Nachtlicht
Der ausgelesene Schaltplan eines Nachtlichts „Johnlite Typ 2268, DAKS 906779“:
Ausgelesener Schaltplan,
Eagle-Quelle
Funktionsprinzip:
- Des Fotowiderstand CDS1, R8 und R6 bilden einen Spannungsteiler,
der bei geringer Beleuchtung von CDS1 (= hoher Widerstand)
eine niedrige Spannung an den Pins 2 und 6 von IC1 abgibt.
- IC1 (verbreiteter 555er Zeitgeber) arbeitet als Schwellwertschalter (Schmitt-Trigger-Verhalten).
Bei geringer Beleuchtung von CDS1 wird der Triac
permanent (nicht nur zum Nulldurchgang) über R7 mit positivem Zündstrom gespeist.
- Die Bauelemente C2, D2, D3, Z1 und C3 dienen zur Stromversorgung
mit Gleichspannung.
- R4 entlädt C2 beim Abziehen des Nachtlichts aus der Steckdose,
damit die Steckerpins spannungsfrei sind.
- R5 schützt den Gleichrichter vor Überstrom bei steilen Spannungsflanken,
bspw. beim Anstecken oder beim Betrieb von Phasenanschnittschaltungen nebenan.
- C1 dient als Blindwiderstand zum Betrieb der Leuchtstofflampe.
(Leuchtstofflampen müssen ähnlich LEDs mit Vorwiderstand an Spannungsquellen
betrieben werden.
Die Verlustleistung in Blindwiderständen ist Null, sind aber nur bei Wechselspannung einsetzbar.
Bei großen Leuchtstofflampen verwendet man statt Kondensatoren Drosseln
[= induktiver Blindwiderstand], die mit dem Starter als Hochspannungslieferant
dienen.)
- R1 entlädt C1 beim Abziehen des Nachtlichts aus der Steckdose,
damit die Steckerpins spannungsfrei sind.
- R2 wurde als Leiterschleife am Lampenrücken verlegt;
sorgt für bessere Zündung und weniger Flackern
- Die Bauelemente R3 und D1 ergeben für mich keinen Sinn;
vermutlich eine Starthilfe
Das Problem mit diesem Nachtlicht war:
- Abschattung der Leuchtstoffröhre (um Lichtrückkopplung zu vermeiden)
schluckt unnötig Licht
- Fotodetektor zu unempfindlich (schaltet ein bei Dämmerung;
es soll wirklich nur als Nachtlicht dienen)
- Fotodetektor zu nah an der Lampe für sinnvolle Funktion
Daher folgende Modifikationen:
- Abschattung abgesägt für freie Lichtausbreitung in alle Richtungen
- Widerstand R6 erhöht auf 470 kΩ (Einstellregler)
- Fotowiderstand CDS1 mit steifen Draht ca. 20 cm heraus verlängert,
dieser wird per Schwanenhalsfunktion des Drahtes so ausgerichtet,
dass möglichst wenig Licht von der Lampe, aber möglichst viel Licht vom
Fenster darauf fällt
Alles in allem war's für die Katz', weil:
- die Lampe nicht mal 1000 Betriebsstunden hielt
- der Dämmerungsschalter mit R5 recht viel Ruhestrom zieht und
damit permanent Energie verschwendet
Ein gut gemachtes LED-Nachtlicht hat diese Nachteile nicht und darf
auch ganztags leuchten. Dazu später mehr …
Henrik Haftmann, 8. März 2010