Rätselhafte Solarlampe aus dem Baumarkt

gagasignor · Sa, 27.08.11, 21:29

Hallo mal wieder,

ich habe einen schönen Solarlampion im Baumarkt erworben, der wie üblich tagsüber lädt und nachts leuchtet bis der Akku leer ist.
Das Teil hat eine Weile gut funktioniert und jetzt plötzlich nicht mehr. Ich habe es zerlegt und soweit mir möglich getestet (Akku ist ok, Schalter ist ok, Schaltung nirgends offensichtlich defekt). Was mich wundert ist, dass nur ein Akku da ist mit 1,2 V und eine weiße LED ... wie kann das gehen? Überall finde ich nur komplexe Schaltungen für so eine Ein-Batterien-Lösung, hier ist die Schaltung aber doch recht simpel, oder?
Anbei mal zwei Bilder, vielleicht erklären die dem Profi ja eh schon alles ...

Die Frage nun: Wie kann ich die LED überprüfen bzw. kann ich Sie ggf. austauschen? Oder kann es an was anderem liegen?

Danke schon mal!
Christian

Achim H · So, 28.08.11, 08:57

Die Frage nun: Wie kann ich die LED überprüfen ... ?

Gegenfrage: wie hast Du denn den Schalter und den Akku überprüft?
Dein Messgerät hat doch möglicherweise einen Diodentester?

... kann ich Sie ggf. austauschen?

Sicherlich. Alles was irgendwo eingebaut wurde, kann man auch wieder ausbauen. Man muss nur schauen, wie und wo man dran kommt. Und wenn man nicht ohne weiteres drn kommt, dann muss man auch mal was kaputt machen. Zum Beispiel den Klecks, wo die Led mit den Kabel eingebaut wurde. Wenn man nicht dran kommt, dann kann man auch nichts austauschen

Was mich wundert ist, dass nur ein Akku da ist mit 1,2 V und eine weiße LED ... wie kann das gehen? Überall finde ich nur komplexe Schaltungen für so eine Ein-Batterien-Lösung, ...

Das wird wohl etwas Ähnliches wie ein Single-Cell Led-Converter sein. Typisch braucht man dafür nur 1 Widerstand, 1 Transistor und eine stromkompensierte Drossel (Induktivität zum Entstören mit 2 Wicklungen).

... hier ist die Schaltung aber doch recht simpel, oder?
Anbei mal zwei Bilder, vielleicht erklären die dem Profi ja eh schon alles ...

Ich sehe ein paar Bauteile, aber nicht, was zum Beispiel auf dem 4-poligen Bauteil drauf steht. Die Leiterbahnen auf der Platine kann man auch nicht erkennen. Keine Ahnung, wie diese Bauteile verschaltet sind. Rätselraten bringt weder Dich noch uns weiter.

Irgendwie vermisse ich die Induktivität. Was hängt eigentlich an den blauen Kabel dran?

eatis · Mo, 29.08.11, 16:51

das blaue geht bestimmt zur solarzelle.. kann man in dem kleinen schwarzen 4beiner vielleicht ne induktivität verstecken? aber ich nehm mal stark an, dass das son chinesischer sonderchip ist zu dem man kein datenblatt findet..

gagasignor · Mo, 29.08.11, 20:12

Danke für die raschen Reaktionen!
Hier noch ein paar Details und Fotos. Der schwarze Vierbeiner heißt "J001 0698", mehr steht da nicht drauf, die blauen Kabel gehen tatsächlich zur Solarzelle.
Die LED hab ich mal rausmontiert (rotes und schwarzes Kabel mit offenen Enden auf dem Foto) und sie funktioniert tadellos in einem Testsetting.
Der Akku zeigt 1,3V auf dem Multimeter, ich habe ihn auch schon mal mit einem anderen getauscht - keine Verbesserung.
Wenn man die Solarzelle ins Licht hält, sind zwischen den beiden Kabelenden 0 mV zu messen, wenn die Solarzelle abgedunkelt wird, sind es ca. 20mV die dann innerhalb weniger Sekunden auf 0 abfallen.
Ja und mehr gibt es dazu schon nicht zu sagen meinerseits ... fällt jemandem was ein?

Qs'Tree · Mo, 29.08.11, 22:46

Also das grüne Ding, das wie ein Widerstand aussieht, ist eine Induktivität (=Spule) und das schwarze Teil ein Step-Up-Wandler, der zusammen mit der Spule aus den 1,2V des Akkus eine getaktete/gepulste Spannung von ca. 3,6V macht. Damit kann dann z.B. eine weiße LED betrieben werden.
Details zu einem vergleichbaren Step-Up-Wandler-Prinzip findest du z.B. hier

http://www.ak-modul-bus.de/cat/documentation/pr4403.pdf

Die Beschaltung ist allerdings anders als auf deiner Platine. Was also wirklich in dem schwarzen Käfer steckt bleibt somit vorerst ein Geheimnis.

Zum Betrieb ist prinzipiell tatsächlich nur eine Spule erforderlich, selbst auf eine Diode zwischen Akku und Solarzelle kann in der Minimalvariante verzichtet werden, da die Entladung des Akkus über die Solarzelle sehr gering ist. Alternativ ist evtl. auch im IC eine Diode integriert.

Wenn der Akku voll ist & die LED funktioniert, dann ist entweder der Step-Up-Wandler hinüber, oder die Solarzelle hat einen Knacks. Hierzu mal die Solarzelle von der Platine ablöten und dann die Spannung bei Lichteinfall messen. Sollte dann bei rund 2V liegen.

gagasignor · Mi, 31.08.11, 08:11

Danke für die detaillierten Informationen.

die Solarzelle liefert in der Sonne 2,4V, das sollte wohl ok sein. Dann ist es wohl der Step-Up-Wandler ... und damit das Ende meiner Bemühungen.
Nochzumal die Kosten-Nutzen-Rechnung solcher Reparaturversuche ohnehin katastrophal ist. Aber der eigene Lernfortschritt ist ja unbezahlbar

Danke, danke, danke jedenfalls!

Bis zum nächsten rätselhaften Teil ...
Christian

Newbie49 · Do, 01.09.11, 18:48

Hallo Leute, ich klinke mich hier mal einfach ein, obwohl mein Problem etwas anders gestrickt ist. Nach eifrigem Lesen in dem Thread viewtopic.php?f=35&t=494 habe ich mittels einer Schaltung von Q´trees eine Billig Baumarkt Solarlampe neu zum Leben erweckt.
Jetzt habe ich aber auch solch eine Kugelleuchte, die jedoch zwei AAA NiMh Akkus enthält, also mit 2,4 V Spannung arbeitet. Diese würde ich auch gerne wieder zum Leben erwecken, da Schlamm in die Lampe eingedrungen ist und die Schaltung ruiniert hat. Leider habe ich bisher noch keine Step- up Schaltung für 2,4 Volt gefunden; habe auch keine Ahnung von Elektronik, so dass ich eine vorhandene Schaltung auf 2,4 V auslegen könnte. Kann mir hier jemand eine funktionstüchtige derartige Solarlampenschaltung posten? Funktioniert das auch mit dem 4403 Prema Chip?

Borax · Fr, 02.09.11, 08:29

Funktioniert das auch mit dem 4403 Prema Chip?

Nein. Der 4403 Prema Chip darf nur mit einer Zelle verwendet werden:

The input voltage must be 1.90V at maximum

(Siehe Seite 8 im Datenblatt: http://www.prema.com/pdf/pr4403.pdf)
Entweder die 2 Zellen mit nur einer Zelle ersetzten (und den 4403 Prema Chip verwenden), oder die 2 Zellen so lassen und eine LED verwenden, die mit weniger Spannung auskommt (z.B. eine gelbe LED: http://www.leds.de/Standard-LEDs/SuperF ... -2-1V.html) oder 3 Zellen nehmen (falls die Solarzelle genug Spannung hat) und die Standard-Schaltung von Qs´Tree verwenden.

Newbie49 · Fr, 02.09.11, 22:18

Nun ja, die Kugel enthält zwei LED´s in der Farbe "Amber", die parallel geschaltet sind. Beim Versuch, diese LED´s mit einer 3 V CR 2025 Knopfzelle zu betreiben habe ich eine Stromaufnahme von 6,5 mA gemessen.
Wäre es jetzt nicht einfach möglich, am PR 4403 VCC- Eingang einen Widerstand von ca. 5 bis 10 kOhm vorzuschalten? (100 µA bei 2,4-1,9 V= ca. 0,5 - 0,7 V). Oder alternativ eine Schaltung mit 1,2 Volt zu benutzen, um dann die beiden AAA - Zellen von Reihenschaltung in Parallelschaltung umzubauen?
Existiert vielleicht auch eine Schaltung, die auf 2,4 Volt ausgelegt ist? Die Solarzelle besteht aus zwei Feldern mit jeweils 4 Streifen, sollte also auch ca. 4 Volt liefern, habe ich aber noch nicht gemessen.

Borax · Sa, 03.09.11, 12:54

Newbie49 hat geschrieben:Nun ja, die Kugel enthält zwei LED´s in der Farbe "Amber", die parallel geschaltet sind. Beim Versuch, diese LED´s mit einer 3 V CR 2025 Knopfzelle zu betreiben habe ich eine Stromaufnahme von 6,5 mA gemessen.

Bei welcher Spannung? Ist aber eigentlich egal, wenn Du diese LEDs weiter verwenden willst.

Wäre es jetzt nicht einfach möglich, am PR 4403 VCC- Eingang einen Widerstand von ca. 5 bis 10 kOhm vorzuschalten? (100 µA bei 2,4-1,9 V= ca. 0,5 - 0,7 V).

Besser nicht. Eine saubere Anpassung ist nicht so einfach, und ob der 4403 dann nicht trotzdem 'Mist' macht (nicht startet), ist nicht sicher.

Oder alternativ eine Schaltung mit 1,2 Volt zu benutzen, um dann die beiden AAA - Zellen von Reihenschaltung in Parallelschaltung umzubauen?

Klar. Das müsste gehen.

Existiert vielleicht auch eine Schaltung, die auf 2,4 Volt ausgelegt ist?

Nicht mit dem 4403. Es gibt bestimmt auch andere Chips dafür, nur ich kenne keine. Du kannst aber durchaus danach suchen.

Die Solarzelle besteht aus zwei Feldern mit jeweils 4 Streifen, sollte also auch ca. 4 Volt liefern, habe ich aber noch nicht gemessen.

Die 0.5V sind sowieso nur ein max. Wert, der im 'Leerlauf' gemessen werden kann. Unter ein wenig Last und bei nicht voller Sonne ist hier eher mit 0.3 bis 0.4V zu rechnen. Für 3 NiMH Zellen definitiv zu wenig, für eine Zelle kein Problem, weil der Innenwiderstand der Solarzellen sehr hoch ist. Du verlierst zwar beim Betrieb mit nur einer NiMH Zelle ein wenig Effizienz (weil mehr Strom am Innenwiderstand der Solarzelle hängen bleibt), aber ich glaube nicht, dass es viel ist.

Newbie49 · So, 04.09.11, 05:15

Vielen Dank Borax, für Deine ausführlichen Antworten.

Gibt es denn eigentlich unabhängig von dem PR4403 Chip eine konservative Schaltung, die mit 2 AAA Zellen arbeitet? Das löten dieses kleinen "Käfers" ist ja sowieso schon eine Zumutung. Falls nicht, werde ich die zwei Akkus parallel schalten und mit einer bereits vorhandenen Schaltung betreiben.

Borax · So, 04.09.11, 15:02

Gibt es denn eigentlich unabhängig von dem PR4403 Chip eine konservative Schaltung, die mit 2 AAA Zellen arbeitet?

Die Schaltung von Qs´tree geht auch mit nur 2 AAA Zellen. Sofern die Spannung für die LEDs reicht. Drum auch mein Hinweis auf die gelben LEDs oben, die kommen mit 2V aus.