LED-Boost-Converter ohne IC

https://de.wikipedia.org/wiki/Joule_thief

Hier gibt es eine gute Beschreibung mit Bauanleitung:

http://sites.prenninger.com/elektronik/solar/solar-leuchten/step-up-wandler

Hallo,

dafür eignet sich ein Kern mit verteiltem Luftspalt oder ein 
Ferrit-Schalenkern mit einstellbarem Luftspalt. Die Windungsanzahl wird 
im unteren zweistelligen Bereich sein. Ein Stab ist weniger geeignet.

MfG

Danke für die Infos. Ich habe mich etwas durchgewühlt und festgestellt, 
dass das alles Bastellösungen sind, die meist mit viel und manchmal 
etwas weniger Trial, Error + Feeling zustande gekommen sind. Ich stelle 
mich daher darauf ein, dass bei mir die eine oder andere LED ins 
Sto'Vo'Kor übertreten wird :-)

Außer er hat einen der letzen starken MW/LW-Sender vor der Haustür.
Dann erspart der Ferritstab die Batterie...

Dieter schrieb:
> Dort stehen ein paar Erklaerungen:
>
> https://www.elektronik-labor.de/Notizen/0518SolarLicht.html
> https://www.elektronik-labor.de/Notizen/Solarlaterne.html

Das brachte weitere Licht ins Dunkle.
Außerdem brachte es mich auf die Idee, dass hier noch gammelige 
Solarleuchten rumfliegen müssten, von denen ich kurz darauf erfahren 
habe, dass sie diese Tage erst in der Tonne gelandet sind. Da werde ich 
mich gleich mal ans Containern begeben.

> Aus EMV Gruenden ist es besser den Ringkern zu nehmen, statt dem Stab.

Habe ich mir schon gedacht, aber eine Bestätigung ist trotzdem gut.
Bei maximal 20 mA und ein paar Kilohertz vermute ich, dass das 
Störpotential nicht allzu hoch ist.

Falls meine Experimente erfolgreich sind, möchte ich die 
Glühfadenbeleuchtung eines Funkweckers durch LED ersetzen. Ich bin 
gespannt, ob die sonstige Funktionen des Weckers durch den Anbau gestört 
werden.

Mark T. schrieb:
> ob die sonstige Funktionen des Weckers durch den Anbau gestört
> werden.

Ich setz ne Fufi auf, LED an, Empfang aus!

Teo D. schrieb:
> Mark T. schrieb:
>> ob die sonstige Funktionen des Weckers durch den Anbau gestört
>> werden.
>
> Ich setz ne Fufi auf, LED an, Empfang aus!

Ich sehe gerade, dass DCF mit 77,5 kHz verteilt wird. Das wird dann sehr 
wahrscheinlich gestört. Die Beleuchtung ist bei dem Wecker aber immer 
nur 3-5 s nach einem Tastendruck eingeschaltet und sonst immer aus. Die 
Zeitsynchronisation findet vermutlich nur alle paar Stunden statt, 
sodass ich nicht feststellen kann, ob das beeinträchtigt wird. Der 
Wecker sollte somit in der Praxis ohne Probleme funktionieren.

Hallo!
für deinen Anwendungsfall wäre ein PR4401 mit einer zusätzlichen Spule 
(fertig gekauft) ausreichend!

Den PR4401 habe ich schon etwas länger auf der Einkaufsliste stehen, 
aber nur dafür will ich keine Bestellung aufgeben und so oft bestelle 
ich nichts bei Elektronikbuden.
Ein Joulethief mit Transistor hätte den Charme, dass er praktisch aus 
Müll zusammengelötet werden könnte.

Mark T. schrieb:
> Ein Joulethief mit Transistor hätte den Charme, dass er praktisch aus
> Müll zusammengelötet werden könnte.

Ich habe mir mal aus Neugier zwei solcher Exemplare mit 
Eisenpulverkernen und einer 3 W LED und einer 7W LED (9V und 18V) 
aufgebaut. Natürlich mit Versuch und Irrtum und lange mit den Parametern 
herumprobiert. Es spielt die Wahl des Transistortyps (Darlinggtons sind 
ungeeignet) eine Rolle, genauso wie die Anzahl Windungen, besonders der 
Rückkopplung. Man kann aber auch neue Transistoren verwenden.

Beide Exemplare laufen mit nur einem 1,2 V Akku locker über Nacht, nur 
haben sie nicht volle Helligkeit, aber als Orientierungslicht reichen 
sie.


mfG

Bei dem Funkwecker ist wie gesagt eine winzige Glühfadenlampe eingebaut. 
Die hat vielleicht 2 mm Durchmesser. Wahrscheinlich liefert jede 
handelsübliche LED bei vergleichbarer Stromaufnahme viel zu viel Licht. 
Ich bin daher nicht auf das Ausreizen der maximalen Leistung der LED 
aus. Wie viel letztlich sinnvoll ist, kann ich momentan nur grob 
abschätzen.

Als Transistor habe ich in den Beispielschaltungen sehr oft BC547 
gefunden. BC337 soll besser geeignet sein und den hätte ich hier auch in 
der Grabbelkiste.

Zu den Windungen habe ich an einer Stelle eine Abschätzung gelesen. 
Zunächst will ich aber mit symmetrischer Wicklung anfangen.

Es wurde auch erwähnt, dass man die Drähte immer parallel wickeln soll, 
also nicht verzwirbelt. Ein Grund dafür wurde nicht genannt und mir 
fälltauch keiner ein. Ob ich diese Fragen durch Tests beantworte, weiß 
ich noch nicht. Um die Helligkeit der LED beurteilen zu gönnen, braucht 
man wohl auch zwei gleiche Kerne, damit man sie zum direkten Vergleich 
gleichzeitig betreiben oder zumindest kurz hintereinander austauschen 
kann.

Mark T. schrieb:

> Ein Joulethief mit Transistor hätte den Charme, dass er praktisch aus
> Müll zusammengelötet werden könnte.

...und oft den Nachteil eines sehr schlechten Wirkungsgrades, speziell
wenn man "irgendeine" Induktivität nimmt.

batman schrieb:

> Wirkt sich da eigentlich die Ausgangsspannung sehr auf die Effizienz
> aus? Bsp. Filament-LED?

Schau doch mal in das oben verlinkte Datenblatt für den PR4401.
Filiment LEDs haben m.W. Spannungen von ca. 100V. Die kann man
mit einfachen StepUpWandler nicht mehr erzeugen, da braucht man
schon einen Trafowandler.

100V geht locker als StepUp, braucht man nur den richtigen Kern. Keine 
Ahnung ob es den in winzig gibt.

Alle Solarwandler-MPP-Stufen (bei Minimalspannung unter 
Zwischenkreisspannung) sind StepUp-Wandler, PFC-Stufen sind 
StepUp-Wandler. Die Drosseln von PFC-Stufen machen aus 20V locker 500V.

Harald W. schrieb:
> Mark T. schrieb:
>
>> Ein Joulethief mit Transistor hätte den Charme, dass er praktisch aus
>> Müll zusammengelötet werden könnte.
>
> ...und oft den Nachteil eines sehr schlechten Wirkungsgrades, speziell
> wenn man "irgendeine" Induktivität nimmt.

Das ist sehr wahrscheinlich, aber es soll ja auch kein bierernstes 
Projekt werden. Etwas Spaß am Basteln, Resteverwertung, kein 
finanzieller Einsatz, Erfahrungsgewinn und am Ende noch eine sinnvolle 
Nutzung sind doch nicht zu verachten.

Da hier aber ein paar Solar-LED-Erdspieße, die ihre Funktion verweigern, 
schon in der Tonne lagen, habe ich mal zwei geöffnet. Beim ersten war 
nur wenig Korrosion zu sehen, aber selbst die LED war platt und lief 
nicht mit Vorwiderstand an 5,5V. Eine rote LED lief in der Schaltung 
auch nicht, also war nicht nur die LED defekt.
Die zweite Lampe und Platine sah furchtbar aus, weil jedes Teil 
korrodiert war, aber da hat es gereicht, den Schalter zu brücken, damit 
die LED leuchtete.
Es sind YX8018 verbaut und 220 uH-Spulen. Der Kram könnte 1:1 in den 
Wecker passen und ich wäre fertig. Das hatte ich mir anders vorgestellt, 
aber so ist es auch gut.

Habe ich gerade. Läuft und sieht gut aus. Bei 1,5 V habe ich vorher 17,5 
mA gemessen. Mit der LED am YX8018 sind es nun ca. 7 mA und es ist 
mehrfach heller. Das wird besonders bei niedriger Zellenspannung 
vorteilhaft sein. Bei 1,2 V funktioniert die Beleuchtung noch, während 
der Wecker selbst nichts mehr anzeigt.

Die alte Birne hatte übrigens 1,3 mm Durchmesser und 9,4 Ohm im kalten 
Zustand.

Dieter schrieb:
> Mark T. schrieb:
>> Mit der LED am YX8018 sind es nun ca. 7 mA und es ist mehrfach heller.
> Mit zwei der Drosseln in Serie werden es ca. 3.5mA. Viel tiefer kommt
> man aber nicht mehr. Siehe Lmax im Datenblatt.

Ich hatte nur eine relativ alte weiße LED, die im Vergleich zu modernen 
LEDs wahrscheinlich nicht besonders effizient ist. Die Helligkeit ist im 
Moment ziemlich angenehm und das kann so bleiben. Mit der Glühbirne habe 
ich oft fast nichts erkennen können.

Allerdings funktioniert genau eine Taste des Weckers nicht mehr, bzw. 
die Taste ansich schon, aber die gewöhnliche Reaktion darauf findet 
nicht mehr statt. Normalerweise konnte ich damit zwischen 3 oder 4 
Weckzeiten wählen, aber jetzt bleibt immer nur eine Zeit aktiv. Ich 
werde es mal mit einem Blockkondensator probieren.
Die besagte Taste und die Leiterbahn von dieser zum uC liegen der LED am 
nächsten. Vielleicht wird der uC durch Induktion gestört. Dann müsste 
ich wohl einen Gleichrichter und Elko davor setzen.

Das Datenblatt, was ich zum YX8018 gefunden habe, ist sehr übersichtlich 
und zudem noch in asiatischen Schriftzeichen verfasst. "Lmax" enthält es 
nicht. Hast du einen Link zu einem abendländischen Datenblatt?

Danke, das ist zwar auch nicht so umfangreich, wie ich das von 
Datenblättern von renommierten Herstellern her kenne, aber schon 
deutlich besser als das, was ich bisher zu dem Bauteil hatte.



Da ich zwei gleiche Wecker und mehrere defekte Solarspieße habe, habe 
ich nun auch den zweiten Wecker mit YX8018 und LED ausgestattet. Dieses 
Mal habe ich als Verbraucher eine 4148, 100uF und eine baugleiche, weiße 
3mm-LED eingebaut. Ich hatte in einem der vielen Artikel, die es zu dem 
Thema Joule-Thief/LED-Booster gibt, gelesen, dass die Helligkeit mit 
Gleichrichter steigen würde. Das kann ich hier nicht feststellen. Die 
Helligkeit ist eher minimal geringer.
Mit Gleichrichter messe ich mit dem DMM 2,8 und 2,7 V an der LED bei 1,6 
und 1,2 V Eingangsspannung. Ohne Gleichrichter messe ich 1,4 V, aber 
dafür ist mein steinaltes Fluke 77 einfach nicht geeignet. Die Drossel 
ist mit 220 uH gekennzeichnet.


Beiden Platinen habe ich am Eingang 100 nF spendiert und nun 
funktionieren auch alle Tasten des Weckers. 100%ig sicher, dass die 
Fehlfunktion am fehlenden Kondensator lag, bin ich mir allerdings nicht, 
da es nicht sofort nach dem Einbau des Cs funktionierte.