7.4 Touch Dimmer
Hinweis:
C1 wurde für die Schaltungssimulation von ursprünglich 10 uF auf 1 nF geändert. Durch den damit rascheren Ablauf der Schaltvorgänge kann der Spannungsverlauf am Kondensator besser gezeigt werden.
Beschreibung der Schaltung
Burkhard Kainka:
Wenn
man den Integrator mit einer Darlington-Schaltung aufbaut, ändert sich die
Helligkeit nur noch so langsam, dass sie als konstant empfunden wird. Durch
Berühren der Kontakte kann man nun jede beliebige Helligkeit einstellen.
Alternativ kann man auch Jumper verwenden, um die Lampe schnell an- oder
auszuschalten. Und wenn man mal das Ausschalten vergisst, ist das auch nicht
schlimm. Es dauert dann etwa eine Stunde, bis das Licht von allein ausgeht oder
nur noch so schwach leuchtet, dass der Stromverbrauch keine Rolle mehr spielt.
Die
Darlington-Schaltung bekommt einen zusätzlichen Emitterwiderstand, um die
Änderungsgeschwindigkeit beim Abdunkeln zu erhöhen. Weil die
Basis-Emitterspannung der Darlingtonschaltung nur etwa 1,2 V beträgt, fließt
beim Berühren des unteren Kontakts nur ein sehr kleiner Strom, während beim
Aufdimmen mit dem oberen Kontakt mehr Strom fließt. Mit dem Emitterwiderstand
wird die Eingangsspannung angehoben, sodass sie etwas mehr in die Mitte
gelangt. So gleichen sich die Geschwindigkeiten etwas an.
Schaltungssimulation mit EveryCircuit
Das Bild zeigt den zeitlichen Ablauf von fünf Aktionen.
1. Schalter S1 (hier zusätzlich für die Schaltungssimulation eingefügt) geschlossen: Die Betriebsspannung liegt an der Schaltung an. LED 1 leuchtet. Kondensator C1 lädt über die Strecke LED1 - R4 – R3 – T1 – T2 – R5 nach Masse. Der Ladestrom des Kondensators bildet den Basisstrom für T1 und gemeinsam mit dem Kollektorstrom den Emitterstrom von T1. Der Emitterstrom wiederum bildet den Basisstrom von T2. Solange C1 lädt leuchtet LED1. Da der Ladestrom des Kondensators exponentiell abnimmt, erhält die Darlington-Schaltung der beiden Transistoren über T1 immer weniger Basisstrom, als Ergebnis verringert sich der Kollektorstrom von T2, LED1 dimmt langsam ab.
2. Schalter S2 geschlossen: T1 erhält mehr Basisstrom, LED1 leuchtet, C1 entlädt über die Kollektorstrecke von T2.
3. Schalter S2 offen: C1 lädt wie unter 1. beschrieben. LED1 dimmt ab.
4. Schalter S3 geschlossen: C1 lädt über LED1 – R4 – R2 nach Masse. LED1 bleibt dunkel.
5. Schalter S3 offen: LED1 bleibt weiterhin dunkel. C1 hält die Spannung bis S2 aktiviert wird zur Entladung wie unter 2. beschrieben.