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Die Garten-Solarlampe. Teil 1 Der Aufbau

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Praktiker
(@praktiker)
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Hier jetzt eins, von Wlanmans alten HowTos:

Viele kennen diese kleinen Solarleuchten für den Garten. Einige recht hell und ganz dekorativ, andere glimmen gerade so viel vor sich hin das man nicht über sie fällt. Auch in mehr oder weniger kitschigen Figuren werden diese Solarleuchten heute verbaut.

Wlanmans Solarlampen 1
Wlanmans Solarlampen 2

Die Farben der Leds können recht unterschiedlich ausfallen. Von normalem Weiß bis zu Farbwechslern.

Was alle aber gemeinsam haben ist die Technik, die ist eigentlich in allen Lampen gleich. Damit eine weiße Led mit einer Betriesspannung von 3-3,5 V überhaupt leuchtet ist ein wenig Elektronik von Nöten damit es mit nur einem 1,2 V Akku funktioniert.

Der elektrische Aufbau:

Wlanmans Solarlampen 3

Wie schon erwähnt benötigen diese Lampen nur einen 1,2 V Akku der am Tag durch eine Solarzelle geladen wird. Damit würde die Led aber nachts nicht leuchten. Jetzt kommt ein kleiner Schaltkreis zum Einsatz der oft in seiner Funktion unterschätzt wird

Wlanmans Solarlampen 4

Wie man sieht besteht die Platine eigentlich nur aus drei Bauteilen. Die Led, ein vierbeiniges IC und einer Spule. Das IC kann verschiedene Bezeichnungen haben, 0116, Ana618 oder wie hier QX5252. Vom Aufbau und Funktion sind sie alle gleich, nur die Pins können unterschiedlich belegt sein.

Dieses IC enthält eine Schottky Diode damit bei Akku-Betrieb kein Strom über die Solarzelle zurückfließt, einen Tiefenentladungsschutz und einen Überladungsschutz des Akkus sowie einen Stepup-Wandler, also ein kleines Wandlernetzteil , deshalb die Spule, das dann ca. 4-5 V Leerlaufspannung erzeugt. Zum Schluß dann noch einen Feldeffekt-Transistor als Konstantstromquelle für die Led.Die Spule hat im Normalfall 330 uH. Damit liefert die Schaltung einen Konstant- Strom von 10-12 mA was für eine Led ausreicht. Außerdem dient das IC auch noch als Helligkeitssensor. Wird bei Einbruch der Dunkelheit die Spannung zu gering ( die Schaltschwelle liegt bei ca.0,7 V ) schaltet sich der Akkuberieb ein. Wird es morgens wieder hell wird der Akku abgeschaltet und wieder durch die Solarzelle geladen.

Hier noch mal ein paar technische Daten für das IC

Betriebsspannung 1,2 - 1,5 V

Abschaltspannung Akku ( Tiefenentladungsschutz ) 0,7 V

Umschaltspannung auf Akkubetreib ca. 0,7 V

Ausgangsstrom je nach verwendeter Spule ca. 8 - 110 mA

Maximalstrom Ausgang 800mA

Leuchtdauer bei gutem Akku ca. 8 Std.

So, das war etwas zur Technik einer Standard-Solarleucht. In Teil 2 zeige ich euch dann wie man für ein paar Cent solche Lampen repariert. Denn auch Leuchten für 20-30 € enthalten die gleiche Schaltung und müssen nicht immer gleich weggeworfen werden. Dann gibt es auch noch eine Anleitung wie man für wenig Geld Solarlampen selber bauen kann.

Gruß Wlanman

 

 
Geschrieben : 10/10/2018 16:39
Praktiker
(@praktiker)
Beiträge: 3715
Berühmtes Mitglied Admin
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Hier noch ein paar von den alten Kommentaren:

Hallo, bräuchte eine bestimmte solarschlatung

5v 160ma Solarzelle 3 Stück vorhanden 
1,2v nihm Akkus vorhanden mit min 2000ma

Ich brauche eine ausgangs Spannung 
4,5v 
540ma stündlich Verbrauch 

Soll solange wie möglich meine Lichterkette befeuern 

Sollte Überlade Schutz, abends die Kette leuchten, und Tags über laden, und tiefenentladung Schutz für die Akkus haben

 

Hallo Wlanman,

danke für den Beitrag, finde ich sehr gelungen und interessant. Kaputte Solarlampen treten wirklich massenweise auf. Nach meinen Erfahrungen ist es meistens kein eindringendes Regenwasser, sondern Luftfeuchtigkeit durch Temperaturschwankungen, die alles korrodieren lässt.
Zuletzt hatte ich häufig Lampen, bei denen der Helligkeitssensor ausfällt, so dass sie tagsüber nicht mehr ausschalten und somit langsam zugrunde gehen.

VG

MK1

 

Also den Kondensator gibt es nicht immer, eigentlich nur bei Farbwechsel-LEDs weil die 4,5 Volt Betriebsspannung brauchen und durch den Kondensator die Spannung noch etwas erhöht wird, aber ohne Spule geht es nicht, sonst würde der Step Up Wandler gar nicht arbeiten

Die Kunststoffkuppeln nehmen natürlich etwas Licht weg, ist aber nicht wirklich viel. Ich habe mal die Spannungen und Ströme der Solarzellen unter der Kuppel gemessen

Schaltbilder findet man nicht wirlich gute, aber es gibt einen Shop wo mann alles zum reparieren und aufrüsten von Solarlampen bekommt

http://stores.ebay.de/kt-elektronic/Solar-Bausaetze-KITs-/_i.html?_fsub=13425303017

 

Wenn ich Solarlampen kaufe, achte ich immer darauf, dass 600mA Akkus mitgeliefert werden, ansonsten bestelle ich für ein paar Euro 600-850mA Akus, bzw. tausche sie aus.
Das Problem Feuchtigkeit/Regen setzt manchen Lampem auch zu, weil sie nicht dicht sind. Schraubt man jene betroffene auf, sieht man eine bräunliche Flüssigkeit, die alles oxidieren lässt und zerstört. Die Spule und der Kondensator (Elko) in deinem Schaltplan habe ich noch nie in Solarlampen gesehen, Sind die nur bei teueren Solarlampen drin? Bei den meisten Solarlampen fehlt es an Helligkeit und man versurcht durch Kunststoffglasspiegelung auszugleichen. Richtig wäre eigentlich eine LED zu verwenden, die einen höherem Lumenwert besitzt, was durch die höhrere Durchlassspannung aber eine andere Schaltung benötigt, entsprechend 3x1,2Volt Versorgung. Wo gibt es solche zuverlässigen Schaltpläne?. Noch eine Frage: In wie weit beeinflusst der weiße Kunststoff bei den weißen Kunststoffsolarlampen die Aufladung? Bei bewölktem Himmel laden diese sich garnicht auf. Alternativ müsste ich die Kunststoffhauben abschrauben, was ein ziemlicher Aufwand ist.
Viele Grüße

Das waren jetzt ein paar ausgewählte Kommentare.

 
Geschrieben : 10/10/2018 16:55
(@wlanman)
Beiträge: 2674
Berühmtes Mitglied Admin
 

Danke Praktiker. Das kann so bleiben. Ich poste hier nur noch die Beschaltung des  QX5252 als Nachtrag

 

Ashampoo Snap 2018.10.10 16h15m01s 002

Elektronik funktioniert mit Rauch. Denn wenn der Rauch raus kommt funktioniert die Elektronik nicht mehr!

 
Geschrieben : 10/10/2018 16:56
Praktiker
(@praktiker)
Beiträge: 3715
Berühmtes Mitglied Admin
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Gern geschehen, Wlanman.

So kriegen wir auch mal etwas Leben in die HowTo Ecke rein.👍😁

 
Geschrieben : 10/10/2018 17:33
(@wlanman)
Beiträge: 2674
Berühmtes Mitglied Admin
 

Das Retro HowTo vom Dual Plattenspieler hast du nicht zufällig mehr ? Das habe ich leider vergessen zu sichern

Elektronik funktioniert mit Rauch. Denn wenn der Rauch raus kommt funktioniert die Elektronik nicht mehr!

 
Geschrieben : 10/10/2018 17:37
Praktiker
(@praktiker)
Beiträge: 3715
Berühmtes Mitglied Admin
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Ist mir zwar fast schon peinlich, aber doch, das hab ich noch.

Kann ich wohl gleich reinsetzen.

 
Geschrieben : 10/10/2018 17:40
(@ferby09)
Beiträge: 2
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Moin,

gibt es auch einen IC-Chip für 12V Panels, Akku und LED, der ebenfalls bei Dunkelheit einschaltet?

 
Geschrieben : 30/11/2023 15:00
Technik Michi
(@technik-michi)
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Hallo @ferby09 ,
ein IC ist mir nicht bekannt, es gibt aber viele Solarladeregler, die sowas können.
Hier ein günstiges chinesisches Produkt, welches ich auch schon verwendet habe:
https://www.ebay.de/itm/334747538393
Hat allerdings einen recht hohen Eigenverbrauch, auch durch den ständig aktiven USB-Port, was gerade bei sehr kleinen "Anlagen" negativ ins Gewicht fällt.
Alternativ hier ein Markenprodukt, mit dem ich aber keine Erfahrungen habe:
https://greenakku.de/Ladegeraete/Solarladeregler/PWM-Solarladeregler/BlueSolar-PWM-Light-Solarladeregler-12-24V-5A::1030.html
Freundliche Grüße Michi

 
Geschrieben : 30/11/2023 20:23
(@ferby09)
Beiträge: 2
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Vielen Dank für deine schnelle Antwort.

Den günstigen Laderegler habe ich bereits ausprobiert. Das Problem ist, dass er bei leerem Akku zum Einen nicht zu laden scheint, weil der Laderegler selbst nicht angeschaltet ist, und zum Anderen vergisst er leider dann auch die Programmierung, wann das Licht eingeschaltet werden soll und geht zum Standard über: Dauerhaft an.

 

Deswegen suche ich eine einfache Schaltung, bei der ein Akku über die Panels geladen wird und beim Unterschreiten einer bestimmten Spannung der Panels wird das Licht angeschaltet - alles in 12V.

 
Geschrieben : 01/12/2023 0:33
Technik Michi
(@technik-michi)
Beiträge: 54
Vertrauenswürdiges Mitglied
 

Hmm, dann muss der Akku aber schon sehr leer gewesen sein, wenn der Laderegler gar nicht mehr laden wollte. Eigentlich sollte der Laderegler ja gerade verhindern, dass der Akku zu tief entladen wird. Was hast du für eine Entladeschlussspannung eingestellt? Standardmäßig sind es wohl 10,7 V, was schon recht wenig ist. Evtl. mal auf das Maximum von 11,5 V stellen, damit noch genug Reserve für den Eigenverbrauch des Reglers da ist, nachdem er das Licht abschaltet.

Dass der Laderegler die Programmierung vergisst, kommt mir auch seltsam vor, bei mir behält er alle Einstellungen bei, selbst wenn ich den Akku komplett abtrenne. Vielleicht mal einen anderen Laderegler versuchen?

Die Schaltung die du suchst, würde ja letztlich auch nichts anderes machen als so ein Laderegler. Sie müsste neben dem Schalten des Lichts auch den Akku vor Überladung und Tiefentladung schützen und einen Rückstrom in das Solarmodul verhindern. Also so einfach ist das nicht.

 
Geschrieben : 01/12/2023 14:53
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