Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nachttischlampe mit Ausschaltverzögerung (für Laien)


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von Kai P. (samstag)


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Hallo,

Schön, dass man hier direkt nach der Anmeldung Fragen stellen kann. Ich 
hoffe, ich stelle sie auch im richtigen Forum. Ich bin leider, was 
Elektrik angeht, eher unbedarft, so viel schon mal vorweg...

Ich liste hier einmal kurz die Eckdaten des geplanten Projekts auf, 
damit ihr schnell einen Überblick habt:
- dunkle Nachttischlampe mit drei Schaltpositionen: Aus, Dauer-Ein und 
Timer mit etwa 1 Stunde
- Aussehen: quadratischer Holzrahmen mit etwa 30x30x8cm, darin ein von 
hinten beleuchtetes Bild
- Stromversorgung: 5V Handynetzteil
- LEDs: simple bedrahtete LEDs (Anzahl und mA noch unklar)
- Timer: Ein Kondensator, der sich gegen einen Widerstand entlädt; 
MOSFET, der bei <2 V dicht macht
- Problem: Ich kann keinen Schaltplan zeichnen und kann nicht 
ausrechnen, wie ich die Bauteile dimennsionieren muss. Und: Ich kann 
noch nicht abschätzen, wie viele LEDs ich brauche.


Ich habe jedoch ein kleines Projekt vor, das eigentlich keine allzu 
große Herausforderung darstellen sollte. Und zwar möchte ich eine dunkle 
Nachttischlampe basteln, die man als Nachtlicht verwenden kann. Heißt, 
sie soll etwas Licht spenden, während man einschläft. Sie soll auch eine 
Schaltposition für Dauer-Ein haben, aber als Nachtlicht soll sie nach 
etwa einer Stunde von alleine ausgehen. Den Rahmen will ich einfach aus 
Holzlatten von einem Ikea-Rollrost bauen, das ich noch hier rumliegen 
habe. Es soll ein quardatischer "Bilderrahmen" mit etwa 30x30 cm BxH und 
etwa 8 cm Tiefe werden.

Lichtquelle sollen mehrere kleine LEDs sein, die von hinten durch ein 
dünnes Bild hindurchscheinen und dieses zum Leuchten bringen. Das Licht 
soll einigermaßen flächig und diffus sein, daher werde ich eine 
Milchglasscheibe zwischen die LEDs und das Bild setzen. Es muss also 
alles einigermaßen flach werden, damit es reinpasst. Die Stromversorgung 
soll über ein einfaches Handynetzteil, also 5 V erfolgen. Die LEDs 
sollen simple bedrahtete LEDs in Warmweiß werden.

So, kommen wir zum schwierigeren Teil: dem Timer. Ich habe schönerweise 
eine sehr ähnliche Schaltung hier gefunden 
https://www.instructables.com/LED-Light-Timer/ . Grundprinzip ist, dass 
sich auf Knopfdruck ein Kondensator auf ein paar Volt auflädt und mit 
der Zeit gegen einen Widerstand entlädt. Irgendwie wird dann noch ein 
MOSFET eingeschaltet, der bei <2 V dicht macht. Nun muss man eigentlich 
nur den Kondensator und Widerstand so dimensionieren, dass man auf etwa 
1 Stunde Ausschaltverzögerung kommt. Genau da liegen diverse Hasen im 
Pfeffer!

Zuerst kann ich nämlich nicht berechnen, wie ich die Bauteile 
dimensionieren muss (Kondensator und Widerstand), dann weiß ich nicht, 
welche und wie viele LEDs ich genau brauche, und drittens kann ich 
keinen Schaltplan zeichnen.

So... Doof. Ich weiß auch nicht, ob ihr mir hier weiterhelfen könnt oder 
wo man ansetzen sollte.

Eigentlich müsste ich ungefähr schätzen, wie viele LEDs ich brauche und 
anhand dessen könnte man den Rest austüfteln. Da ich das nur schwer 
abschätzen kann, würde ich die Sache lieber so angehen, dass ich mehrere 
möglichst dunkle LEDs nach und nach einbaue, bis ich auf die gewünschte 
Helligkeit komme. So erreiche ich auch ein flächigeres Licht. 
(Dummerweise bräuchte dann jede LED ihren eigenen Vorwiderstand.) Ich 
könnte mir vorstellen, zu Anfang 3 oder 4 LEDs der Sorte TRU COMPONENTS 
1577361 LED zu nehmen (20 mA, 3,5 V).

Habt ihr Ideen, wie ich das ganze angehen kann? Und könnt ihr mir dabei 
helfen auszurechnen, was für Bauteile ich nehmen müsste?

Vielen lieben Dank schon mal, falls ihr überhaupt soweit gelesen habt! 
Und noch viel lieberen Dank im Voraus für Antworten von euch :)

Schönen Abend noch
Kai

von Rath Looser (Gast)


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Kai P. schrieb:
> Habt ihr Ideen, wie ich das ganze angehen kann?

Naja, wir müssen dir halt alles entwerfen, ausrechnen, zeichnen,
malen etc. und du lehnst dich im Ohrensessel zurück und wartest
darauf wie wir uns abmühen und fertig werden.

von Kai P. (samstag)


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Rath Looser schrieb:
> Kai P. schrieb:
>> Habt ihr Ideen, wie ich das ganze angehen kann?
>
> Naja, wir müssen dir halt alles entwerfen, ausrechnen, zeichnen,
> malen etc. und du lehnst dich im Ohrensessel zurück und wartest
> darauf wie wir uns abmühen und fertig werden.

Hi Rath,

Nein, so habe ich das natürlich nicht gedacht - auch wenn ich weiß, dass 
ich nicht viel Ahnung habe. (Ich hab einfach nie den Zugang zur Elektrik 
gefunden, leider.) Ich wäre auch froh, wenn ich eine Formel hätte, mit 
der ich sowas selbst ausrechnen kann. Dann könnte ich es auch dynamisch 
anpassen, wenn ich die Anzahl der LEDs ändere oder so.
Ich habe auch schon etwas recherchiert, wie Timer realisiert werden, 
sonst hätte ich nicht die oben verlinkte Variante gefunden. Ich hab mich 
auch schon mal mit dem NE555 auseinandergesetzt, aber... Lassen wir das. 
Also ich will schon selbst was tun. Ich weiß nur im Moment nicht, wie 
ich anfangen soll.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


Angehängte Dateien:

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Bei 5V nimmst du für C1 einen 470uF Elko und für R1 einen 4,7M Ohm 
Widerstand. Dann kommst du etwa auf 50 Minuten. Bedenke dass das Licht 
zum Schluss langsam runtergedimmt wird. Es geht nicht abrupt aus. Evtl. 
könnte der Mosfet dabei warm werden.

von Toxic (Gast)


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Schau dir auch das mal an.Einfaches Modul und fuer deine Zwecke 
ausreichend.
Bei Einsatz mehrerer Leds muesste noch ein kleiner Transistor 
nachgeschaltet werden.Das ist nur eine von vielen moeglichen Loesungen.
https://www.ebay.de/itm/232464246307?hash=item361ff2e623:g:GXUAAOSwiOBZoRBd

von Stefan F. (Gast)


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Kaufe dir doch einfach eine batteriebetriebene LED Lampe mit so einem 
Timer im Baumarkt und schlachte deren Innenleben aus.

Oder so etwas mit Fernbedienung: 
https://www.amazon.de/Uooser-Bewegungsmelder-Fernbedienung-Wiederaufladbar-Schrankbeleuchtung/dp/B08PBQ9QPV

6 Stück für 20 Euro, dafür hole ich nicht einmal den Bleistift aus der 
Schublade.

von MaWin (Gast)


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Kai P. schrieb:
> Habt ihr Ideen, wie ich das ganze angehen kann?

Tja, so nicht.

Dein 5V Netzteil wird so nie vom Strom getrennt.

Flächige Hintergrundbeleuchtungen gibt es fertig, als flache Lampen zum 
an die Wand hängen oder gratis aus defekten Laptops mit LED backlight, 
da reichen einige LED am Rand, mit vollem Strom wären sie eh zu hell.

Da weisse LEDs aber blaue Leuchtdioden sind, und man weiss, dass blaues 
Licht am Einschlafen hindert, ist die Konstruktion blöd.

Dein Timer per riesigem Kondensator macht das Licht langsam immer 
dunkler. Wenn man richtig abschalten will nach so langer Zeit,  nimmt 
man lieber einen CD4536.

Dein Schalter erfordert, wenn man ihn auf SLEEP stellt und das Licht 
ausgegangen ist, dass man ihn wieder auf EIN schaltet damit das Licht 
wieder an geht, und dann auf SLEEP zurückschaltet damit es 
timergesteuert aus geht. Oder eben auf AUS stellt damit es sofort aus 
geht.

von Sebastian S. (amateur)


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Schau Dir mal das Teil an:
https://www.pearl.de/mtrkw-7396-steckdosen-mit-countdown-zeitschaltuhr.shtml
Das Teil kannst Du in Stufen von 30 Minuten, 1 Stunde, 3 Stunden und 6 
Stunden einstellen.
Start durch einen Tipp.
Wahlweise an oder aus.

Der Start ist ein wenig gewöhnungsbedürftig.
Ist bei mir seit mehreren Jahren in Betrieb.

von Erich (Gast)


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Sebastian S. schrieb:
> Schau Dir mal das Teil an:

oder ANSMANN AES1

von HildeK (Gast)


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Kai P. schrieb:
> Ich habe auch schon etwas recherchiert, wie Timer realisiert werden,
> sonst hätte ich nicht die oben verlinkte Variante gefunden. Ich hab mich
> auch schon mal mit dem NE555 auseinandergesetzt,

Du willst Zeiten in der Größenordnung von 1h. Das ist sinnvoll mit einem 
NE555 nicht zu machen; schon ab einzelnen Minuten wird der 
zeitbestimmende Kondensator recht groß. Diese Funktion entspricht ja 
z.B. einem Treppenlichtautomat oder einem Monoflop (evtl. Suchbegriffe 
für dich).

Falls du mit den obigen Modul- bzw. Fertigvorschlägen nicht warm wirst:
Ich ziehe für solche Zeiten einen Mikrocontroller vor. Damit kann man 
Zeiten von ms bis Jahre realisieren. Man muss halt programmieren können 
und braucht ein wenig Infrastruktur zum Übertragen des Programms in den 
µC.

Nur so mal als Beispiel für den Aufwand:
- ATTiny25 (o.ä.), ein 8-pin µC
- drei Taster für Aus, Dauer-Ein und Timerabschaltung
- einen kleinen MOSFET zur Ansteuerung von LEDs (bis mehrere Ampere 
LED-Strom)
- eine 5V oder 12V Wandwarze (diese erfordert dann noch einen 5V-Regler 
für den µC), je nach LED-Leuchte. Einfache, weiße LED-Stripes benötigen 
z.B. 12V.
- vielleicht noch ein Poti zum Einstellen der Leuchtdauer.
- einige Rs und kleine Cs (Abblockung, Reset)

von Helge (Gast)


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Kai P. schrieb:
> https://www.instructables.com/LED-Light-Timer/ .

Die Schaltung ist doch schon da. Geht halt langsam aus. Wie lange die 
Lampe leuchtet, hängt auch vom Mosfet ab. Deren 'Schalt'spannung ist bei 
jedem Exemplar etwas verschieden.

Wie viele LED du brauchst, mußt du ausprobieren. Ich würde die Versuche 
starten mit je 10 oben und unten am Rand. Damit die LED höchstens 20mA 
aus deinem Handynetzteil nehmen und nicht gleich durchbrennen, bekommt 
jede deiner LED einen Vorwiderstand. 100 - 150Ω sind gut.

von batman (Gast)


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Googel "Timer mit 4060". Neben den besseren Aktivierungsmöglichkeiten 
hat der u.a. die Vorteile, daß man statt Riesen-MOSFET und Elko nur die 
winzigsten braucht und keine Hitzeentwicklung hat.

von Me (Gast)


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Genauso uralt, aber leicht erhältlich CD4541 o.ä (Pollin 44ct). Verträgt 
bis 15V.
Mit 100k und 1µF beginnen, Mosfet dahinter, feddich.

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