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Kleines Bastelprojekt: Batterieschacht-Lampe
Canon T90, Nikon MD-4 oder auch MD-12 - alle haben Batterieschächte, in die Batteriehalter für AA-Batterien eingeschoben werden.
Am Grunde des Schachts befinden sich die beiden Anschlusskontakte (oder auch noch andere Kontakte) der Kamera bzw. der Motor Drives. Hier liegt die Betriebsspannung an.
Wie es leider oft der Fall ist, werden eingelegte Batterien über die Jahre gerne vergessen, die Sauerei ist dann groß, wenn Batteriesäure austritt :(
Batterieschacht eines MD-4 Motordrive für die Nikon F3.
Die Anschlusskontakte sind durch ausgetretene Batteriesäure korrodiert:
Anhang 133991
Motordrive MD-4 ohne Batteriehalter, der Batterieschacht ist offen:
Anhang 133994
Zur Kontrolle der Kontakte benutze ich einen kleinen Zahnarztspiegel mit Vergrößerung.
Damit ich da unten für den Check auch genug Licht hab, dachte ich mir eine Beleuchtung mit zwei LED aus, die an Schaltdraht befestigt sind und in den Batterieschacht eingehängt werden können.
Beschreibung:
- Durchmesser der LED je 3 mm, weiß matt, Nennspannung je 2,8 V bei 20 mA Nennstrom
- Leistungssteuerung über Kleinsignaltransistor mit Trimmpoti in der Basisleitung
- Spannungsversorgung mit 9-Volt-Blockbatterie in einem Gehäuse mit Schalter
- Spannungsstabilisierung (wenn die Batteriespannung nachlässt) über Spannungsteiler mit Zener-Diode
- Aufbau der LED-Beschaltung auf kleiner Universalplatine
- Isolierung der LED-Anschlüsse an den beiden Schaltdrähten (Hin-/Rückleiter) mit Schrumpfschlauch
- einfach
Schaltung:
Anhang 133978
Betrieb:
Anhang 133979
Schaltungssimulation mit https://everycircuit.com/
Ich hab die Bauteilewerte einmal nur in der Simulation zusammengedreht, aber es könnte so funktionieren.
Was meint ihr?
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Vielleicht sollte ich mich nicht alleine auf die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors verlassen, die in der Simulation einen (LED)Strom begrenzenden Widerstand bildet.
Bei voller Durchschaltung erreicht die Kollektor-Emitter-Spannung (Uce) in der Praxis zwar nicht 0 V (und bildet damit keinen Widerstand mehr in Reihe mit den LED) aber was weiß man wirklich, wieviel Spannung tatsächlich dann abfallen, die Simulation bleibt da ja ideal (zumindest diese).
Also zur Sicherheit doch ein Vorwiderstand zur Strombegrenzung für die LED, bei der Annahme, dass die 7 V Betriebsspannung voll an den beiden LED abfallen bei Uce = 0 V (ideal voll durchgeschalteter Transistor, also kein Widerstand):
Rv = (Ub - Ud) / Id
Rv = (7 V - 5,6 V) / 20 mA
Rv = 70 Ohm
Rv ~ 100 Ohm
Simulation für diesen Fall:
Anhang 133997
Der 100-Ohm-Vorwiderstand (statt 70 Ohm) nimmt den LED zwar ein paar Milliampere Strom weg, aber es reicht völlig aus. Und ich sollte ihn in meinem Vorrat finden (E-Reihen-Wert - hoffentlich ;)
Simulation Gesamtschaltung:
Anhang 133996
Das sollte so näher an der Realität sein mit Uce unter 1 V. Und der LED-Strom reicht immer noch mit der Option, über das Poti heruntergeregelt zu werden. Wird ohnehin im engen Batterieschacht zu hell sein bei max. Leistung.
Ich denke, mit dieser Dimensionierung kann ich den Versuchsaufbau am Steckbrett wagen.
LED sind bestellt, Update folgt, Einsatz dann bei dem MD-4, dessen Kontakte ich noch nacharbeiten möchte :spitze:
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Das ganze ist bei mir in diversen Modellboot als Stromquelle für LED's im Einsatz:
Anhang 134041
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Noch eine Variante mit vielleicht vorhandenen Bauelementen:
Anhang 134042
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Aufgewachsen sind wohl die meisten von uns mit Taschenlampen.
Ich hatte eine Signaltaschenlampe, bei der eine grüne und eine rote Glasscheibe vor die Glühbirne mit dem Reflektor eingeschoben werden konnten, so sah sie in etwa aus:
http://www.pfeiferbekleidung.eu/img....te/6100100.jpg
Die Batterie war flach, hatte 4,5 Volt und zwei Kontaktzungen. Das machte das Prickeln auf der Zungenspitze ;)
Heute kriegt man solche Batterien nicht mehr so einfach.
Die Schaltung war auf das Wesentliche reduziert:
Anhang 134047
Anhang 134048
Batterie, Ein-/Ausschalter, Glühbirne
Mehr brauchte es nicht.
Mit den LED/Lampen wurde es anders.
Und was die Schaltungen dazu betrifft, nicht unbedingt einfacher, wie die Professionisten hier zeigen :yes:
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Nach einiger Erholungszeit habe ich mich heute hingesetzt und die Schaltung neu gezeichnet sowie die Dimensionierung mit Bleistift und Taschenrechner ermittelt.
Das war für mich einige Arbeit und ich brauchte dafür den halben Nachmittag. Allerdings mach ich das auch nicht jeden Tag ;)
Erfreulich, dass die gerechneten Bauteilewerte in der anschließenden Simulation soweit bestätigt wurden :spitze:
Morgen baue ich die Schaltung am Steckbrett auf, messe durch und optimiere ggf. noch.
Wie gesagt, das ist keine große Schöpfung, aber für mich sehr fein, um weiter Praxis zu bekommen und die elektronischen Zauberformeln anzuwenden :bananajoe
Anhang 134587
Anhang 134588
Anhang 134589
Anhang 134590
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Nun bin ich auf der Suche nach den passenden Bauteilen.
Es ist alles im Vorrat, nur das Trimmpotentiometer zur Regelung der LED-Helligkeit über den Transistor fehlt.
Trimmpotis habe ich zwar genug mit allen möglichen Werten, allerdings keines, das mit 0,250 W in der gewählten Dimensionierung belastet werden kann.
Die kleinere Ausführung hier auf dem Bild verträgt nur 0,1 W. Und das geht sich mit dem maximalen Strom, der durchfließen soll, nach meiner Berechnung nicht aus. Das Poti könnte überlastet werden.
Anhang 134636
Also muss ich die passende Ausführung bestellen.
Es kann aber auch sein, dass ich falsch gerechnet oder etwas nicht richtig verstanden habe.
Ich könnte den Widerstand vor dem Poti erhöhen, dann passt die Belastung, aber der Transistor schaltet nicht mehr voll durch. Und damit bleiben die LED dunkel oder leuchten nicht so hell, wie ich es mir wünsche.
Ich könnte auch die Schaltung neu überlegen, um mit den vorhandenen Bauteilen auszukommen. Oder eine der hier vorgestellten, sicher effizienteren, Varianten umsetzen.
Aber darum geht es mir gar nicht.
Wichtig ist, seinen Weg zu gehen und jeden Kilometer etwas gelernt zu haben. Sturheit hilft dabei :spitze:
Also gehts hier dann nächste Woche weiter :)
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Nun habe ich doch ein passendes Poti gefunden.
In einem meiner Bauteilekästen, Bestandteil eines Konvoluts, notorisches Sammeln lohnt sich :bananajoe
Anhang 134637
Anhang 134638
Anhang 134639
Das Poti hat den eindrucksvollen Durchmesser von 3 cm, eine schön breite, dadurch belastbare, Widerstandsbahn und ist dazu nicht gekapselt, also sehr anschaulich in seiner Funktion :)
Datenblatt gibt es keines, es ist somit auch nichts zu berechnen, es wird dafür gleich im Anschluss praktisch getestet :spitze:
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So, nun ist was am Brett :yes:
Ich hab mir die Verlustleistungsberechnung für das Poti angesehen, da war wohl ein Fehler drin, wie auch immer, es klappt. Und zwar jetzt mit einem Poti, das sich sanft einstellen lässt. Das große oben reagiert auf kleinste Änderungen beim Drehen, damit ist keine Helligkeitsanpassung möglich.
Die gemessenen Werte sehen auch ok aus.
Ich werd mir das noch durch den Kopf gehen lassen, ggf. optimieren und dann wird gelötet.
Anhang 134657
Minimale LED-Helligkeit
Anhang 134658
Maximale LED-Helligkeit
Anhang 134659
Minimal (Foto ohne Belichtigungskorrektur) und
Anhang 134660
maximal
Anhang 134661
Pfeile:
Schwarz: Widerstand (insg. drei)
Rot: Zenerdiode
Grün: Potentiometer
Gelb: LED (zwei)
Blau: Transistor