Feierabendprojekte:
Step-Up LED-Taschenlampe
Der MC34063A ist ein vielseitig einsetzbarer Schaltregler, der von verschiedenen Herstellen (u.a. ON Semiconductor) angeboten wird. Die Standardbeschaltung für einen Step-Up-Regler ist im Datenblatt angegeben und bildet die Grundlage für unsere LED-Taschenlampe.
von Wolfgang Schmidt
LED-Taschenlampe mit Step-Up Regler
Im ELO-Magazin vom Dezember 2009 wurde bereits gezeigt, wie man weiße LEDs mit einer kleinen Betriebsspannung (1 bzw. 2 Mignon-Zellen) ansteuern und damit einfache LED-Taschenlampen bauen kann.
Dabei wurde die für die LEDs erforderliche (höhere) Betriebsspannung mit einer einfachen Transistorschaltung erzeugt.
Alternativ bietet sich hierfür auch der Einsatz eines integrierten Step-Up Reglers an. Die Bauelementekosten sind nur unwesentlich höher (den hier verwendeten Schaltkreis MC34063A gibt es bereits für unter 50 Cent, z. B. bei Reichelt Elektronik), dafür gibt es einige Vorteile gegenüber der Transistorschaltung:
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- Es kann eine größere Anzahl LEDs angesteuert werden.
- Der Wirkungsgrad liegt u. U. etwas höher.
- Anstelle des Übertragers wird nur eine einfache Speicherdrossel benötigt, die preisgünstig erhältlich ist (Das Wickeln von Übertragern ist nicht jedermanns Sache!).
- Der Strom durch die LEDs ist weitgehend unabhängig von der Batteriespannung, so dass die Zellen bei konstant bleibender Lichtstärke weit entladen und damit gut ausgenutzt werden können.
Ein Nachteil soll aber nicht verschwiegen werden: Der hier verwendete Step-Up-Regler benötigt eine Batteriespannung von minimal 3,0V, so dass drei 1,5-V-Zellen (bzw. 1,2-V-Zellen bei Akkus) erforderlich sind. Wenn aber eine größeren Anzahl LEDs eingesetzt werden soll, ist ohnehin ein größeres Gehäuse erforderlich, und es passt wieder alles zusammen.
Der MC34063A ist ein vielseitig einsetzbarer Schaltregler, der von verschiedenen Herstellen (u.a. ON Semiconductor) angeboten wird. Die Standardbeschaltung für einen Step-Up-Regler ist im Datenblatt angegeben und bildet die Grundlage für unsere LED-Taschenlampe.
Für die Ansteuerung von LEDs ist es erforderlich, nicht die Ausgangsspannung, sondern den Ausgangsstrom zu stabilisieren. Alle LEDs werden in Reihe geschaltet, dazu kommt ein Widerstand (R3) am masseseitigem Ende. Der Spannungsabfall an diesem Widerstand wird dem Komparator-Eingang (Pin 3) des Reglers zugeführt. Die Ausgangsspannung des Reglers stellt sich nun so ein, dass am Komparator-Eingang genau 1,25V (das ist die interne Referenzspannung Uref) anliegen. R3 muss so dimensioniert werden dass der gewünschte Strom durch die LED-Kette fließt:
R3 = Uref / ILED
z. B. R3 = 1,25V / 30mA = 41,7 Ohm (nächster Normwert = 43 Ohm)
Es wurden zwei Mustergeräte mit unterschiedlicher LED-Bestückung aufgebaut. Die folgende Tabelle enthält die an den Mustern ermittelten Messergebnisse zur Ermittlung des (elektrischen) Wirkungsgrades der Schaltung.
Für den Aufbau der Mustergeräte gibt es je einen Leiterplattenentwurf.
Der Aufbau auf Lochrasterplatine ist benfalls möglich, wobei der Leiterplattenentwurf die Grundlage für die Verdrahtung bildet.
Die Leiterplatte passt zusammen mit einer Batteriehalterung für drei Mignon-Zellen sowie einem kleinen Schiebeschalter in ein Kunststoffgehäuse mit den Abmessungen 101mm x 60mm x 26mm.
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Im ELO-Magazin vom Dezember 2009 wurde bereits gezeigt, wie man weiße LEDs mit einer kleinen Betriebsspannung (1 bzw. 2 Mignon-Zellen) ansteuern und damit einfache LED-Taschenlampen bauen kann. 
