Labortagebuch Januar 2018

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25.1.17: Ladehilfe für einen Li-Akku



Ein etwas älterer Gameboy eines Nachbarjungen hatte Probleme mit dem Laden des Akkus. Da wurde schon ein neues Ladegerät und eine neuer Akku gekauft, aber am Ende war klar, die Ladeelektronik ist defekt. Da bleibt nur noch die Möglichkeit, den Akku extern zu laden. Weil ich ja nichts wegwerfen kann, habe ich in einer Sammlung alter Handys ein Siemens S35 gefunden, das fast die gleiche Akkugröße hatte. Nachdem etwas vom Rand abgetrennt war, passte der Akku rein. Allerdings gab es dazu kein Ladegerät oder Kabel mehr. Aber ein USB-Kabel war noch da, das zuletzt mit einem Wackelkontakt schon sehr genervt hatte, das aber für alle Fälle noch aufgehoben worden war. Die rote und die schwarze Leitung wurden direkt an die Kontaktfedern gelötet. Dann konnte ein Standard-5V-Steckerladegerät verwendet werden.



Den ersten Ladevorgang habe ich genau überwacht. Der Akku wurde nur leicht warm. Am Ende hat die Akku-interne Schutzschaltung den Ladevorgang beendet. An den Federn wird dann 5 V gemessen, aber wenn man Akku rausnimmt, hat er ca. 4,1 V. Alles im grünen Bereich. Das Handy kann übrigens noch eingeschaltet werden. Das ist ein guter Test, ob der Akku korrekt kontaktiert ist.



Hinweis von Paul Salomon

Ich weiß auch nicht ob das auf Dauer gut geht, immer die Schutzschaltung auslösen zu lassen. Für so kleine Basteleien gibts schicke Lademodule mit dem IC TP4056.  http://blog.simtronyx.de/tp4056-breakoutboard-anpassungen-fuer-verschiedene-ladestromstaerken-kapazitaeten/
Mit einem Widerstand kann man schön den maximalen Ladestrom einstellen (bis zu 1A möglich). Gedacht ist das laut Datenblatt bis 10 kOhm, dann fließt ein Strom um die 100 mA. Auf manchen Webseiten findet man aber auch Angaben bis zu 30 kOhm, wobei der Strom dann nur noch ca 1 mA beträgt.

19.1.18: Reparatur einer LED-Taschenlampe



Überall findet man diese oder ähnliche LED-Taschenlampen mit schickem Alu-Gehäuse. Und fast überall gibt es nach einiger Zeit Probleme mit der Zuverlässigkeit. Die LED-Lampe geht nicht mehr an, oder man muss sie erst auf den Tisch klopfen oder in eine bestimmte Richtung halten. Meist ist die Ursache ein Kontaktproblem zwischen der LED-Platine und der Alu-Innenwand. Bei einigen Lampen habe ich einen Klemmring mit Gewinde gefunden. Da reicht es meist, den Ring fester anzuziehen.

Bei dieser Lampe meiner Frau wird die Platine nur durch die eingeklickte Scheibe gehalten. Ursprünglich war wohl das Lötzinn am Rand der Platine  dazu gedacht, sich an die Innenwand zu pressen. Aber zweimal fallenlassen, schon wird alles locker. Außerdem bildet das Alu eine Oxidschicht, was die Kontaktprobleme vergrößert. Vor meinem geistigen Ohr höre ich den chinesischen Ingenieur Wu zu seinem Chef Wang sagen: Lötzinn auf Alu, das hält nicht lange! Und seine Antwort bestätigt meinen Verdacht: Ist doch gut! Bei dem Preis sollen die doch alle zwei Jahre eine neue kaufen!

Ich will aber keine neue kaufen. Deshalb habe ich mich mit der Lampe abgemüht. Nicht einmal die Demontage ist mir gelungen. Lass doch sein, das lohnt sich nicht, sagte meine Frau, ganz im Sinne von Herrn Wang. Geht nicht, meinte ich, da steckt jetzt schon zu viel Arbeit drin. Und dann habe ich doch noch einen Weg gefunden. Mit spitzem Lötkolben konnte ich unten an der Platine ein Drähtchen anlöten. Das sollte oben ins Gewinde eingeklemmt werden. Hat erstmal nicht funktioniert, weil das Gewinde die Litze abgeschnitten hat. Aber eine dünne Kupferfolie brachte den Erfolg. Und jetzt leuchtet sie wieder, zuverlässig wie am ersten Tag.





17.1.18: Energieverbrauch und Effizienz eines Kühlschranks



Mein Bruder Ulli  hatte sich vorgenommen, den Verbrauch eines Kühlschranks genauer unter die Lupe zu nehmen. Im Mittelpunkt stand die Frage, ob man die Effizienz durch eine günstige Aufstellung oder sogar mit einem zusätzlichen Lüfter verbessern kann. Hier sind alle Messergebnisse des Langzeitversuchs: Kühlgeräte-Effizienz.pdf

Berechnungen von Dieter Drewanz

Fazit der Berechnungen: Die Abwärme eines Kühlschrankes könnte mit Lüfterunterstützung besser abgeführt werden und der Wirkungsgrad verbessert werden: Kuehlschrank_mit_Luefter_v180120.pdf

(Interessant ist, dass Ullis Messungen nahelegen, dass der Lüfter mehr Energie verbraucht als der Kühlschrank spart. Hier wird vorgeschlagen, einen 12V-Lüfter mit besserem Wirkungsgrad zu nehmen. Das Thema bleibt spannend.)

12.1.17: Lampenwechsel bei einer Mikrowelle von Klaus Leder



Unser Mikrowellengerät „Mikromat Duo“ der Firma AEG hatte jahrelang Tiefgefrorenes und Speisen zuverlässig erwärmt, bis eines Tages der Garraum in Dunkelheit verharrte – die Beleuchtungslampe hatte ihr Leben ausgehaucht.

Wie beim Backofen wollte ich schnell die Birne auswechseln, doch im Innenraum war kein Zugang zu entdecken. Da es sich um ein Einbaugerät handelt, ergriff mein Sohn die Initiative, um die Kleinigkeit mit dem Schraubendreher zu beheben. Das Mikrowellengerät mit Grill wurde vom Netz getrennt und aus der Küchenzeile herausgeschraubt. Aufgrund der Gefahr durch Hochspannung der geladenen Kondensatoren und evtl. austretende Mikrowellenstrahlung dürfen Mikrowellengeräte nur von Fachpersonal geöffnet werden. Deshalb sind die Gehäuse heute meist fest vernietet. Doch mein Sohn ließ sich nicht abhalten und schraubte ein Blech nach dem anderen ab, um an die Lampe zu gelangen. Nach über zwanzig gelösten Kreuzschlitzschrauben war der Blick ins Innere des Küchengerätes endlich frei. Rechts unten sieht man den Ventilator mit einem Spaltpolmotor, in der Mitte unten den Hochspannungstrafo, darüber die Mikrowellenröhre und oben im weißen Kunststoff die runde Öffnung für die Beleuchtungslampe.



Es handelte sich um eine 25 Watt Lampe der Firma Philips. Ich hatte schon eine Ersatzbirne aus dem Keller geholt, doch die Mikrowellenlampe war mit ihrer Kunststofffassung fest verbunden. Also wollten wir eine Ersatzbirne bestellen, aber die sollte nun sage und schreibe 40,- € kosten! Mein Sohn lötete deshalb die aus der Fassung herauspräparierten Flachstecker an den Sockel unserer Birne. Aufgrund des Verbots und der Gefahren bitte nicht nachmachen!

Nun freut sich meine Frau darüber, dass man den sich drehenden Speisen wieder beim Garen zusehen kann. Aber man staunt, wie viel Technik in einem Mikrowellengerät steckt und dass die Kostenkalkulation über zeitschindende und teure Lampenwechsel durch den Kundenservice erfolgt.


 11.1.18: Bauteletest mit dem Digitalmultimeter



Gesucht war ein möglichst einfacher Test für den Sperrstrom von LEDs. Hier wird gerade ein Sperrstrom von 4,2 nA gemessen. Man beachte: Das Multimeter ist auf Spannungsmessung eingestellt.



Das Multimeter kann als Nanoamperemeter eingesetzt werden, weil der Spannungsbereich einen Innenwiderstand von 10 MOhm hat. Wenn man den Innenwiderstand nicht genau kennt, kann man eine Reihenschaltung mit 10 M messen. Die Batteriespannung wird dann halbiert. Wenn an der LED eine Spannung von 42,3 mV gemessen wird, fließt tatsächlich ein Strom von 42,3 mV / 10 M = 4,23 nA. Das hört sich wenig an, ist aber noch zu viel. Der Grund ist die Beleuchtung der LED, die ja auch als Fotodiode arbeitet. Also wird die LED abgedunkelt. Tatsächlich sinkt die Anzeige unter 1 mV, der Leckstrom liegt also unter 0,1 nA. Test bestanden.





Auch Transistoren lassen sich einfach testen. Mit zwei Widerständen kann der Stromverstärkungsfaktor bestimmt werden. Hier rechnet man rund 3,5 V/V * 120 = 420-fach. Das ist die untere Grenze für einen BC547C. Mehr ist erlaubt.



Hier wurde ein Transistor mit etwas höherer Verstärkung getestet. Aber das geht mit diesem Multimeter auch einfacher, weil ein Transistortester eingebaut ist. Ein Vergleich zeigte, die Methode funktioniert.

3.1.18: Schaltungsanalyse eines Metalldetektors von Peter Krueger



Download (Update 12.1.18): MK-101_Schaltungsanalyse-V4.pdf

Ich hatte mir über die Feiertage den "Kopp MK-101" Metalldetektor mit dem Vierfach-OPV LM324 (wie im Elektronik-Kalender 17) unter die Lupe genommen, die Schaltung analysiert und einige Messungen protokolliert & dokumentiert. Das Gesamtergebnis der Schaltungsanalyse war interessant. Mein Fazit: Die Schaltung wurde von einem Profi-Hardwareentwickler mit Detailkenntnissen in der Metallsucherentwicklung erstellt.

An dieser Variante des Meißner-Oszillators gefällt mir die direkte Verbindung der Rückkopplungswindung an die Q1-Basis, anstatt die sonst übliche Kondensatorkopplung. Der Oszillator schwingt übrigens ultrastabil. Die erweiterte Version "MK-101_Schaltungsanalyse-V4.pdf" enthält nun auch eine LTC-Simulation.







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