Schmitt-Trigger-Schaltung

[Jens B. (jens_b336)]

Hallo liebe Elektronikspezialisten,

ich habe an einem eScooter (Xiaomi 1s) einen zusätzlichen Scheinwerfer 
montiert, das originale Licht ist leider mangelhaft.

Der Scheinwerfer hat keinen eigenen Ein-/Ausschalter. Die Ansteuerung 
soll über den originalen Lichtschalter (Multifunktionstaster, mit dem 
Taster werden viele Funktionen am Roller gesteuert) erfolgen.

Ich habe bereits die Zuleitung von der originalen Lampe abgegriffen. Es 
kommt folgende Spannung an:
Licht aus: 4,5 Volt
Licht an: 5,5 Volt
Weshalb die originale LED bei dieser geringen Differenz schaltet, 
verstehe ich nicht ganz. Soll aber was mit der Stromstärke zu tun haben. 
Die Lichtschaltung erfolgt elektronisch über eine Platine im Roller 
durch einen kurzen Druck auf den Taster.

Zahlreiche Versuche mit einem Relais und div. Widerständen waren leider 
erfolglos, da die Spannungsdifferenz zu gering ist. Entweder zieht das 
Relais nicht an, oder es fällt nicht mehr ab. Verständlich bei nur 1 
Volt Spannungsdifferenz.

Ich muss nun zur Steuerung meiner neuen Lampe eine Schaltung 
bauen/kaufen, die eine Schaltschwelle bei recht genau 5 Volt hat. Sobald 
diese 5 Volt erreicht sind, könnte ich damit ein 6V Relais anziehen 
lassen, welches die Zusatzlampe steuert. Unter 5 Volt soll dann die 
Spannung für das Relais stark abfallen, so dass das Relais wieder 
schalten kann und nicht wie jetzt bei 4,5 Volt noch nicht schaltet.

Nach bisheriger Recherche könnte eine Schmitt-Trigger-Schaltung die 
passende Lösung für das Problem sein. Bedauerlicherweise reichen meine 
bescheidenen Elektronikkenntnisse nicht aus, um selbst so eine Schaltung 
zu entwerfen bzw. diese so zu berechnen, dass sie bei genau 5 Volt 
reagiert.

Vorhanden ist bereits ein 6V DC-Relais und ein Sortiment an 
Widerständen. Messgerät, div. Lötkolben und ein wenig Erfahrung sind 
ebenfalls vorhanden.

Danke für eure Unterstützung und viele Grüße

Jens

[H. H. (hhinz)]

Jens B. schrieb:
> Ich habe bereits die Zuleitung von der originalen Lampe abgegriffen. Es
> kommt folgende Spannung an:
> Licht aus: 4,5 Volt
> Licht an: 5,5 Volt

Mist gemessen! Häng mal einen 100kOhm Widerstand parallel zum Messgerät.

[Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill)]

Möglicherweise befindet sich auf der Leiterplatte ein "intelligenter" 
Leistungsschalter, der einen Kurzschlussschutz, Drahtbrucherkennung usw. 
besitzt. Hierfür wird dann ggf. auch im ausgeschalteten Zustand 
hochohmig eine Prüfspannung bzw. ein Prüfstrom an den Verbraucher 
angelegt. Auf Grund der Diodenkennlinie des LED-Scheinwerfers stellt 
sich dann eine Spannung am unteren Ende des LED-Durchlassbereichs ein.

Vermutlich würde die Spannung auch schon hinreichend stark einbrechen, 
wenn ein passender Shunt parallel zur LED geschaltet wird. Ob das dann 
schon gleich zu einer Störung führt, hängt von der konkreten 
Implementierung im Steuergerät ab.

Veröffentliche daher am Besten aussagekräftige Fotos der Leiterplatte 
des Steuergeräts, aus dem klar hervorgeht, welche Bauelemente im 
Dunstkreis der Scheinwerferversorgung zu finden sind. Verdächtig sind 
hier Bauteile mit der Bezeichnung BTSxxxx, BTNxxxx, FANxxxx, o.ä..

[Nemopuk (nemopuk)]

Dein Lösungsansatz sinnlos, und beruht auf falschen Annahmen. Finde 
heraus wie die bestehende Schaltung wirklich funktioniert, oder 
verzichte auf die Koppelung.

[Rolf (rolf22)]

Jens B. schrieb:
> Hallo liebe Elektronikspezialisten,
>
> ich habe an einem eScooter (Xiaomi 1s) einen zusätzlichen Scheinwerfer
> montiert, das originale Licht ist leider mangelhaft.

Auch wenn jetzt wieder viele mosern, ich sage es trotzdem: Damit 
verliert der Roller **möglicherweise** seine Allgemeine 
Betriebserlaubnis und damit auch den Versicherungsschutz.
("Der hat mich geblendet, Herr Richter, sonst wäre das nicht passiert!")

[Jens B. (jens_b336)]

H. H. schrieb:
> Jens B. schrieb:
>> Ich habe bereits die Zuleitung von der originalen Lampe abgegriffen. Es
>> kommt folgende Spannung an:
>> Licht aus: 4,5 Volt
>> Licht an: 5,5 Volt
>
> Mist gemessen! Häng mal einen 100kOhm Widerstand parallel zum Messgerät.


Hallo H. H.,

danke für Deinen Beitrag. Wie genau kann man denn bei einer 
Spamnungsmesseung "Mist" messen? Ich halte die Messspitzen an die beiden 
Leiter und schalte dann die Beleuchtung ein bzw. aus. I. d. R. 
funktioniert das ganz gut. Aber hier haben wir ggf. eine besondere 
Situation.

Mit dem Widerstand parallel zum Messgerät meinst Du zwischen Plus und 
Minus? Will ja nix kaputt machen...

Viele Grüße

Jens

[Jens B. (jens_b336)]

Andreas S. schrieb:
> Möglicherweise befindet sich auf der Leiterplatte ein "intelligenter"
> Leistungsschalter, der einen Kurzschlussschutz, Drahtbrucherkennung usw.
> besitzt. Hierfür wird dann ggf. auch im ausgeschalteten Zustand
> hochohmig eine Prüfspannung bzw. ein Prüfstrom an den Verbraucher
> angelegt. Auf Grund der Diodenkennlinie des LED-Scheinwerfers stellt
> sich dann eine Spannung am unteren Ende des LED-Durchlassbereichs ein.
>
> Vermutlich würde die Spannung auch schon hinreichend stark einbrechen,
> wenn ein passender Shunt parallel zur LED geschaltet wird. Ob das dann
> schon gleich zu einer Störung führt, hängt von der konkreten
> Implementierung im Steuergerät ab.
>
> Veröffentliche daher am Besten aussagekräftige Fotos der Leiterplatte
> des Steuergeräts, aus dem klar hervorgeht, welche Bauelemente im
> Dunstkreis der Scheinwerferversorgung zu finden sind. Verdächtig sind
> hier Bauteile mit der Bezeichnung BTSxxxx, BTNxxxx, FANxxxx, o.ä..


Hallo Andreas,

danke für Deinen Beitrag.

Ich habe hier im Forum Bilder von der Platine gefunden und hänge sie mal 
ran.

Viele Grüße

Jens

[H. H. (hhinz)]

Jens B. schrieb:
> Mit dem Widerstand parallel zum Messgerät meinst Du zwischen Plus und
> Minus?

Natürlich.

[Rainer W. (rawi)]

Jens B. schrieb:
> Wie genau kann man denn bei einer Spamnungsmesseung "Mist" messen?

Das fängt mit der Impedanz der Spannungsquelle an (darum die 100kΩ) und 
hört bei der Einstellung AC bzw. DC noch nicht auf. Falls die Lampe 
elektronisch gesteuert wird, kann man gar allen möglichen Mist messen.

Jens B. schrieb:
> Weshalb die originale LED bei dieser geringen Differenz schaltet,
> verstehe ich nicht ganz.

Eben, eine LED ohne weitere Elektronik geht nicht bei 4,5V aus und bei 
5,5V an, da sie Spielraum für die Stromstabilisierung braucht.

[Jens B. (jens_b336)]

H. H. schrieb:
> Jens B. schrieb:
>> Mit dem Widerstand parallel zum Messgerät meinst Du zwischen Plus und
>> Minus?
>
> Natürlich.


Habe nochmal die Spannungen gemessen.

Licht aus, ohne angeschlossenes Relais: 4,5 Volt
Licht aus, mit angeschlossenem (und angezogenem) Relais: 3,92 Volt
Licht an, egal ob mit oder ohne Relais: 5,5 Volt
Das Parallelschalten des 100K Widerstandes brachte mit angeschlossenem 
Relais keine Veränderung der Spannung.

Interessant ist, dass die Spannung ohne eingeschalteses Licht abfällt 
(sicherlich durch die Spule im Relais), mit eingeschaltetem Licht jedoch 
nicht.

[H. H. (hhinz)]

Dann ist deine Schaltung defekt.

[Julian L. (rommudoh)]

H. H. schrieb:
> Dann ist deine Schaltung defekt.

Wäre zumindest auch eine Erklärung für das "mangelhafte originale 
Licht".

[Jens B. (jens_b336)]

Ich habe noch ein paar Infos in einem eScooter Forum gefunden. Da geht 
es auch um eine Modifikation des originalen Lichts (es ist nicht defekt 
der Lichtkegel ist einfach sehr klein und kurz).
Dort ist die Rede von einer Strombegrenzung.

Hier der Link zum Beitrag:
https://rollerplausch.com/threads/xiaomi-pro2-vorderlicht-modifizierung-helleres-licht-mehr-reichweite.3237/page-2

Vielleicht hilft es ja, eine Lösung für meine Lichtschaltung zu finden.

Aktuell geht das Zusatzlicht einfach mit an, wenn ich den Roller 
einschalte. Das ist übergangsweise OK. Wenn sich das Problem nicht lösen 
lassen sollte, muss ich eben einen 2. Lichtschalter verbauen.

[Nemopuk (nemopuk)]

Jens B. schrieb:
> der Lichtkegel ist einfach sehr klein und kurz

Wie bei einem Laserschwert, mit dem man mangels Reichweite keine Drohnen 
bekämpfen kann?

[Stefan R. (stefan_r_bs)]

Wie wäre es mit einem langweiligen, pragmatischen Ansatz: Akku-Lampe aus 
einem Fahrrad-Lichtset, wie es z.B. immer mal für 12 EUR im Aldi/Lidl 
angeboten wird?

Nach dem, was im zitierten Thread steht, scheint die Bordelektronik auch 
ohne Bastelei schon genug mit sich selbst zu tun zu haben (à la 
"Gasgriffsensor wird vom Licht beeinflusst").

Jens B. schrieb:
> Ich habe noch ein paar Infos in einem eScooter Forum gefunden. [...]
> 
https://rollerplausch.com/threads/xiaomi-pro2-vorderlicht-modifizierung-helleres-licht-mehr-reichweite.3237/page-2