Joule Thief plus Ewiger Blinker

[Kolberg (Gast)]

Quelle der Schaltpläne:
http://www.diyelectronicsprojects.com/2014/02/03-to-15v-led-flashlight.html
http://www.chrysophylax.de/prj/W003/W003.htm

Links ein normaler Joule Thief der bis 0,3V arbeitet und links der ewige 
blinker von Kainka.



Die Schaltung von Kainka funktioniert bis 0,8V jetzt war meine 
Überlegung die Schaltung mit einem Joule Thief zu erweitern und somit 
eine längere Lebensdauer mit einer 1,5V Lithium Batterie zu erreichen. 
Ziel ist es eine Laufzeit von über 10 Jahren zu erreichen.

Ist dies mit der Schaltung machbar? bzw. würde diese Schaltung 
funktionieren?

[ArnoR (Gast)]

Kolberg schrieb:
> Ziel ist es eine Laufzeit von über 10 Jahren zu erreichen.
> Ist dies mit der Schaltung machbar?

Nein. Die Haupteigenschaft des Joule Thief ist nicht die Sparsamkeit, 
sondern die Fähigkeit mit kleinen Spannungen zu arbeiten, wenn er mal 
losgelaufen ist. Außerdem fehlt deiner Schaltung eine Diode vom 
Kollektor des JT-Transistors zu deiner Schaltung, eine 
Spannungsbegrenzung (Z-Diode)  und ein Pufferkondensator für die 
Betriebsspannung.

Es ist besser auf den JT zu verzichten und die Schaltung auf 1V 
auszulegen, dann kann man so lange Zeiten schaffen. Die Restladung in 
der Batterie unterhalb von 1V ist <1%, so dass es überhaupt nichts 
bringt, darauf Energie zu verschwenden.

[Frank M. (frank_m35)]

Wenn du dir die Entladekurve einer solchen Batterie mal anschaust:
http://www.dynamis-batterien.de/pdfs/batt/parts/DYNAMIS-LITHIUM-FS-LINE-LFS10445_rev1.pdf?langSel=0
dann siehst du, dass unter 0.8V nur noch sehr wenig Energie in der 
Batterie steckt: so gut wie nichts mehr. Die Entladekurve ist recht 
konstant, bis sie bei weniger als 1.3V einen starken Knick macht und 
dann innerhalb kürzester Zeit die Spannung fällt und fällt und fällt. 
D.h. auf 0.4V zu entladen bringt fast gar nichts.

Wie lange die LED blinken kann, kannst du leicht selbst aurechnen, indem 
du die benötigte Energie berechnest.

Bspw. deine LED braucht 2.5V und 1mA, d.h. P = U*I = 2.5mW an Leistung. 
Wenn sie nun einmal in der Sekunde für 10ms aufblitzen soll, so benötigt 
sie in der Sekunde auch nur für 10ms diese Leistung, d.h. eine Energie 
von 0.025mWs.

Deine Batterie hat vielleicht 1.2Ah bei 1.5V ergibt das eine elektrische 
Energie von 1.2Ah*1.5V = 1.8Wh.

D.h. deine LED könnte unter diesen Bedingungen 1.8Wh/0.025mWs = 
6480Ws/0.025mWs = 8 Jahre blinken.
(Leckströme der Schaltung vernachlässigt.

[eric (Gast)]

Frank M. schrieb:
> D.h. deine LED könnte unter diesen Bedingungen 1.8Wh/0.025mWs =
> 6480Ws/0.025mWs = 8 Jahre blinken.
> (Leckströme der Schaltung vernachlässigt.

Oder anders gesagt, da geht vermutlich mehr durch die Blinkschaltung und 
selbstentladung der Batterie verloren...

[Kolberg (Gast)]

Vielen Dank für die super schnellen Antworten


Mit der Schaltung nur von Kainka würde die LED somit 8,2 Jahre mit 
1200mAh blinken bzw. mit einer Energizer Mignon Lithium 3000mAh 20,5 
Jahre, natürlich rechnerisch ;-) versteht sich. Dann reicht mir der 
Aufbau von Kainka vollkommen. Statt einem Elko werde ich lieber einen 
Tantal nehmen der hat dann nochmal einen besseren Wirkungsgrad.

Gibt's weiteres Verbesserungspotential?

[Frank M. (frank_m35)]

Kolberg schrieb:
> Vielen Dank für die super schnellen Antworten
>
>
> Mit der Schaltung nur von Kainka würde die LED somit 8,2 Jahre mit
> 1200mAh blinken bzw. mit einer Energizer Mignon Lithium 3000mAh 20,5
> Jahre, natürlich rechnerisch ;-) versteht sich. Dann reicht mir der
> Aufbau von Kainka vollkommen. Statt einem Elko werde ich lieber einen
> Tantal nehmen der hat dann nochmal einen besseren Wirkungsgrad.
>
> Gibt's weiteres Verbesserungspotential?

Naja, du musst schon noch deine realen Werte mal benutzen. D.h. mit 
welcher Stromstärke und Spannung betreibst du deine LED, wie oft und wie 
lange blinkt sie und wieviel verbraucht die Schaltung denn selbst? Der 
Mechanismus des Blinken ist auch nicht umsonst.

Da das alles auszurechnen recht schwer ist, kannst du auch einen großen 
Kondensator (>1mF) auf 1.5V aufladen und die Schaltung an diesen 
anschließen. Dann wartest du einfach bis der Kondensator durch deine 
Schaltung vielleicht auf 1V entladen wurde, wodurch du mit der 
Spannungs- und Zeitdifferenz die mittlere Stromstärke berechnen kannst.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0208301.htm

[Kolberg (Gast)]

Wie viel mWs wird die Kainka Schaltung benötigen wenn sie den 
Kondensator ladet, wenn die LED 10ms auf Blitz und die Ladezeit 990ms 
beträgt?

Die LED verbraucht mit 2,5V und 1mA und 10ms = 0.025mWs Energie

[Serge W. (Gast)]

Kolberg schrieb:
> Gibt's weiteres Verbesserungspotential?

Kommt drauf an. Wenn Platz egal ist, eine größere Batterie nehmen.

Ich habe mal eine ähnliche Schaltung gebaut, aber mit viel weniger 
Bauteilen. Die läuft mit 3V an 2 Babyzellen (wenn's klein sein muss 2x 
AG13 Piles nehmen) und blinkt/blitzt schon seit Jahren hier.

Alle 4 Sekunden ein Blitz mit superheller LED

Stromaufnahme waren afaik 22µA

Schaltplan habe ich gerade nicht hier, müsste ich neu abzeichnen.

[Kolberg (Gast)]

Die größe ist mir egal. Ich wollte eine 1,5V 16500mAh Mono Batterie 
verwenden, aber da habe ich die Befürchtung das diese ausläuft auf 
Dauer. Daher die 3000mAh Energizer Mignon Lithium, denke 2 in Reihe.

[Frank M. (frank_m35)]

Auf der Homepage des Erstellers der Schaltung steht der von ihm 
vermutete Stromverbrauch der Schaltung:
http://www.b-kainka.de/bastel59.htm

Da du aber nicht auf eine Batterie beschränkt zu sein scheinst, brauchst 
du auch die Schaltung nicht, welche die Spannung von 1.5V auf 2.4V oder 
so erhöht.

Wenn du zwei Batterien in Reihe schaltest, kannst du dir den Aufwand 
ersparen und irgend einen anderen, vielleicht noch simpleren Blinker 
bauen.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bei mir blinkt der Blinker mit einer Mignonzelle (die ich damals aus der 
"Halbleer-aber-noch-zu-brauchen-Kiste" entnommen hatte) seit 6 Jahren. 
Jetzt hat die Zelle knapp 0,7V und das Blinken wird langsam hektisch...
Ich hatte aber die Schaltung damals so abgeändert, dass sie nicht so 
schnell blinkt.