Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solar LED Lichtkette mit H Schaltung?


von Ae 0. (moviesdown)


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Hallo Zusammen,

ich habe so eine Solar LED lichterkette mit 200 LED's, Lipoakku und 6V 
Solarzelle. Leider hat sich die elektronik verabschiedet (ist vergossen, 
man kann also keine Bauteile sehen.). Theoretisch wollte ich die Kette, 
da sie nunmal hängt, wieder reparieren. Eine Ladeelektronik für den Akku 
habe ich noch. Allerdings blicke ich nicht durch die Verschaltung nicht 
so durch, bzw, weiß nicht wie ich es bauen soll.
Also, bei einer Spannung von 6 Volt leuchtet jede 2. LED. Verdrehe ich 
Plus und Minus, leuchten nur die anderen, die vorher aus waren.???? Kann 
das so sein? Nungut, wenn ja, einen Step Up für die 6 Volt habe ich, das 
ist nicht das Problem, aber der Plus, Minus wechsel? Wie "bastel" ich 
soetwas denn? Der Wechsel muß ja so schnell stattfinden, das ich es 
optisch nicht sehe. Ach so, es sind 6V und 500mA, die Pro "Seite" 
Verbraucht werden.
Gibt es etwas fertiges? Oder mit welchen Bauteilen muß ich wie basteln?

Im zweifelsfalle muß ich es einmal neu kaufen, wobei theoretisch würde 
ich sie lieber wieder reparieren.

: Verschoben durch Moderator
von Stefan F. (Gast)


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Du hast das Zauberwort fast in den Titel geschrieben. Die gesuchte 
Schaltung heißt "H-Brücke". Zum Beispiel mit einem halben SN754410.

Man kann Spannungswandler aber auch so bauen, dass sie direkt 
Wechselspannung ausgeben. Das ist allerdings schon etwas spezieller und 
daher wohl nicht als steckfertiges Modul zu haben.

von Ae 0. (moviesdown)


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Hi,

ja, die H-Brücke habe ich gefunden. Aber wie muß ich das 
Bewerkstelligen, das sie dauerhaft "wechselt" und am besten in welcher 
Frequenz?

von Rainer W. (rawi)


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Stefan F. schrieb:
> Zum Beispiel mit einem halben SN754410.

Ein wunderschönes Museumsstück. Bei 0.5A gehen da alleine 2.1 bis 2.9V 
am Treiber verloren. Für die LEDs bleibt da nicht mehr viel.

Eine H-Brücke mit MOSFETs wäre deutlich besser geeignet.

von Stefan F. (Gast)


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Du musst sie mit einem Taktgeber ansteuern. Zum Beispiel mit der 
Schaltung aus Absatz "Instabiler NAND-Gatter Multivibratoren" auf 
https://www.electronics-tutorials.ws/de/sequentielle/multivibratoren.html

Für die beiden Anschlüsse deiner Lichterkette brauchst du zwei 
Halbbrücken. Eine steuerst du direkt mit dem Multivibrator an, die 
andere mit dem invertierten Signal, wofür du ein weiteres Logikgatter 
als Inverter brauchst.

von Stefan F. (Gast)


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Rainer W. schrieb:
> Eine H-Brücke mit MOSFETs wäre deutlich besser geeignet.

Anstatt zu meckern, empfehle ihm doch einen geeigneten Chip. Oder noch 
besser ein Modul das den Taktgeber bereits enthält.

von Stefan F. (Gast)


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Vielleicht ein TC4469, der hat integrierte Inverter.

von Rainer W. (rawi)


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Stefan F. schrieb:
> Anstatt zu meckern, empfehle ihm doch einen geeigneten Chip. Oder noch
> besser ein Modul das den Taktgeber bereits enthält.

Erstmal muss klar sein, was das überhaupt werden soll.
Möglicherweise muss nämlich das Tastverhältnis auch noch einstellbar 
sein, um die Farbstimmung der LED-Kette zu steuern (Warmweiß <-> 
Kaltweiß). Sonst würde es keinen Sinn machen, je nach Polarität die eine 
oder die andere Hälfte der LEDs leuchten zu lassen.

von J. S. (jojos)


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Ich kenne die einfachen Ketten nur mit gleichen LED, die Controller 
können dann noch verschiedene Blinkeffekte.
Über diese Dinger wurde hier schon oft diskutiert weil die ersten sich 
den Modus nach dem ausschalten nicht gemerkt hatten. Mittlerweile können 
die das, haben Timer drin und zum Teil auch eine Fernbedienung dabei.
Vielleicht bekommt man die Controller auch bei Ali einzeln.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Ae 0. schrieb:
> Allerdings blicke ich nicht durch die Verschaltung nicht so durch, bzw,
> weiß nicht wie ich es bauen soll.
> Also, bei einer Spannung von 6 Volt leuchtet jede 2. LED. Verdrehe ich
> Plus und Minus, leuchten nur die anderen, die vorher aus waren.???? Kann
> das so sein?

Ja, das kann so sein. Die Lichterkette ist für Wechselspannung gebaut 
worden, z.B. einfach aus 230V zu gewinnen (flimmert dann aber übel).

Vermutlich gab es sie deswegen billig und der Verkäufer hat einen nicht 
so soliden Wechselspannungsgenerator dran gebaut.

Die 6V entstehen wohl, wenn der Nennstrom fliesst, und man wird die 
Leitung zwischen den LED als Stromverteilungswiderstand nutzen.

Vermutlich verträgt jede LED im Strang mehr Strom als die 5mA, 
vielleicht 20mA der sich z.B. bei 8V einstellt, aber dann wäre dein Akku 
ruck-zuck leer und man betreibt die LED eben nur mit einem Bruchteil 
ihrer Helligkeit.

Tja, wie baut man so eine Schaltung aus einer 4.2-2.5V LiPoly Akku ?

Irgendwie habe ich den Verdacht, dass der Hersteller eine besonders 
trickreiche aber eben leicht kaputtgehende Variante gewählt hat, 
Sperrschwinger mit 1 Transistor ohne Gleichrichter am Ausgang oder so. 
Die Schaltung sollte man so nicht nachbauen, egal wie einfach sie war, 
weil sie eben nicht lange funktioniert hat.

Ein Spannungswandler, der aus der absackenden Spannung des Akkus 
konstante 6V macht und bei Dunkelheit eingeschaltet wird wie

https://eckstein-shop.de/MT3608DC-DCAdjustableStep-upSpannungsreglerBoostVoltageRegulator2V-24V

Dazu eine Vollbrücke wie https://www.ebay.de/itm/122711950181

gesteuert vom beliebten NE555 
https://eckstein-shop.de/NE555EinstellbareFrequenzPulseGeneratorModulRechteckwelleSchrittmotortreiberbis200kHz

Fehlt nur noch die Ladeschaltung die aus dem 6V Solarmodul den Akku 
nachlädt und bei Dunkelheit den Spannungswandler einschaltet und bei zu 
niedriger Akkuspannung wieder ausschaltet.

https://www.ebay.de/itm/165950085189

Bei Dunkelheit. Hmm. Sollte die Solarpanelspannung unter die 
Akkuspannung fallen. Das müsste man erkennen und dem StepUp 
Spannungswandler einschalten, bei unter sagen wir 3V aber wieder 
ausschalten. Also noch mehr Elektronik. Dein vergossener Block war 
sicher einfacher als diese Kombination von Fertigmodulen.

von Stefan F. (Gast)


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Man kann das ohne digitale Technik auf diese Art aufbauen. Die richtige 
Dimensionierung der Spule schüttelt man sich aber nicht mal eben schnell 
aus dem Ärmel.

Außerdem scheint es mir ratsam. Lithium Akkus nicht ohne 
Tiefentladeschutz zu betreiben.

von J. S. (jojos)


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Ich hatte so eine Kette mal gemessen, die lief mit ca. 1 kHz PWM und +/- 
29 V. Die H-Brücke muss also diese Spannung ab können.
Eine Kette die mal für Solar ausgelegt war leuchtet deutlich schwächer 
als eine neuere mit Netzteil. Die Schaltung mit dem Solar war sehr 
simpel, μC, Spule, Transistor oder H-Brücke weiß ich nicht mehr so 
genau, jedenfalls sehr wenig Teile. Der Akku wurde kaum geladen obwohl 
die Solarzelle 40 mA geliefert hat, da habe ich auf Versorgung durch 
Netzteil umgebaut.

edit:
habe noch die Bilder von meiner Solarkette gefunden

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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J. S. schrieb:
> +/- 29 V. Die H-Brücke muss also diese Spannung ab können

Bei DEINER Kette. SEINE kommt wohl mit 6V aus, der IC muss also keine 
29V aushalten.

von J. S. (jojos)


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am Eingang hat meine Kette auch 5 V. Da die Ketten Segmente von mehreren 
LED in Reihe haben, liegen am Ausgang des Controllers höhere Spannungen 
an. So ist bei einem halben Dutzend Lichterketten hier.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Michael B. schrieb:

> Ja, das kann so sein. Die Lichterkette ist für Wechselspannung gebaut
> worden, z.B. einfach aus 230V zu gewinnen (flimmert dann aber übel).

Nun, das mit dem Flimmern ist Geschmacksache. Ich komme mit so
einer trafobetriebenen Kette gut zurecht, zumal ich diese ja
nicht als Beleuchtung z.B. zum Lesen benutze.

von Dominik (50hz)


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Ich habe auch so eine 100er Lichterkette mit 29V-Netzteil, welche ich 
via USB-Powerbank mobil betreiben wollte auf einen Bollerwagen. Dazu 
habe ich 3 fertige China-Module auf eine Platte geschraubt und einfach 
nur verdrahtet ohne weitere Bauteile:
1x Arduino Nano
1x L298N Dual H Bridge
1x beliebiges Step-Up Modul 5V->30V

Die Grundidee und das Arduino Grundprogramm hatte ich hier geklaut:
https://www.hackster.io/daniel232/arduino-controlled-power-supply-for-led-string-lights-72ba6b

Hat wunderbar funktioniert und ich wollte eigentlich noch eine 
Musiksteuerung mit dem Arduino realisieren (z.B. Wechselblinken im 
Takt). Ich habe dazu auch schon ein MSGEQ7-Modul gekauft und nie 
genutzt.

Stattdessen bin ich auf das WLED-Projekt umgestiegen: Mit einem 
ESP32-Modul + INMP441-Modul (digitales Mikrofon) war das viel einfacher 
möglich. Zudem hat man noch viel mehr Möglichkeiten bezüglich 
Lichteffekten mit den günstigen 5V RGB(W)-Ketten (z.B. SK6812).

: Bearbeitet durch User
von Ae 0. (moviesdown)


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Hallo Zusammen,
danke für die Tips und Anregungen.

Wenn ich mir die Bauteil/Platinenliste anschauen, so habe ich einige 
Sachen von den ESP's noch Übrig. Die Ladeschaltung mit 
Unterspannungsschutz und Einschalten bei zu wenig Licht, habe ich auf 
einer Platine. Der Ausgang hat zwar nur 2V und max200 mA, aber da könnte 
man einen Tyristor mit schalten.

Wobei die Frage bald ist, ob ich die Elektronik nicht einfach mit Step 
up und ESP / Motorsteuerplatine mache. Alles in allem scheint es mehr zu 
verbrauchen, wie das olle Originale Teil. Der Aufwand ist auch nicht 
ohne, fällt aber in die Bastel Kategorie.

Gut, ich habe auch noch eine 12V Solarzelle, aber da fängt das ganze mit 
der MPPT Ladeschaltung für einen LiPo 3,7V zu Laden wieder an 
kompliziert zu werden. So könnte ich 2-3 Lipos parralel schalten, oder 2 
in Reihe, dann hätte ich die Spannung für die LED's, müsste dann aber 
bei der ESP Variante einen Step Down nehmen.

von Bernd K. (bmk)


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Das Problem hatte ich auch schon mal.
Vielleicht hilft dir mein Beitrag dazu:

Beitrag "Re: Quick&dirty - schnelle Problemlösungen selbst gebaut"

Edit: Der Link scheint nicht zu funktionieren.
Gemeint ist der Beitrag vom 22.11.2021 um 19:31 auf Seite 17

: Bearbeitet durch User
von Wf88 (wf88)


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Stefan F. schrieb:
> Man kann das ohne digitale Technik auf diese Art aufbauen. Die
> richtige Dimensionierung der Spule schüttelt man sich aber nicht mal
> eben schnell aus dem Ärmel.
> Außerdem scheint es mir ratsam. Lithium Akkus nicht ohne
> Tiefentladeschutz zu betreiben.

Doch, ringerkn gelb 20mm ca.  Und 10:10:30-40 wird schon passen.

Beitrag #7410392 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Wf88 (wf88)


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Manuel schrieb im Beitrag #7410392:
> Um die Lichterkette wieder zum Laufen zu bringen, müsstest du die
> Schaltung der Elektronik kennen. Wenn die Bauteile vergossen sind, ist
> das natürlich schwierig. Eine Möglichkeit wäre, die LED-Ketten zu öffnen
> und die Verkabelung zu untersuchen. Eventuell findest du dort Hinweise
> darauf, wie die Schaltung aufgebaut ist und welche Bauteile verwendet
> wurden.

Ist doch schon bekannt, der Aufbau. Steht im ersten Post. Umpolen für 
die zweite hälfte. Also zwei Stränge antiparallel.

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