Småknepig krets för husnummerbelysning

[90kar08]

Fick i uppgift av min farbror att fixa så att deras solcellsdrivna belysning ovanför husnumret lyser längre på kvällen. Nu slocknar den redan vid 8-tiden. Kretsschema finner ni nedan. Batterierna är 2 st seriekopplade NiMH celler på 2500mAh.

Nu till det knepiga, jag vet inte hur många gånger jag följt kopplingarna på kretskortet (det är jag som ritat schemat efter kretskortet) och hur jag än bär mig åt så får jag det till att lysdioderna är vända åt "fel" håll så som jag ritat dem. Det ser ut som vanliga 5mm LEDs och löder jag bort dem så lyser de när man lägger plus på långa benet. När jag mäter spänningsfallet över dioderna i kretsen blir det 0,085v, löder jag loss dem så börjar de inte lysa förrän vid ca 2,6v. Spänningen över transistorn strax under till vänster blir resterande 2,5v (batteriernas spänning var runt 2,6v vid mätningen) annars hade jag misstänkt mäfel. 150 ohms motståndet verkar vara för att minska strömmen genom lysdioderna men det verkar inte speciellt begåvat att sätta det parallellt med dem, då bränner det ju bara en massa energi i onödan. Om någon förstår hur det hela fungerar får man gärna förklara

Farbrors idé var att ta bort den ena lysdioden men då lyser den andra dubbelt så starkt istället så det hjälper ju inte, kretsen drar 15mA i båda fallen, 3mA genom vardera lysdioden, resterande 9mA någon annanstans...

Min idé var att ta bort ena LED:en och 150 ohmaren och öka 5K1 motståndet för att minska strömmen genom den andra dioden, kommer det funka tro?

Edit: "Gallret" längst till vänster på schemat är solcellen

[YD1150]

Det där 150ohms motståndet, kan det vara en spole på 150uH (oftast "giftgrön" med färgringar på) ?
Ser inte någon praktisk nytta att ha ett motstånd där.
Kopplingen ser mer ut att vara en oscillator och då är det mer sannolikt att det är en spole.

Bild på kretskortet!

[opampen]

Till att börja med är lysdioderna felvända! Anoden ska kopplas till+. Ska inte motståndet 150 Ohm ligga i serie med lysdioderna?

[danei]

Jag tror nog snarare att YD1150 är lösningen på spåret.

[90kar08]

opampen: Du läste inte mitt inlägg va?

YD1150: Jo, så är det nog. Tanken slog mig med men på kretskortet heter den R4 därför antog jag att det var ett motstånd. Får gå på med oscilloskopet vid tillfälle

Nåt tips för att minska strömförbrukningen?

[danwi]

Japp, YD1150 är tveklöst inne på rätt spår. Det där är tusan en rätt elegant konstruktion! Det är i princip en tokenkel inverterande switch-omvandlare som gör att man kan driva lysdioderna med en batterispänning en bra bit under lysdiodernas framspänningsfall Trixet för att få dioderna att lysa är att det går en ström genom spolen längst till höger. När transistorn längst till höger slutar leda "vill" ändå spolen att strömmen genom den ska fortsätta flyta. Enda vägen blir då genom lysdioderna som därmed lyser!

Jag avslutar med lite kvalificerade spekulationer då jag är skapligt trött och inte riktigt lyckas tänka ut hur alla parametrar påverkar varandra... Om det inte sker något dramatiskt med switchfrekvensen så borde det nog funka att sätta in en mindre spole då det ger mindre mängd energi som lagras där varje cykel och då borde rimligtvis dioderna lysa svagare.

[opampen]

Ja, 90kar08 det är klart nu när du säger det! Fastnade lite i tankbanorna där på att det "bara" var ett motstånd. Nu är jag med på det. Visst en smidig lösning trots allt!

[RoPa]

Först saknas info om vid vilka solförhållandet problemet uppstår, så här års? Vid vilken ort? Antal soltimmar? Men men...

Om batteriet är på 2500mAh och det tar slut klockan 8 (när slutade solen ladda via solpanelen?) och vi tänker oss kl 12 (exempel Helge) så räcker 2500mAh i 8h vilket betyder ca 300mA... är inte det lite mycket för de två dioderna om de drog 3mA? Med totalt 15mA ska batteriet räcka i nästan sju dygn (idealt) så kanske inte förbrukningen är det stora problemet ...

Kan det vara så att batteriet inte blir fullt? Kanske en större solpanel är lösningen? (OBS !!! retoriska frågor)

Tre hörnpelare, större batteri, mer laddning eller mindre förbrukning, någon måste ändras men inte nödvändigtvis förbrukningen. Här lutar det mot problem med laddningen...

Lycka till!

[prototypen]

I första inlägget står, 9mA går någon annanstans.
KAN det vara så att drosseln går i mättning pga för låg switchfrekvens.

Annars så var det en snofsig lösning.

Bygg en ny med en 555 och variabel pulsbredd för olika laddning av drosseln.

Protte

[Volvo245GLT]

Prova ladda upp cellerna till full kapacitet "manuellt" och undersök hur länge det lyser.
Solen ger verkligen inte mycket energi såhär års... Lösningen är troligtvis en större panel eller någon annan kraftkälla.

En liten vindgenerator t.ex. borde ge bra mycket mer energi än solen just nu.

[PHermansson]

Angående förväntat driftstid så har jag ju kört ett elektriskt värmeljus på två GP Recyko AA utomhus ett tag. Satte ut det på lucia 2012, det fungerar än. Så troligen blir batterierna knappt laddade här.

[90kar08]

Nej, självklart är det så att batterierna inte blir riktigt laddade men att byta solpanel
eller liknande är inte aktuellt. Och antalet soltimmar är ju svårt att göra något åt,
huset står där det står och vädret ändrar man inte.

Min förhoppning var att man på något vis kunde byta någon komponent (t.ex. som
förslaget att byta drosseln, någon som vet får gärna bekräfta om det funkar eller ej)
eller lägga till ett motstånd nånstans typ. Vad händer om man sätter ett motstånd i
serie med drosseln, borde inte strömmen genom den minska så att strömmen genom
dioderna minskar? Kanske i kombination med mindre drossel?

Att bygga en helt ny krets är ju ett förslag men det får vara sista utvägen.

Sen är det ingen jätteminskning av strömförbrukningen som behövs, det räcker nog
att komma ner från 15 till 10mA eller så. Farbror tyckte det skulle vara bra om den
var tänd ett par timmar till bara, till kl 22 eller så.

Ska nog testa att ladda batterierna också som Volvo245GLT föreslog så det inte är dom som är helkassa...

[Icecap]

Men en mindre induktans ville höja frekvensen vilket ger mer förlust i LED'na. Induktansen bildar en parallellresonans krets med de två ökningar.

[RoPa]

Förväntad effektivitet i en sådan krets är inte 100% så en del ström kommer att gå "förlorad", eller energi som det egentligen handlar om.

Det är möjligt att spolen blir mättad efter som den troligen inte är en toroid (då skulle det varit tydligt redan från början att det inte är en resistor) utan en axiell vilket gör att det är svårt att få ett högt magnetiskt flöde.
Om det är fallet kan man minska värdet på den kondensator som sitter till höger i schemat, den som ger återkoppling i oscillatorn. det ger en högre frekvens och därmed kortare tid som ström rampas upp i induktorn.

Om det inte beror på mättnad i spolen så kan det bero på för kort urladdningstid, dvs att strömmen inte hinner sjunka till noll genom lysdioderna innan den börjar rampas upp igen. Då får man en "stående" ström i spolen innan man börjar rampa upp igen. Cykeltiderna i på/av behöver justeras. Vilket troligen kan påverkas av förhållandet mellan de två kondensatorerna och motståndet på 200K. Det hjälper således inte med att bara sänka frekvensen då det är förhållandet som är fel.
En sänkt frekvens ger både mer i och ur laddning av ström (energi) i spolen vilket inte hjälper i sak.

Att nå en verkningsgrad på mer än 50-60% blir nog svårt med tanke på den simpla designen (därmed inte sagt att den är dålig). Att byta spolen till en toroid är vad jag tror är den enklaste vägen att förbättra verkningsgraden utan vidare ingrepp. Men att få ut 6mA ur 15mA är 40% verkningsgrad (om spänningen är den samma) och inte så illa.

För att göra en säkrare bedömning av detta skulle ett oscilloskop vara ett bra verktyg för då kan man se hur det ser ut genom hela cykeln. En simulering av kretsen kan också ge en ledtråd till vad man teoretiskt skulle kunna uppnå.

Värden på kondensatorer kan ge ledtrådar, de drar ström (energi) i upp/ur laddning beroende på storlek och frekvens.
Foto på kretskortet som frågas efter tidigare skulle kunna ge någon ide.

Lycka till!

[RoPa]

Glömde lite saker.

Motstånd i serie förbrukar energi och är kanske inte så bra väg att gå, vare sig i serie med spolen eller dioderna.
Det kan även komma att påverka oscillatorns funktion.

För att få lägre förbrukning ska värdet på spolen ÖKA inte minskas, vid samma frekvens ger en mindre induktans högre ström.
Så i samband med byte till toroid typ kan värdet ökas (dubbelt?).

Lycka till igen!