Lampenschaltung mit Timer555

[cnicklas]

Guten Tag in die Runde,

ich bin neu bei euch im Forum und bitte Anfängerfehler zu verzeihen, ich gebe mein bestes mich an alle Spielregeln zu halten
Ich hoffe, dass ich mit Licht & Beleuchtung die richtige Kategorie gewählt habe, ansonsten den Beitrag gerne verschieben.

Zu meinem Problem:
Ich habe eine kleine Schaltung aus einem Tutorial von "Kondensatorschaden" nachgebaut.

https://asset.conrad.com/media10/isa/160267/c3/-/de/a03531950f1b84279a59063ecb265a20c/touch-lampen-schaltung.jpg?x=1441&format=jpg

Die Schaltung hat den Zweck eine Lampe zu einer "Touch-Lampe" umzufunktionieren. Dabei wird ein Relais von einem IC gesteuert, der/das wiederum von einem Timer Baustein gesteuert wird. Der Timer wird durch Berührung getriggert, sprich mit einer Berührung kann man die Lampe ein- bzw. ausschalten. Nun habe ich dies nicht auf eine Schreibtischlampe angewendet, sondern auf eine LED-Leiste in der Küche (natürlich inkl. LED-Trafo).

Glücklicherweise habe ich die Schaltung erst gesteckt, bevor ich die Platine gelötet habe und habe so herausgefunden, dass die Verstärkungsschaltung mit 2 Transistoren zu stark ist und das Relais dauerhaft schaltet bzw. die Lampe dauerhaft blinkt. Es hat sich gezeigt, dass ich keine Verstärkungsschaltung brauche und das Kabel direkt am Trigger des Timers anschließen muss, um das Blinken zu verhindern (alles noch im gesteckten Zustand).
Kurzerhand die Platine gelötet, die Küchenschränke abgehangen, die Kabel verlegt, alles angeschlossen und mit einem Feierabendbier den Triumph gefeiert ein Tutorial nachbauen zu können.

Die Freude hielt bis zum zweiten Bierchen, dass ich aus dem Kühlschrank holen wollte. In dem Moment als ich den Kühlschrank geöffnet habe ging auch die Lampe an... das gleiche passierte beim betätigen des Lichtschalters oder wenn ich die Abzugshaube anmache. Nicht die Art Smart-Home die man sich so vorstellt

Ich habe bisher eher Arduino-Projekte gebaut und wollte mit diesem Projekt in die Welt der analogen Schaltungen einsteigen. Habe mir nach diesem Fehltritt dann zunächst die Funktionsweise des ICs und des Timers genauer angeschaut, finde aber nicht so richtig eine Lösung für mein Problem. Ich dachte zuerst, dass es aufgrund der langen Leitung des "Sensors" zu dem ständigen Triggern des Timers kommt, scheint es aber nicht/nicht nur der Grund zu sein. Damit der Text nicht noch länger wird, folgt eine kurze Übersicht der Dinge die ich ausprobiert habe:

1. Verstärkungsschaltung mit zwei Transistoren -> Lampe blinkt dauerhaft
2. Verstärkungsschaltung mit einem Transistor -> Lampe blinkt dauerhaft
3. Keine Verstärkungsschaltung (Kabel geht direkt auf Trigger, und ist parallel zum 1MOhm Widerstand und GND geschaltet -> Lampe geht auch an wenn Lichtschalter betätigt wird (oder anderes Gerät im selben Stromkreis)
4. Keine Verstärkungsschaltung (Kabel geht direkt auf Trigger, und ist parallel zum 1MOhm Widerstand und GND geschaltet, vor GND ist noch ein 100nF Kondensator geschaltet) -> Lampe geht seltener von selbst an, dauert manchmal bis zu 3 Stunden.
5. Keine Verstärkungsschaltung (Kabel geht direkt auf Trigger, und ist parallel zum 1MOhm Widerstand und GND geschaltet, vor GND ist noch ein Diode/LED geschaltet) -> Lampe geht auch an wenn Lichtschalter betätigt wird
6. Keine Verstärkungsschaltung (Kabel geht direkt auf Trigger, keine 12V, kein GND) ->Lampe blinkt dauerhaft

Die gelötete Platine ist sicher kein Meisterwerk geworden (war auch meine Erste), aber ich habe alle Verbindungen und Lötstellen doppelt und dreifach geprüft. Alles passt, keine Kurzschlüsse.

Alle -teilweise aus Verzweiflung entstandenen- Versuche blieben erfolglos und ich bin mit meinem Latein am Ende. Ich hoffe, dass ihr mir weiterhelfen könnt, wie man die Schaltung doch noch ans Laufen bekommt.

Um noch ein paar Kommentaren vorzugreifen: Ja, mir ist bewusst das man diese Art Lampen für wenige Euros in schwedischen Möbelhäusern kaufen kann. Wie so oft geht es aber nicht darum Dinge einfach zu besitzen, sondern sie selbst zu bauen und sich diese Dinge/das Wissen anzueignen. Ich hoffe daher auf konstruktive Vorschläge und Ideen. Solange wird die Küchenlampe mit einem einfachen Kippschalter betrieben

Beste Grüße
Christoph

 

[Pumukel]

Die Schaltung ist schon mal Müll . Der 555 kann über einen Transistor das Relais ohne das JK Flipp-Flopp schalten.
So und die Ansteuerung am Pin 2 ist auch absoluter Unfug.

 

[cnicklas]

Die Schaltung ist schon mal Müll . Der 555 kann über einen Transistor das Relais ohne das JK Flipp-Flopp schalten.
So und die Ansteuerung am Pin 2 ist auch absoluter Unfug.

Laut Tutorial ist das aber nicht möglich und der IC wird benötigt um die Zustände zu speichern. Leider kann ich denk Link nicht hierher kopieren, da ich dafür 10 Beiträge brauche (wieso auch immer). Aber wenn man "Touch Lampe Kondensatorschaden" bei der bekannten Suchmaschine eingibt wird man direkt fündig, entweder das Video oder den weiterführenden Link zu conrad.

Nun allgemein zu deinem Beitrag: Und jetzt?
Außer Gemotter kann ich dem Beitrag nicht viel entnehmen. Wie ich geschrieben haben bin ich hier um was zu lernen. Mit "ist alles Müll" ist aber keinem geholfen.
Wenn du weißt wie eine solche Schaltung zu bauen wäre, dann teile doch gerne dein Wissen mit mir

Viele Grüße
Christoph

 

[Pumukel]

Du hast schon Recht das JK Flipp-Flopp speichert den Schaltzustand, nur ändert das nicht an der Ansteuerung des 555. Der Pin 2 triggert den 555 beim Wechsel von 2/3 Us auf unter 0,7 V . So und wenn die Leitung vom Sensor zum Pin 2 bzw zur Basis des Transistors HF einfängt oder eine andere Störung wird der 555 ungewollt getriggert . Der Trick liegt an der Ansteuerung von Pin 2 über C2 und C4. Beachte auch das C5 und C6 dafür sorgen das der 555 stabil arbeitet. C1 ist auch vergrößert um etwas längere Schaltzeiten zu erreichen. Beachte auch das die Leitung von C4 zur Basis nach Möglichkeit geschirmt ist und keine HF einfangen kann.R4 sorgt dafür das Die Basis des transistors nicht in der Luft hängt und bedämpft den Sensor etwas .

 

[cnicklas]

Guten Morgen,
vorab schon mal vielen Dank für deine Mühe und das du sogar einen Schaltplan gemacht hast

Grundsätzlich kann ich deiner Ausführung sehr gut folgen und verstehe den Einsatz der unterschiedlichen Kondensatoren. Das werde ich über das Wochenende testen.
Eine Frage ergibt sich noch zum C4. Das Ziel ist/war den Timer mit der "statischen Aufladung des Körpers" zu triggern bzw. das Relais zu Schalten wenn man an die metallische Oberfläche der Lampe fasst. So wurde es jedenfalls beschrieben. Bei mir ist es nicht die Oberfläche der Lampe, sondern eine Alu-Leiste die mit einem Kabel zur Platine führt und als "Sensor" dient.

Frage:
Wenn ich nun einen Kondensator in dieser Leitung habe, kommt an der Basis des Transistors überhaupt irgendwas an wenn ich dort nur anfasse?

 

[patois]

Wenn ich nun einen Kondensator in dieser Leitung habe, kommt an der Basis des Transistors überhaupt irgendwas an wenn ich dort nur anfasse?

.
Das ist eine berechtigte Frage.
In der Elektronik-Literatur findet man so gut wie nie einen Kondensator an dieser Stelle.
Im allgemeinen benutzt man für die Auswertung eines Berührungssignals einen MOSFET als Eingangsanpassung.
Die Nutzung eines NE555 erscheint mir ein Fehlgriff für diese Funktion,
welche Vermutung durch die aufgetretenen Schwierigkeiten und Schaltunsicherheit bestätigt wird.
.

 

[Pumukel]

Hast du schon mal bei einem NF-Verstärker das heiße Ende des Eingangs mit den Fingern berührt und der Verstärker hat dann gebrummt? Genauso ist das Hier. Dein Körper wirkt als Antenne und fängt HF oder NF aus der Umgebung auf . Diese Wechselspannung gelangt über den Kondensator an die Basis und der Strom steuert diesen etwas auf. Der R nach GND an der Basis sorgt für ein definiertes Potential an der Basis ( 0V ) . Da Mosfets zb mit der Spannung gesteuert werden sind die da bevorzugt. Da hier ein Darlington verwendet wird , wird dieser Strom Durch den Transistor gleichgerichtet und nur die positive Halbwelle Steuert beide Transistoren durch. Wenn die Verstärkung hoch genug ist Wird die Spannung an dem anderen Kondensator auf GND gezogen und der Kondensator schlagartig geladen . Das führt dazu das am PIN 2 kurzzeitig die Spannung nach GND geht. Fällt die Ansteuerung weg wird der Kondensator über den anderen R nach + entladen. So und wie schon gesagt sollen die Kondensatoren Gleichspannungen blocken. Nebenbei gesagt gibt es auch den 555 mit Mosfets. (TLC 555)

 

[Pumukel]

und Hier mal ein Link zur Innenschaltung des TLC 555 . da sieht man deutlich das da normale Mosfets verbaut sind. Und das beste der TLC 555 arbeitet auch schon bei Spannungen über 2 V im Gegensatz zum NE 555 der im Minimum 4,5 V als Betriebsspannung sehen will!

 

[leerbua]

und Hier mal ein Link zur Innenschaltung des TLC 555 . da sieht man deutlich das da normale Mosfets verbaut sind. Und das beste der TLC 555 arbeitet auch schon bei Spannungen über 2 V im Gegensatz zum NE 555 der im Minimum 4,5 V als Betriebsspannung sehen will!

Hab´zwar keine Ahnung worum es hier geht, kann aber trotzdem (oder deswegen?) keinen link sehen.

 

[cnicklas]

Guten Morgen,

vielen Dank für die Vorschläge.
Ich werde mir das über das Wochenende mal genauer anschauen und überlegen welche Lösung ich umsetze.
Habe zum einen nicht alle Bauteile hier, zum anderen werde ich wohl eine neue Platine löten müssen und die Motivation dazu steckt zur Zeit in Quarantäne

 

[Pumukel]

https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/FILES/tlc555.pdf
Hier der Link zum TLC 555. Der Link wurde einfach vergessen einzufügen. In dem Datenblatt ist auch der interne Aufbau gezeigt.

 

[Pumukel]

Für Deinen Zweck ist die CMOS Version des 555 besser geeignet . Aber auch da erfolgt die Ansteuerung des Pin 2 über den Kondensator. R1 und R2 dann auf ca 900 K erhöhen und C 2 verkleinern auf etwa 47nF . Die Transistoren entfallen. T1 durch den selben wert wie R2 ersetzen. Somit liegt dann am Sensor die halbe Betriebsspannung an. Die Schaltschwellen des 555 liegen bei 1/3 und 2 /3 der Versorgungsspannung. Wichtig ist die Ablockung der Betriebsspannung so nahe wie Möglich am 555 ( C5 und C6 )