anschließe, liefert die Schaltung 150mA, ich kann dann keinen 
Kondensator mehr parallel schalten, geht nur durch Reihenschaltung der 
Leds.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Ach ja der Kondensator sollte mindestens 100uF haben, nicht 1 wie im 
Bild.

Autor: Helge A. (besupreme)
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Gaßtgeber schrieb:
> dass sich durch Verkleinern des Widerstands die Frequenz absenkt

kommt aus der "größeren Sättigung", bei der der Transistor dann 
umschaltet. Platt gesagt. Damit erhöhen sich die Kernverluste.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Ja, der Basisstrom kann leichter fließen, der Transistor schaltet länger 
durch. Der Kern hat mehr Zeit das Feld zu laden. Somit wird die Spule 
näher an die Grenze gebracht. Dabei sinkt der Wirkungsgrad, aber der 
Strom für die Leds steigt. D.h. will man möglichst viel Strom an den 
Leds haben braucht man einen Induktor, der zum einen ein sehr hohes 
Magnetfeld aufbauen kann, sowie das Magnetfeld schnell umschalten kann. 
Der Transistor müsste möglichst vollständig ab einem bestimmten 
(zeitlich möglichst günstigem) Moment vollständig und schnell schalten, 
damit die Spule möglichst auf einen Schlag entleert, bzw. gefüllt wird. 
Und ein Widerstand CE sollte in geschaltetem Zustand möglichst nicht 
vorhanden sein.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Ein gelb-weißer Ringkern 20bx11h mit .8 Draht vollständig umwickelt und 
.45 Draht als Basiswicklung neben dem Andren gewickelt ergibt 12mA bei 8 
Leds und zieht 196mA. Grad noch im Messbereich meines Multimeters. Also 
schneidet er ein ganzes Stück besser ab als die 10hx8b Spule, mit .15 
Draht als Basiswicklung (nur einmal von links nach rechts) und .35 fast 
ganz voll gewickelt. Dennoch schneidet die Spule im Verhältnis 
wesentlich besser ab, weil sie nur ein Bruchteil des Volumens und 
Gewichtes hat. Mit dem Ringkern leuchten 6 Leds ohne Kondensator und 7 
mit Kondensator in Reihe.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Der Elko hat die Funktion die Energie aus der Spule zu speichern. Und 
zwar kommt aus der Spule eine Sägezahnspannung, der untere Teil fließt 
einfach so durch die Led ab, ohne Licht zu geben. Deshalb ist es 
sinnvoll die Spitzen, als auch die Täler abzufangen und in einen 
Kondensator zu laden, der die Led mit einem konstanten Strom versorgt. 
Die Diode ist dazu da, damit sich der Kondensator nicht über die CE 
Strecke entlädt.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Zur Veranschaulichung der Spulenwicklung.

Autor: zündelmännchen (Gast)
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Den Wirkungsgrad schätzt man nicht ab, sondern berechnet ihn, in diesem 
Fall sehr einfach.
Wirkungsgrad ist immer abgegebene Leistung geteilt durch zugeführte 
leistung.

also (ohne Einheiten, die kürzen sich sowieso raus bei mA und V)

(3,4 x 25) / (1,2 x 80) ergibt 88,5, ein guter Wert, verglichen ,mit 
fertigen IC's.

gruß
Zündelmännchen

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So da war noch ein Fehler im Schaltplan.

Der BD139 ist bis jetzt der interessanteste Transistor. Man kann damit 
auch 4x1,5 Volt betreiben. Hab eine 4 Euro 3,5 Watt Birne mit 250 Lumen 
geöffnet und mit dem Feuerzeug die Kühlplatte heiß gemacht und die 3 SMD 
Leds runter geschüttelt und diese dann auf normale Plantinen gelötet. 
Die Leds bekomm ich mit 30V aus 9V Blöcken nicht zum leuchten, auch ein 
24V Netzteil mit Brückengleichrichter bringt sie nur leicht zum Glimmen. 
Aber mit der Joule Thief ist sie Lichtausbeute sensationell. Die Led 
muss 30-50V haben. Erst mit einem 50V 1uF Elko ist sie 4x so hell wie 
ohne. Elkos mit niedriger Voltzahl funktionieren überhaupt nicht. Die 
Schaltung verbraucht dabei auch nur 100mA. Ein aus dieser Joule Thief 
geladener Folienkondensator aus einem Starter für Neonröhren zeigt 250V 
an. Die Dinger können ein paar tausend Volt laden, deshalb hab ich ihn 
dafür genommen.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So, erst jetzt ists richtig.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So, das Ganze hat jetzt gerade so in das Gehäuse der Lampe von oben im 
Thread reingepasst. Sogar mit Reflektor. Verglichen mit einer Lampe von 
einem namhaften Hersteller für 5 Euro ist sie jetzt genauso hell, nur 
eben dieses wundervolle warme Licht mit 2700K. Sie zieht dabei 90mA, im 
Gegensatz zu der Andren, die braucht ca.170mA. Damit ist entgültig 
bewiesen, dass die Joule Thief hier bei 1,5V die Nase um ne ganze 
Dimension besser ist als ICs.

Autor: F. Fo (foldi)
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zündelmännchen schrieb:
> (3,4 x 25) / (1,2 x 80) ergibt 88,5, ein guter Wert, verglichen ,mit
> fertigen IC's.

Habe nichts gerechnet, noch habe ich im Moment den Kopf dafür, aber das 
ist sogar ein sehr guter Wert.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Wer diesen Tread verfolgt hat dürfte mitbekommen haben, dass sogar über 
90% drin sein müssten.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hab mal ne ganz vollgewickelte Spule genommen, und da fangen die Leds an 
zu flackern und gehen kaputt. Sie haben danach in 2 Richtungen 
Durchgang. Die SMD Leds haben sogar das Rauchen angefangen.. bei 5mA. 
Ich schätze mal dass die Spannungsspitzen einfach zu hoch sind. Mit 
einer entsprechenden Zehnerdiode parallel zur Led könnte man das 
beheben, oder weniger Wicklungen. Weiß jemand was da war? Heiß geworden 
sind die Leds nicht, nur direkt das Substrat der SMDs hat geraucht. 
Vielleicht ein Funkendurchschlag? Dass die Spannungen sehr hoch sind 
erkennt man auch daran, dass wenn man mit der einen Hand die Anode der 
Led festhält und mit der andren die Kathode der Diode, die Diode anfängt 
hell zu glühen.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So hab mal ein Experiment gemacht und eine 5mm Led an 2kV gehalten. Da 
sind die Funken innerhalb der Led sichtbar gesprungen und hinterher hat 
sie nicht mehr geleuchtet und in beide Richtungen Durchgang gehabt. Das 
ist also Hinweis, dass der Joule Thief zu viel Spannung aufgebaut hat. 
Ich schätze mal auf 80 Wicklungen. Dann würde ich zur Sicherheit nur 
noch 40 nehmen.

Autor: Helge A. (besupreme)
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Vielleicht ist dein Elko ausgetrocknet oder ungeeignet.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Das kann gut sein, dass manche der alten Dinger nichts mehr taugen. Sind 
ja auch giftig, hab auch Netzteile mit aufgeblähten Kondensatoren, die 
stinken fürchterlich. Sowas sollte man nicht in der Wohnung haben. Aber 
in diesem Fall war es die Wicklung, hab die Wicklungen runter und dann 
ist den Leds nichts mehr passiert.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hab mich getäuscht, den SMD Leds gehts gut. Der Hauptgrund für die 
Probleme waren die Lötstellen. Man muss die SMD Bauteile auf dem Zinn in 
die richtige Position schwimmen lassen. Sie richten sich sogar von 
selbst aus wenn sie schwimmen und nirgends hängen. Gequalmt haben sie 
trotzdem, aber das macht wohl nichts, war wohl das Lötfett. Hab auch 
SMDs aus einer 26 Led Birne. Die liefen mit ner 9V Batterie mit 180mA. 
Haben da auch ganz schön gequalmt und das Stück Planine ist heiss 
geworden, und die waren HELL. Haben aber keine Leistungseinbußen davon. 
Trotzdem kann die hohe Spannung bei großer Wicklungszahl die 5mm Leds 
zerstören.

An der Joule Thief ergeben sich folgende Messwerte (Multimter):

1,5V 75mA (1k an der Basis)

3-Led-3,5W 1,2 mA 42  V (60V4,7uF)
26-Led-5W  13  mA 5,7 V (16V330uF)

1,5V 106mA (?)
3-Led-3,5W 2,4 mA 42  V (60V4,7uF)

Autor: Interessierter (Gast)
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Hallo,

erstmal ein Kompliment, dass du dich damit auseinandersetzt.

Du könntest ja mal Oszi Bilder von deinen Schaltungen reinstellen. 
Vielleicht kannst du ja auch mal die Schwingfrequenz messen. Auch 
könntest du mal verschiedene Luftspalte testen, sofern du die 
Möglichkeit dazu hast, oder mal gar eine Luftspule benutzen.

Mich würde das mal Interessen, welche Unterschiede sich da ergeben.

Ein anderer Anreiz, hast du mal Transistoren von Zetex(z.b. ztx618 in 
e-line oder fcx617 in sog) getestet? Die haben sehr gute 
Schalt-Eigenschaften.

Nur mal ein paar Anregungen von mir.

Gruß

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Sehr gute Anregungen Interessierter, aber ich habe leider kein Oszi. Die 
Frequenz die ich mal aus ner Spule fiepen gehört habe dürften so 12khz 
sein. Und wie testet man verschiedene Luftspalte? Mit Luftspule meinst 
du wohl einfach auf ein Stück Holz wickeln? Was würde sich daraus für 
ein Vorteil ergeben? Das Ferrit verstärkt doch das Magnetfeld und führt 
es. Nur Luft würde bedeuten, dass weniger Energie gespeichert werden 
kann und würde zu geringerer Leistung führen, soweit ich das weiß.

Ich hab allerhand Transistoren getestet, ob da diese dabei waren weiß 
ich nicht. An so eine Bezeichnung kann ich mich auch nicht erinnern, 
also eher unwahrscheinlich. Die meisten Transistoren funktionieren, der 
BC549 zB. da leuchtet die Led, aber mit maximal 10mA und der 
Wirkungsgrad ist auch nicht sehr gut, würde ich aber nehmen wenn ich 
z.B. eine rote Signalled betreiben wollte, die nicht blenden soll.

Hab mal ne Diode mit der Aufschrift C2 5 probiert, vermutlich 
Zehnerdiode. Da hat die Led geflackert.

Autor: Interessierter (Gast)
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In einem Sperrwandler / Schwinger, wird der größte der Teil der Energie 
im Luftspalt transportiert(gespeichert). Nur ein sehr kleiner Teil wird 
im Kern gespeichert/transportiert. Deshalb ist es notwendig, einen Kern 
zu nehmen, der einen Luftspalt halt, deswegen die Anregung mit 
verschiedenen Luftspalten.

Es gibt / gab mal ein Thema dazu hier im uC.net.

Zur Luftspule, man könnte ja ein Stück von einem Kulli nehmen oder so.

Autor: Alf von Melmag (Gast)
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Warum funktioniert meiner nicht?

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Weil es zwei Spulen sind, es muss aber eine Spule mit zwei Windungen 
sein, die hab ich in LT Spice nicht gefunden. Würde mich zudem auch 
wundern wenn LT Spice diese Schaltung korrekt simulieren würde.

Autor: ArnoR (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Weil es zwei Spulen sind, es muss aber eine Spule mit zwei Windungen
> sein

Nein. Es kommt nur darauf an, dass die Spulen magnetisch gekoppelt sind 
(Trafo mit 2 Wicklungen, nicht Windungen!) und richtig herum 
angeschlossen werden, das ist hier mMn gegeben. Die Schaltung 
funktioniert nicht, weil die magnetische Sättigung nicht simuliert wird.

Autor: Ludwig (Gast)
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Alf von Melmag schrieb:

> Warum funktioniert meiner nicht?

1. T1 = BC847C
2. L1 = L2 = 100 µH
3. LED = NSPW500BS

Autor: npn (Gast)
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Setze einen richtigen Transistor ein, auch eine richtige LED, mache die 
Simulationszeit größer als 10ms und die Option "startup" hilft auch beim 
Anschwingen.

Autor: npn (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Würde mich zudem auch
> wundern wenn LT Spice diese Schaltung korrekt simulieren würde.

Na dann wundere dich :-)

Autor: ArnoR (Gast)
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Naja, die Simulation nutzt Eigenschaften des Transistors 
(Stromverstärkung,  Ucesat) bei großen Strömen zum Umkippen, aber nicht 
die Sättigung des Kerns. Die schwingt zwar, verhält sich aber deutlich 
anders als in der Realität.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Nein, es wundert mich, dass die Simulation tatsächlich funktioniert. Ich 
habe die Induktivitäten geändert und nun funktioniert die Simulation 
tadellos. Du hast alles richtig gemacht Alf. Der K Faktor verbindet die 
beiden Spulen ja mit dem Verbindungskoeffizienten 0.97.

Autor: npn (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:
> Ich habe die Induktivitäten geändert und nun funktioniert die Simulation
> tadellos.
Wenn du die Diode vom Alf dringelassen hättest, würde es nicht 
funktionieren. An den Induktivitäten liegt es nicht, die hast du nur 
kleiner gemacht und kriegst damit eine höhere Schwingfrequenz. Ich habe 
in meinem Beitrag die Induktivitäten so gelassen, wie Alf sie hatte und 
die Schaltung schwingt auch. Aber eben mit LED! Und die Simulationszeit 
habe ich größer gemacht, damit man mehr als eine Schwingung sieht, weil 
die Induktivitäten ja größer sind und die Schaltung deswegen langsamer 
schwingt.
Aber es liegt nicht an den Induktivitäten, daß die Schaltung von Alf 
nicht schwingt!

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Richtig, die hab ich aus der Teileliste gewählt. Nun hier die Schaltung 
wie ich denke, dass sie der Realität nahe kommt. Stimmt auch mit meinen 
Erfahrungen mit diesem Versuchsaufbau überein. Nun, da steht was von 
Efficiency Calculation, aber Mark Start und End sind grau hinterlegt, 
kann man von dem Programm auch die Effizienz berechnen lassen?

Autor: Interessierter (Gast)
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Guten Abend zusammen,

Ich versuche gerade irgendwie die schwingfrequenz herzuleiten. Komme 
allerdings nicht so recht weiter.

Bisher habe ich versucht die Einschaltzeit zu definieren(Korrektur gerne 
gesehen!):

Angenommen sei folgendes:
Ferritkern: RM12, L=57mm, Ue=78, Bmax=200mT, Je 39Wdg, Lm je ca. 361uH
Transistor: FCX617 mit Ucesat ~ 30mV(Diagramm), Hfe ca. 450 und R1 mit 
1k.

Sättigungsstrom:

Isat = Bmax * L / N  u0  uE
Isat = 298mA

Einschaltzeit:

Anstiegsgeschwindigkeit: dI / dT = Ub - Uce / Lp

Bissle umstellen, das erspar ich mir hier.

Ton = Lp * Isat / Ub - Uce
Ton = 73,2 uS


Kann das hinhauen oder habe ich etwas vergessen?

Wie könnte man die Abschaltzeit herleiten, jemand Anregungen?

Vielen Dank !

Gruß Interessierter

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Habe mal Leistungstransistoren durchprobiert und die funktionieren 
einfach alle:

NPN:
bd139 c1419 c4106 c5302 bd249c D2061 C3296 schlecht: C5027F
PNP:TIP32C A1120Y

Dann hab ich mal in der LTspice Simulation versucht weitere 
Sekundärspulen parallel zur Ersten zu schalten. Ergebnis war ein höherer 
Strom an der Led. Auch die Schaltstärkeren 5A und 7A Transistoren haben 
mehr Strom ergeben. An der wirklichen Schaltung hat es durch die Spulen 
in reihe oder parallel weniger Strom gegeben.

Was auch noch interessant ist, dass die kleinen Transistoren, sofern sie 
gut funktionieren und so weit ich in Erinnerung habe, immer einen Punkt 
haben, an dem sie deutlich dunkler werden, sobald der Basiswiderstand zu 
klein wird, ca. 60 Ohm.

Autor: hfe (Gast)
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Probier doch mal was mit Holz.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Habe mal ne Spule mit ca. 4cm ausprobiert. Die ging nur bifilar 30-40x 
gewickelt und hatte keine Vorteile den 1cm gegenüber.

2 Batterien BD139 und 2.4-3V mit einer 6V SMD Led ergeben: Led:6,2V-60mA 
Akku:2,4V-180mA n=86%. Mit einem kleinere Widerstand saugt das Teil dann 
.5A aus der Stromversorgung und ist hammerhell. Vergleichbar mit einer 
hochwertigen geregelten China Leuchte.

Autor: mitleser (Gast)
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hfe schrieb:
> Probier doch mal was mit Holz.

Der mit Abstand beste Beitrag im Faden :-)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Die Joule Thief hat sogar einen integrierten PWM Dimmer. Über den 
Vorwiderstand kann man die Leistung einstellen die in den Kondensator 
gepumpt wird. Da sich damit die Schwingfrequenz der Schaltung ändert hat 
man eine Pulsweitenmodulation und somit wird auch gleichzeitig nur so 
viel Strom aus der Batterie entnommen wie nötig und nicht am Poti oder 
Z-Dioden verbraten. Somit ist sie auch den geregelten Ics gleichauf.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Ach ja mit über 1,5 Volt kommt man auch mit Leistungstransistoren an den 
Punkt, an den der Vorwiderstand zu klein wird und die Oszillation 
stoppt. So bei 2.4-3V.

Autor: F. Fo (foldi)
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In dem Zusammenhang habe ich jetzt mal eine Batterie gemessen (AAA), die 
ich schon ziemlich lange in einer dieser kleinen Led-Lampen habe. Diese 
Lampe ist von Aldi und zu schade sie auseinander zu nehmen, aber eine 
Regelung dieser Art muss schon vorhanden sein, denn sie leuchtete mit 
der ziemlich leeren Batterie (0,9V) noch brauchbar.

Schaltregler und Schaltnetzteile habe ich auch vor noch nicht all zu 
langer Zeit zum Lernen studiert und auch mal verschiedene Aufbauten 
getestet, aber auch wenn ich mehr für echte Test statt Simulation bin, 
hier hört es langsam auf.
Auch wenn ich das Eingangs anders schrieb. Irgendwann ist dieses Thema, 
wenn man nicht ganz neue Ansätze verfolgt, doch irgendwann erschöpft und 
Literatur gibt es schon sehr viel dazu.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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F. Fo schrieb:

> Irgendwann ist dieses Thema,
> wenn man nicht ganz neue Ansätze verfolgt, doch irgendwann erschöpft und
> Literatur gibt es schon sehr viel dazu.

Das sehe ich auch so. Und Induktivitäten und Basisvorwiderstände
probiert man nicht aus, sondern berechnet sie. Dazu braucht man
auch kein Simulationsprogramm, sondern nur ein gewisses, elektro-
nisches Grundwissen.
Gruss
Harald

Autor: Simpel (Gast)
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Sehe ich nicht so.

Viele haben mit basteln und probieren angefangen und sind auf Grund der 
ersten Erfolgserlebnisse dann tiefer in die Materie eingedrungen. Die 
meisten Neueinsteiger nährten ihr Interesse anfangs durch die 
Faszination der persönlichen Pioniererfahrungen und dem 'try and error' 
auf ihrem "Neuland".

Irgendwann kommt man alleine dahinter, dass es dabei Grenzen gibt und 
dass die einschlägigen Formeln und die Werte der Datenblätter eine 
Vereinfachung bei der Lösungsfindung bieten.

Lasst die Kinder spielen, solange sie noch nicht unter der Knute des 
fremdbestimmten Erwartungs- und Leistungsdrucks stehen... diese Zeit ist 
recht kurz heutzutage.. ;-)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Sicher man kann alles berechnen, die Frage ist ob man Spaß daran hat und 
die Zeit dazu. Hinterher muss man doch probieren und findet Fehler und 
darf dann noch ein paar mal nachrechnen.

Als Tipp kann ich geben: Bei 1er Batterie tut es ein 
Kleinleistungstransistor, man kann ihn zur vollen Helligkeit regeln. Bei 
2 sollte ein Leistungstransistor her, den kann man dann auch bis zur 
vollen Helligkeit regeln. Die besten Ergebnisse hatte ich als ich SMD 
Kondensatoren, (SMD-Keramik-Vielschicht-3-4mm), und die Diode, direkt an 
die Led gelötet hab.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Gaßtgeber schrieb:

> Sicher man kann alles berechnen, die Frage ist ob man Spaß daran hat und
> die Zeit dazu. Hinterher muss man doch probieren und findet Fehler und
> darf dann noch ein paar mal nachrechnen.

Naja, rechnen geht wesentlich schneller als probieren. Voraussetzung
ist natürlich, das man auch richtig rechnen kann, möglichst ohne
nachrechnen zu müssen. :-)

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Es scheint von Vorteil zu sein, wenn die Verbindungen möglichst kurz 
sind. So habe ich alle Komponenten direkt aneinandergelötet 
(SMD-Kondensator-Diode-Led), und habe die Lichtleistung eines 86% 
Aufbaus nochmals verbessern können, so dass ich annehmen muss, die 90% 
Marke geknackt zu haben.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hier mal der mit einem Multimeter gemessene Wirkungsgrad einiger 
Ringkerne. Am besten scheint eine 1cm große Spule abzuschneiden, noch 
etwas besser wenn sie nochmals von Ferrit umgeben ist. So eine wie ganz 
rechts. Aber diese misst 2.2cm.

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Gaßtgeber schrieb:

> Hier mal der mit einem Multimeter gemessene Wirkungsgrad einiger
> Ringkerne.

...und wieviele dieser Kerne sind Funkentstördrosseln? Die werden
nämlich bewusst auf möglichst hohe Verluste ausgelegt.

Autor: Helge A. (besupreme)
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Die Größe und Form des Kerns sagt wenig aus. Die Materialeigenschaften 
des Kerns sind auch sehr wichtig. Beispiel Ringkern 8x4mm, η≈80%.

War ein Steuerübertrager in einer Energiesparlampe.

: Bearbeitet durch User
Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Interessant. Die Ringkerne hab ich über die Jahre gesammelt, da hab ich 
von den Eigenschaften des Ferrites noch nichts gewusst. Rechts unten, 
der ist aus einem PC-Netzteil, die Spule ganz rechts ist aus einem CRT 
Monitor.

Ferritkernschürfer aufgepasst: Die Kondensatoren in den Geräten können 
einen tödlichen elektrischen Schlag abgeben, da sie mit Hochspannung 
geladen sein können. Da muss man sehr vorsichtig sein, genauso wie bei 
Mikrowelle, Waschmaschine und co.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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So ein weiterer Test mit größeren Kernen, diesmal mit dem selben Draht. 
Bin mir ziemlich sicher, da ist auch eine aus einer Energiesparlampe 
dabei.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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nr1 ist selber Kern, nr 3 sind Teilstücke einer CRT Monitor Spule. Der 
lange Kern dürfte ein Mantelwellenfilter irgendeines Kabels gewesen 
sein, also auch zur Entstörung; Dafür aber guter n-Wert.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hier nochmals die Kerne im Überblick. Ich bin auf die Idee gekommen, 
dass die Dichte des Kernmaterials mit dem Wirkungsgrad zusammenhängen 
könnte. Nun hab ich mit einer improvisierten Balkenwaage und einer 20ml 
Spritze das Gewicht austariert und mit einem Messschieber die Volumina 
berechnet. Ganz hinten der Faktor der nahelegt, dass da wirklich ein 
Zusammenhang besteht.

Autor: F. Fo (foldi)
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Helge A. schrieb:
> War ein Steuerübertrager in einer Energiesparlampe.

So wie du ihn dort benutzt?

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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F. Fo schrieb:
> Helge A. schrieb:
>> War ein Steuerübertrager in einer Energiesparlampe.
>
> So wie du ihn dort benutzt?

Ich habe mit Kern Nr.5 den Aufbau von Helge nachgestellt, 5 Windungen 
auf jede Seite, und ich komme exakt auf das gleiche Ergebnis wie in 
meinem Testaufbau: (7 Windungen, doppelt, auf eine Stelle) von 69%.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Die Wicklung von Helge scheint sehr geeignet zu sein. Hab mal die 
Primärwicklung auf 17 erhöht und die Steuerwicklung bei 7 gelassen. 
Ergebnis ist wieder exakt das selbe.

Dann hab ich die bewährte 1cm Spule gemessen: 75% mit diesem 
Versuchsaufbau. Ich denke, Spule ist günstiger als Ringkern. Die 80% von 
Helge kann auch auf seinen restlichen Versuchsaufbau zurückzuführen 
sein. Aber das Material ist eindeutig ausschlaggebender als die Form. 
Ich kann mir vorstellen, dass diese Art von Pot Core bzw. Schalenkern 
die besten Ergebnissen liefern könnte. Man wickelt den Draht auf die 
Kunststoffspule und steckt jeweils eine Ferritschale oben und unten 
darauf. Dann hat man die Form einer Spule, nur das Ganze ist außen auch 
noch mit Ferrit umgeben.

Autor: Interessierter (Gast)
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Guten Abend

Verpass deinen Versuchsaufbauten dochmal eine primitive 
Zweipunktregelung und mess mal dann den Wirkungsgrad im eingeschwungenen 
Zustand.

Also Zener Diode (z.b. 3.3v) an den Ausgang, welche einen kleinen 
Kondensator lädt(10nF) und dann über einen  Widerstand(1k) zur Basis 
eines zweiten Transistors(unkritisch welcher typ) welcher zwischen Basis 
und Masse deines Haupttransistors liegt.

Eine Shunt Regelung würde zuviel Leistung am Shunt vernichten(mieser 
Wirkungsgrad als vorher). Nur zur Erwähnung, falls jemand meint 
konstanter Strom wäre sinnvoller.

gruss

Autor: Helge A. (besupreme)
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F. Fo schrieb:
> So wie du ihn dort benutzt?

Nur die 3. Wicklung entfernt. Die war für den 2. Transistor in der ESL 
zuständig.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Youtube-Video "Self regulated joule thief?"

http://www.electro-tech-online.com/articles/the-sc...

hier selbst geregelte Schaltungen.


Ein Experiment: Eine Joule Thief, ein Ringkern 3 Wicklungen, 2 Leds. 
Wenn ich die zweite Led an die dritte Wicklung anschließe wird die erste 
Led halb so hell. Die Stromaufnahme bleibt gleich. Was begrenzt hier? 
Der Transistor kann es nicht sein, es muss also der Ringkern sein. Ist 
die Sättigung des Kernes also schon von der ersten Wicklung voll 
ausgenutzt?

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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schließe ich die Wicklung die mit auf dem Ringkern drauf ist nicht an 
den Collektor an sondern gleich an + Led - dann addiert sich zur 
Batteriespannung die induzierte Spannung. Dann leuchten beide in etwa 
gleich hell, aber man bekommt nicht mehr Leistung. Schließt man die 
Spule vom Ringkern oder der separaten Spule an C und E an, dann 
verändert sich nichts.

Hier ein sehr guter Tipp, dieser Transistor hat die gleiche Performance 
wie ein SS8050 es gibt ihn in einem gängigen Bauelemente Versandt:
SD 965 Japantransistor Ic=5A Ucbo=40V
Es gibt nur eine Handvoll Transistoren die so eine gute Performance mit 
1,5V liefern.

Ansonsten gibt es ja Filter nach denen mal auswählen kann. Da fängt man 
mit dem höchsten Ic an, oder der niedrigsten Spannung, je nachdem was 
man wählen kann. Dann nimmt was gleich groß oder kleiner ist wie ein 
TO-92 Kleinleistungstransistor. Das sollten die Typen sein die am 
geeignetsten sind. Z.B.:
BC 868 SMD
BC 636
BC 368
BCP 68-25 SMD
BC 637
diese habe ich nicht getestet, sondern mit Hilfe des Filters 
herausgesucht.

Autor: Crazy H. (crazy_h)
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Gaßtgeber schrieb:
> Ein Experiment: Eine Joule Thief, ein Ringkern 3 Wicklungen, 2 Leds.
> Wenn ich die zweite Led an die dritte Wicklung anschließe wird die erste
> Led halb so hell. Die Stromaufnahme bleibt gleich. Was begrenzt hier?
> Der Transistor kann es nicht sein, es muss also der Ringkern sein. Ist
> die Sättigung des Kernes also schon von der ersten Wicklung voll
> ausgenutzt?
Ich such schon ne ganze Weile verzweifelt die 2.LED und die 3.Wicklung 
..... wo sind die ?

Geht sowas mit einem FET auch ?

Autor: MaWin (Gast)
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Gaßtgeber schrieb:

> Ein Experiment: Eine Joule Thief, ein Ringkern 3 Wicklungen, 2 Leds.
> Wenn ich die zweite Led an die dritte Wicklung anschließe wird die erste
> Led halb so hell. Die Stromaufnahme bleibt gleich. Was begrenzt hier?

Die geringere Flussspannung der einen LED (auch bei 2 gleichen LEDs 
wegen deren Fertigungstoleranzen).

Du schaltest im Endeffekt beide LEDs direkt parallel.

Jeder Anfänger weiß, daß das schief geht, weil dann der meiste Strom 
durch die LED mit der geringeren Flussspannung fliesst und die anderen 
LED kaum noch was abbekommt.

Ein Joule Thief Trafo mit 2 Sekundärwicklungen verhält sich ebenso: Die 
Spannung an einer Wicklung wird nicht weiter steigen, als die Spannung 
an der anderen steigen kann.

Daher funktionieren Schaltnetzteile mit 5V und 12V und mehreren 
Apsgangsspanungen: Es muss nur eine geregelt werden, die anderen sind 
über den Trafo fest an diese gekoppelt.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Crazy H. schrieb:
> einem FET auch ?
Nein, die Joule Thief funktioniert nur mit Bipolartransistoren.

MaWin schrieb:
> Sekundärwicklungen
Gibt es hier nicht, es gibt nur eine Primärwicklung die andre steuert 
den Transistor. Bevor du andere als Anfänger bezeichnest musst du erst 
mal wissen, dass du dich selbst noch weit vor einen Anfängel stellst.

Autor: Gaßtgeber (Gast)
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Hier eine Joule Thief mit einer Windung:
Beitrag "Wie funktioniert diese Joule thief mit 1 Wicklung"

Autor: Hotvolker (Gast)
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Vielleicht liegt es nur daran , daß die  Standartmessgeräte bei hohen 
Frequenzen nicht genau sind.
Aber das weiß man ja. Das würde auch den hohen scheinbaren Wirkungsgrad 
erklären.

Autor: Johnny B. (johnnyb)
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Crazy H. schrieb:
> Geht sowas mit einem FET auch ?

Mit einem FET bzw. JFET geht es sogar noch viel besser:
http://www.dicks-website.eu/fetosc/enindex.htm

Beitrag #4713956 wurde von einem Moderator gelöscht.

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