Der ewige Solarblinker
von Manfred
Bromba
Die vorliegende Schaltung nutzt den bekannten komplementären Multivibrator, um eine superhelle LED
blitzen zu lassen und braucht dabei weniger als 2 µW mittlere Leistung. Die Betriebsspannung liegt
zwischen 1 und 2 Volt, die durch 4 billige Fotodioden (PD333 von Everlight) im LED-Gehäuse geliefert
werden (Quelle: ELV). Dafür, dass die Schaltung auch nachts blitzt, sorgt ein Superkondensator (1F /
2.5 V) von Conrad als Pufferspeicher. Da die Fotodioden selbst bei Sonnenbestrahlung nicht mehr als
2.4 V liefern können, sind für den Superkondensator keine weiteren Schutzmaßnahmen erforderlich. Als
Sperrdiode gegen Rückstrom über die Fotodioden bei Dunkelheit dient eine Kleinsignal-Schottkydiode
(BAT43), damit der Sperrstrom unter 1 µA zu liegen kommt.
Der Multivibrator muss gewisse Bedingungen einhalten, damit er immer stabil anschwingt. So darf die
Verstärkung der Transistoren weder zu klein, noch zu groß sein. Da gerade die hochverstärkenden
C-Typen der Transistoren vorhanden waren, wurden die beiden Widerstände (33 k und 100 k) zur
Vernichtung der Verstärkung eingebaut. Weiterhin wichtig ist der Lastwiderstand, denn der darf nicht
zu hoch sein! Diesen Zweck erfüllt der untere 10 k-Widerstand. Die LED wird dann über die übliche
Verdopplerschaltung angekoppelt. Der 1 k-LED-Vorwiderstand dient der Strombegrenzung und verhindert
nebenher, dass sich der 10 µF-Elko periodisch kurzzeitig falsch herum auflädt. Als LED sind rote und
grüne superhelle möglich, wobei rot mit schlechter Beleuchtung besser zurechtkommt.
Natürlich kann man den Superkondensator samt Sperrdiode auch weglassen und durch einen 47 µ-Elko
ersetzen. Dann blinkt es nur, wenn es im Raum hell genug ist. Bei Betrieb mit Superkondensator
empfiehlt es sich, die Fotodioden ein, zwei Stunden der Sonne auszusetzen, um eine schnelle
Aufladung zu erreichen. (Ganz ohne Pufferkondensator in der Versorgungsspannung funktioniert hier
übrigens nichts!)
Die Blinkperiode liegt mit der gewählten Dimensionierung, die sich an der Verfügbarkeit hochohmiger
Widerstände orientiert (Conrad), bei 1 bis 2 s. Die Periodendauer bestimmt sich in erster Linie
durch das RC-Glied 22 M / 100 nF. Der 1 k-Kondensator-Reihenwiderstand bestimmt die Anzeit der LED.
Ist sie zu kurz (Wert zu klein), geht das auf die wahrgenommene Helligkeit.
Wer die Schaltung bei noch weniger Licht betreiben will, muss nur die Zahl der seriellen Fotodioden
erhöhen, solange noch ein Strom von wenigstens 1.5 µA geliefert werden kann. Dann ist für den
Superkondensator allerdings ein Begrenzer erforderlich. Das lässt sich perfekt durch eine blaue LED
realisieren, die am besten vor der BAT43 zu platzieren ist. Aber: Steigt die Betriebsspannung über
die Flusspannung der Blink-LED, fängt diese an, dauerzuleuchten. Wen das stört, muss den
Spannungverdoppler weglassen (oberer 10 k, 10 µF) und die Diode samt Vorwiderstand direkt koppeln.
Oder er steigt von rot auf grün um...
