TV Standby Off
Mit dem Fernseher Strom sparen!
Strom sparen und Defekt verhindern
Viele elektronische Geräte konsumieren im Standby-Betrieb unnötig viel
Strom, wie z.B. TV- oder Kopiergeräte. Einige zehn Milliampere sind
dabei keine Seltenheit! Mit der Fernbedienung wird mittels Knopfdruck
das TV-Gerät in den Standby-Zustand geschaltet und erst mit einem
zweiten Druck, meist auf die selbe Taste, schaltet das TV-Gerät
vollständig aus. Die Standby-Dauer kann oft programmiert werden, z.B.
zwischen Ausgeschaltet und 1 Stunde bis 4 Stunden. Alles in fünf Stufen.
Grundig nennt diese Funktion den Ökoschalter. Die minimale Standbydauer
beträgt bei diesem Beispiel nach jedem Ausschalten des TV-Gerätes eine
Stunde. Da stellt sich natürlich die Frage, ob es denn nicht
ökologischer mit wesentlich weniger oder gar keinem Strom geht.
Das geht und der Hauptschalter des TV-Gerätes bleibt dabei stets
eingeschaltet. Man drückt bei einem zusätzlichen kleinen Gerät, dem
TV-Standby-Off, das zwischen 230-VAC-Netzanschluss und dem
Netzstecker des TV-Gerätes eingeschlauft wird, auf eine Drucktaste. Dies
schaltet das TV-Gerät in den Standby-Modus. Danach hat man eine Minute,
oder auch länger, Zeit, um das TV-Gerät per Fernbedienung einzuschalten.
Mit dem Einschalten erkennt TV-Standby-Off, dass das TV-Gerät
seinen Betriebsstrom konsumiert und so bleibt die Abschaltverzögerung
bis zu dem Augenblick inaktiv, bei dem das TV-Gerät per Fernbedienung in
den Standby-Zustand abgeschaltet wird. Von diesem Augenblick an, wirkt
die Verzögerung, die nach der abgelaufenen Zeit, wie bereits angedeutet,
das TV-Gerät vollständig abschaltet. Der Hauptschalter des TV-Gerätes
bleibt stets eingeschaltet. TV-Standby-Off lässt sich klein
realisieren. Oft lässt sich dieses Gerät auf der Rückseite des
TV-Gerätes mittels doppelseitigem starken Klebeband so fixieren, so
dass man leichten Zugang zur Drucktaste für das Einschalten hat.
Der Titel lautet Strom sparen und Defekt verhindern. Welchen Defekt kann
man denn mit TV-Standby-Off verhindern? In der Regel benutzt man
ständig die Fernbedienung und so wäre der Netzschalter des TV-Gerätes
die einzige mechanische Schwachstelle und es wäre äusserst ärgerlich,
wenn das TV-Gerät nur gerade wegen einem doofen Netzschalter, im Falle
eines Defektes, auseinandergenommen werden müsste. Diesem Defekt
vorzubeugen, war meine zweite Motivation TV-Standby-Off zu
realisieren, denn der Netzschalter des TV-Gerätes bleibt immer
eingeschaltet.
Der vorliegenden Elektronik-Minikurs zeigt wie man eine solche Schaltung
realisiert. Ursprünglich baute ich für mich eine rein transistorisierte
Schaltung ohne IC. Dies war etwa Ende der 1970er-Jahre. Für diesen
Elektronik-Minikurs habe ich die Schaltung ein wenig modernisiert. Sie
enthält einen LinCMOS-Opamp des Typs TLC271 von
Texas-Instruments und als
Relaistreiberstufe den Klein-Power-MOSFET BSS125 der SIPMOS-Serie von
Infineon. Dieser MOSFET ist im TO92-Gehäuse allerdings kaum noch
erhältlich. Infineon bietet mit BSP125 eine SMD-Alternative
im SOT223-Gehäuse, die leicht erhältlich ist. Die elektrischen Daten
sind identisch oder besser. Man vergleiche selbst die Datenbätter.
Anstelle eines MOSFET kann man eben so gut eine Kaskade aus zwei kleinen
Hochspannungs-NPN-Transistoren (MPSA42) realisieren. Mehr dazu liest man
in Relaisbetrieb an 230 VAC.
Es gibt zwei Schaltungsvarianten. Die eine die sich selbst ebenfalls
vollständig ausschaltet und die andere, bei der die Schaltung mit 0.5 mA
nur einen sehr geringen eigenen Standby-Strom verbraucht. Diese
Schaltung kommt mit einer einpoligen Drucktaste zum Einschalten des
TV-Gerätes in den Standby-Zustand aus. Die ursprüngliche rein
transistorisierte Schaltung verbrauchte mit 1.5 mA drei mal soviel
Standby-Strom wie die Schaltung hier in Bild 1 und benötigte mehr
Bauteile. Die Variante in Bild 1 bietet zusätzlich die Möglichkeit das
TV-Gerät mit einem Logiksignal einzuschalten. Der Hinweis wozu das gut
sein kann, folgt später.
ACHTUNG: Netzspannung!!! Lebensgefahr!!! Nichts für Anfänger!!!
Die Schaltungen in diesem Elektronik-Minikurs arbeiten mit
230-VAC-Netzspannung. Es ist höchste Vorsicht geboten! Alle
Manipulationen in diesen Schaltungen müssen stets mit einem
TRENNTRANSFORMATOR durchgeführt werden! Die Schaltung muss
berührungssicher nach SEV-, bzw. VDE-Norm, realisiert und in ein Gehäuse
eingebaut werden! Kommt eine metallene Druck- oder Kipptaste zum
Einsatz, muss an der Befestigungsschraube, mittels Lötöse, dieses
Tastergehäuse geerdet sein! Dies ist in den Schemata in den Bildern 1
und 2 nicht illustriert.
Der Nachbau dieser Schaltungen ist für Anfänger oder Bastler ohne
notwendiges Wissen im Umgang mit der 230-VAC-Netzspannung ungeeignet!!!
Nachbau, Tests, Manipulationen und Einsatz erfolgen stets auf eigenes
Risiko!!!
Die Schaltung mit geringem eigenem Standby-Strom
Wir betrachten zuerst den Haupt-Wechselstromkreis. Dieser beginnt bei
dem einen Anschluss des 230-VAC-Einganges und führt über den
Relais-Arbeitskontakt rel zu dem einen Anschluss des Ausganges wo das
TV-Gerät angeschlossen wird. Der andere Anschluss dieses Ausganges führt
über das Dioden/Widerstands-Netzwerk D1 bis D6 und R1 zurück zum
andern Anschluss des 230-VAC-Einganges. Ich unterlasse es, diese
Anschlüsse mit Phase und Null zu kennzeichnen, weil sie funktionell
vertauschbar sind und dies auch erlaubt ist, weil es schliesslich auch
keine Rolle spielt, wie der Stecker des TV-Gerätes in die Steckdose
eingesteckt wird, da dieser Stecker in der Regel keinen Erdstift
aufweist.
Widerstand R1 misst den AC-Strom des TV-Gerätes. Im Falle des niedrigen
Standby-Stromes muss die Spannung über R1 so gering sein, dass zum
Transistor T1 noch sicher kein Basisstrom fliesst. Da jedoch der
Betriebsstrom des TV-Gerätes viel grösser ist als dessen Standby-Strom,
muss mittels Dioden der Spannungsabfall begrenzt werden. Ohne diese
Massnahme, mit einer starken nichtlinearen Strom/Spannungs-Kennlinie,
müsste R1 dem TV-Betriebsstrom und der Basis-Emitter-Schwellenspannung
von T1 recht genau angepasst sein, um nicht unnötig Energie zu
verheizen. Dies wäre keine besonders elegante Lösung, weil sich die
TV-Geräte im Stromverbrauch stark unterscheiden. Gehen wir einmal davon
aus, dass man die Schaltung für kleine und grosse TV-Geräte, auch ältere
Bauart, einsetzen möchte, dann kann man mit einem maximalen Standy-Strom
von etwa 50 mA und einem minimalen Betriebsstrom von etwa 300 mA
rechnen, wobei ein solches TV-Gerät (hoffentlich) einen sehr geringen
Standby-Strom weit unter 50 mA, hat. Unter dieser Betrachtung macht es
Sinn R1 so klein zu wählen, dass bei einem Standby-Strom von 50 mA noch
sicher kein T1-Basisstrom fliessen kann. R1 kann man aber jederzeit für
ein bestimmtest TV-Gerät anpassen, falls dies einmal nötig sein sollte.
Der T1-Basisstrom beginnt zu fliessen, wenn die Spannung über R4 die
Basis-Emitter-Schwellenspannung von typisch 0.65 V bis 0.7 V erreicht.
Diese Spannung wird dann erreicht, wenn die Summe der Teilspannungen
über R4, R3 und R2 einen Wert von etwa 0.9 V beträgt. Dies ist die
Spannung U2. U1, U2 und die meisten andern Spannungsangaben beziehen
sich auf das Referenz-Potential, das mit REF bezeichnet ist. Ist das
TV-Gerät aktiv, ist der Strom so gross, dass das Diodennetzwerk aus D1
bis D6 die Spannung über R1 begrenzt. Diese AC-Spannung ist beinahe
rechteckförmig mit einem Wert von mindestens 4.8 Vpp (U1) (pp =
peak-to-peak). Beinahe rechteckförmig ist diese Spannung, weil die
Sinusspannung, ohne Begrenzung (Clamping) durch die Dioden D1 bis D6,
eine sehr viel höhere Amplitude hätte und darum ist der
Amplitudennulldurchgang auch mit diesen Dioden im Einsatz sehr steil.
Mehr zu diesem Thema liest man im Elektronik-Minikurs
Der Master-Slave-Netzschalter
im Unterkapitel "Der Stromsensor". D7 wirkt als
Einweg-Gleichrichter. Die negativen Spannungen werden
weggeschnitten. Dies halbiert die AC-Spannung auf eine DC-Spannung von
mindestens 2.4 Vp (p = peak-to-REF) (dreifache Diodenflussspannung: D1,
D2, D3). Tatsächlich beträgt die Spannung, wegen der
D7-Diodenflussspannung, minimal nur etwa 1.7 Vp, falls C1 mit seiner
glättenden Wirkung nicht angeschlossen wäre. Die Diodenflussspannung von
D7 ist etwas geringer als die einer der Dioden von D1 bis D6, weil der
Strom durch D7 nur sehr gering ist. Der Widerstand R1 und dessen
Verlustleistung PR1 berechnen sich folgendermassen:
R1 = (0.2V + UD7) /
IStandby
(R3 hier unberücksichtigt!)
PR1 = 2.4V2 / R1
Da über D7 nur ein sehr kleiner Strom fliesst, setzt man für
UD7 maximal 0.7 V ein. 0.2 V ist die festgelegte
Spannung zwischen Basis und Emitter von T1, die etwa 3.5 mal niedriger
ist als die Basis-Emitter-Schwellenspannung. Damit ist gewährleistet,
dass T1 sicher offen ist. R3 bleibt unberücksichtigt, weil
UR3 mit etwa 50 mV nur etwa 1/4 von
UR3 (jetzt 0.2 V) ausmacht. Zu R2 liest man weiter
unten etwas.
Die erste Formel ergibt bei einem maximalen TV-Standby-Strom von 50 mA
einen Widerstand R1 von 18 Ohm. Mit der zweiten Formel berechnet sich
die Verlustleistung von R1 auf einen Wert von PR1 =
0.32 W. Man verwende einen 1/2-Watt-Widerstand.
Wahl der Dioden: Für D7 genügt eine Kleinsignaldiode 1N914 oder
1N4148. Man benötigt nur für D8 und D9, wegen ihrer hohen Sperrspannung
von 1000 V, die 1N4007-Diode. Diese sind der 230-VAC-Netzspannung
ausgesetzt. Mit dieser hohen Sperrspannung werden auch
Überspannungsspitzen, die drei mal so hoch sind wie die Spitzenspannung
von 230 VAC von 325Vp, verarbeitet. Für D1 bis D6 genügen 1N4001 mit
einer Sperrspannung von 50 V, weil die Teil-Diodennetzwerke D1 bis D3
und D4 bis D6 sich gegenseitig die Spannung auf maximal 3 Vp begrenzen.
Alle 1N400x-Dioden etragen einen Maximalstrom von 1 A. Es ist bei der
Materialbestellung einfacher, wenn man nur einen Typ bestellen muss und
bei grossen Mengen gibt es meist Rabatte. Der Preisunterschied zwischen
1N4001 und 1N4007 ist nicht nennenswert. Daher empfiehlt es sich für D1
bis D6, D8 und D9 den Typ 1N4007 einzusetzen. Falls jemand auf die Idee
kommt auf D9 zu verzichten und die Netzteilschaltung und die
Relaisschaltung nur mit D8 gleichzurichten, dem sei davon abgeraten,
weil mit dieser Vereinfachung die Glättungswirkung von C4 durch die
Netzteilschaltung beeinflusst würde.
Der maximal zulässige Strom: Dieser ergibt sich durch die Wahl
der Dioden D1 bis D6. Mit 1N4001...1N4007 sind in jedem Diodenpfad
dauerhaft 1 A zulässig. Da in jedem Diodenpfad jedoch nur in der einen
Sinushalbwelle Strom fliesst, ist maximal der doppelte AC-Strom von 2A
zulässig. Bei 230 VAC ist das eine Leistung 460 W, was auch für ein
älteres TV-Gerät ausreichen dürfte. Wenn nicht, muss man für D1 bis D6
z.B. auf den 3-Ampere-Diodentyp 1N5401 ausweichen. Es sind dann maximal
6 A möglich. Zwecks Kühlung sollte man die Dioden nicht in zu kleine
Lötaugen löten, die Leiterbahn nicht zu schmal auslegen und die
Anschlussdrähte der Dioden sollten nicht zu sehr gekürzt werden. Auch
diese tragen zur Kühlung etwas bei.
C1 siebt die Halbwellengleichrichterspannung zu einer vernachlässigbar
niedrigen Rippelspannung, weil die minimale Entladungszeitkonstante,
gegeben durch R3 und C1, etwa 150 ms beträgt. Die halbe Periode der
50-Hz-Netzfrequenz (in der D7 leitet) beträgt jedoch nur 10 ms. Die
mittels C1 geglättete DC-Spannung U2 addiert sich aus der
T1-Basis-Emitter-Schwellenspannung plus der Spannung über R3 und diese
beträgt:
UR3 = U1 - UD7 -
UBE(T1)
(R2 ist vernachlässigbar!)
~1V = 2.4V - 0.7V - 0.7V
Wenn das TV-Gerät in den Standby-Zustand geschaltet wird, entladet sich
C1 zunächst über R3 und über die Basis-Emitter-Strecke von T1. Fällt die
Spannung zwischen Basis und Emitter unter die
Basis-Emitter-Schwellenspannung, entladet sich C1 über R3 und R4
langsamer, aber vollständig. R2 wird gar nicht erwähnt. Wozu auch, denn
mit bloss 1 k-Ohm ist R2 bedeutungslos, weil die Spannung über R2 viel
zu gering ist. Wenn D7 eine Kleinsignaldiode (1N914, 1N4148) ist, muss
der Aufadestrom von C1 leicht begrenzt werden, damit ein zu hoher Wert
D7 nicht beschädigen könnte. Verwendet man für D7 ebenfalls eine
1N4007-Diode (es reicht auch 1N4001), kann auf R2 verzichtet werden.
Wenn das TV-Gerät aktiv ist, leitet T1 und dies verhindert, dass C2 über
R7 aufgeladen wird. T1 schliesst im aktiven Zustand des TV-Gerätes C2
über R6 mit REF kurz. Ebenso geschieht dies wenn die Taste EIN gedrückt
wird, oder der Steuereingang Uc einen logischen HIGH-Pegel während z.B.
einigen 100 ms erhält. R6 dient der Begrenzung des Entladespitzenstromes
von C2. Ohne R6 könnte T1 oder T2 zerstört werden. Da R6 im Verhältnis
zu R7 extrem niederohmig ist, beträgt im leitenden Zustand von T1 die
Spannung über C2 praktisch 0 V, bzw. der invertierende Eingang am IC:A
hat REF-Potenzial. An der selben Bezugsspannung wird IC:A gespiesen (Pin
4) und dies bedeutet, dass dieser Opamp single-supply-fähig sein muss.
Beim Einsatz eines LinCMOS-Opamp (hier TLC271) von
Texas-Instruments ist
dies auch tatsächlich der Fall. D10 verhindert, dass am invertierenden
Eingang von IC:A die Spannung jemals signifikant grösser sein kann als
die momentane Betriebsspannung an Pin 7. Dies wäre ohne D10 möglich,
wenn nach kurzem Betriebsunterbruch die Schaltung wieder aktiviert wird.
Dann kann beim Anlauf der Netzteilschaltung aus D8, R13, R14, C3, R15
und ZD, die Betriebsspannung kurzzeitig zu niedrig sein und eventuell
einen Latchup auslösen. Mehr zum Thema Latchup liest man in
Der analoge Schalter II.
Opamp IC:A arbeitet als Komparator mit einer schwach wirksamen Hystere,
gegeben durch die mitwirkende Rückkopplung von R10 zum
Parallelwiderstandswert von R8 und R9. Die Hysterese ist deshalb nur
schwach, weil R10 im Verhältnis zum Parallelwiderstandswert von R8 und
R9 sehr hochohmig ist. Diese schwache Hystere reicht aus, dass der
Ausgang der Komparatorschaltung (Pin 6), beim sehr langsamen Ansteigen
der Spannung an C2 und der Überschreitung der konstanten Spannung des
nichtinvertierenden Einganges, schnell umschaltet und keine Schwingungen
auftreten können. Wegen der sehr hohen Verstärkung und der möglichen
parasitären Rückkopplungskapazitäten kann dies leicht passieren. Der
TLC271 bietet zusätzlich die Möglichkeit, den Stromverbrauch und damit
die Geschwindigkeit in drei Stufen zu wählen. Da an die Schaltung keine
Geschwindigkeitsanforderung gestellt ist, ist der minimalste
Betriebsstrom eingestellt, in dem Pin 8 an die positive Betriebsspannung
Pin 7 angeschlossen ist.
Wenn das TV-Gerät mit der Fernbedienung in den Standby-Zustand
ausgeschaltet wird, öffnet T1, weil der Basisstrom ausfällt. C2 wird über
R7 langsam geladen. Mit dem R8/R9-Spannungsteiler ist die Spannung am
nichtinvertierenden Eingang etwa auf die 0.65-fache Betriebsspannung
festgelegt. Dies entspricht ziemlich genau dem Zeitkonstantenwert und
d.h., dass alleine R*C die Verzögerungszeit definiert und deshalb auch
leicht berechenbar ist. Bei vorliegender Dimensionierung von R7 und C2
beträgt die Verzögerungszeit bis zum Abschalten des TV-Gerätes etwa 1.7
Minuten. Liegt die Ladespannung an C2, bzw. am invertierenden Eingang
des IC:A unterhalb der Spannung beim nichtinvertierenden Eingang, liegt
der Ausgang von IC:A mit einer Spannung von etwas mehr als 10 VDC auf
dem HIGH-Pegel. Dies bei der Betriebsspannung von 12 VDC, die durch die
Zenerdiode ZD definiert ist. Dieser HIGH-Pegel steuert über R11 das Gate
des MOSFET T3, dessen Drain-Source-Kanal in den niederohmigen Zustand.
R11 hat keine funktionelle Bedeutung. R11 dämpft aber die Schwingneigung
des MOSFET im Augenblick der Umschaltung. R11 darf im Prinzip wesentlich
niederohmiger sein, ist hier aber nicht nötig. Das Relais REL ist
angezogen und das TV-Gerät ist in den Standby-Zustand geschaltet. Dieser
Zustand dauert so lange an bis die Spannung an C2 die Spannung des
nichtinvertierenden Einganges von IC:A übersteigt. In diesem Moment
fällt der Ausgang an Pin 6 von HIGH auf LOW (LOW = REF-Potenzial). Der
Rückkopplungswiderstand R10 überträgt den Spannungssprung stark gedämpft
auf den nichtinvertierenden Eingang, was die Differenzspannung der
beiden Opamp-Eingänge beschleunigend vergrössert (Mitkopplung) und so
der stabile logische Zustand am Opamp-Ausgang sehr schnell erreicht
wird. Das ist die eigentliche Schmitt-Trigger-Funktion. Die
Hysterespannung dUe am invertierenden Eingang berechnet sich
folgendermassen:
Rx = (R8*R9)/(R8+R9)
(Rx = Parallelwiderstandswert von R8 und R9)
dUe = Rx / (Rx + R10) * (UaHIGH -
UaLOW)
(Ua = Opamp-Ausgang)
Bei vorliegender Dimensionierung von R8, R9 und R10 und einer
Schaltspannung Ua von 10 V, beträgt dUe, die Hysteresespannung,
0.26 V. Will man dUe erhöhen, muss R10 reduziert werden. Bei dUe = 0.5 V
beträgt R10 etwa 1 M-Ohm.
Beim Umschalten von Ua von HIGH auf LOW, öffnen T3 und REL. Das TV-Gerät
schaltet aus. Eine erneute Einschaltung in den Standby-Zustand des
TV-Gerätes erfolgt durch das Drücken der Taste EIN, wodurch C2 über R6
und Tasterkontakt schnell entladen, T3 und REL erneut eingeschaltet
werden. C2 ladet sich, nach Loslassen der Taste EIN, über R7 langsam auf
und bevor die Spannung an C2 die Spannung des nichtinvertierenden
Eiganges des IC:A überschreitet, muss mit der TV-Fernbedienung das
TV-Gerät aktiviert werden. Der nun höhere Strom erzeugt einen
T1-Basisstrom und T1 schliesst, bis zum Ausschalten des TV-Gerätes in
den Standby-Zustand, C2 kurz, wodurch REL und TV-Gerät eingeschalten
bleiben.
Der Betriebsstrom der Elektronik ohne eingeschaltetes Relais REL, der
Standby-Strom dieser Schaltung, fällt mit nur 0.5 mA deshalb so gering
aus, weil IC:A im Lowbias-Mode arbeitet und selbst weniger als 30 µA
benötigt. Im Prinzip könnte man den Strom niedriger als 0.5 mA ansetzen.
Untertreibt man jedoch allzusehr, d.h. es fliesst ein zu geringer Strom
durch ZD, verschlechtert sich ihre Eigenschaft der
Spannungsstabilisierung, weil der differentielle Innenwiderstand zu hoch
würde. Je nach Typ von Kleinstleistungs-Zenerdioden muss man es selbst
testen, ob ein geringerer Strom zulässig ist. Es ist dann nicht
zulässig, wenn die Zenerspannung bei Stromreduktion zu sehr unter den
Nennwert abfällt. Der Strom wird reduziert, in dem die Werte der drei
Widerstände R13, R14 und R15 erhöht werden. Grund, dass man für R13 und
R14 nicht ein einziger Widerstand nimmt, ist die hohe Spannung. Will man
kleine 1/4-Watt-Widerstände einsetzen, muss die hohe Spannung auf zwei
etwa gleichwertige Widerstände verteilt werden. 1/4-Watt-Widerstände
haben eine zulässige Nennspannung von typisch 250 V.
Diode D8 arbeitet als Halbwellengleichrichter. R13, R14 und C3 bilden
die Siebung. Wäre ZD parallel zu C3 geschaltet, wäre die Unterdrückung
der Rippelspannung schlecht, weil ZD im leitenden Zustand niederohmig
ist. R15 wirkt da wie eine "Abfederung". R15 sorgt mit seinem Wert, der
wesentlich niedriger ist als der Wert von R13+R14, mit C3 für eine
niedrige Rippelspannung von etwa 0.3 Vpp an C3. Der Strom von 0.5 mA
erzeugt über R15 eine Spannung von 13.5 VDC. Dieser addiert sich zur
Zenerspannung von 12 VDC zu 25.5 VDC. Für C3 ist ein kleiner Elko mit
einer Nennspannung von 35 VDC empfehlenswert.
Steuerung mit TV-Ferbedienung: Am Eingang Uc von REMOTE
(Transistor T2) ist es möglich mit einer zusätzlichen Schaltung das
TV-Gerät in den Standby-Zustand zu schalten. Dies kann z.B. eine
spezielle Empfängerschaltung für die TV-Fernbedienung sein, die auf
einen Kode abgestimmt ist, der für keinen andern Zeck gebraucht wird.
Wenn für den Betrieb einer solchen zusätzlichen Schaltung der
Standby-Strom von 0.5 mA nicht ausreicht, muss dieser durch die
Reduktion der Werte von R13, R14 und R15 erhöht werden. Um die
Rippelspannung an C3 in Grenzen zu halten, muss C3 vielleicht erhöht
werden. Um die Verlustleistung in Grenzen zu halten, kann man anstelle
von R13 und R14 vor der Gleichrichtung, einen kapazitiven Spannunsteiler
realisieren. Mehr zu diesem Thema liest man in
Kondensator statt Trafo. Ich
werde eine Erweiterung mittels TV-Fernbedienung nicht vorsehen, wäre
aber daran interessiert, wenn ein ELKO-Leser ein solches Projekt in
Angriff nehmen würde. Ich würde die erprobte Schaltung dann gerne unter
dem Namen des Autors als Ergänzung zu diesem Elektronik-Minikurs in
einer speziellen HTM-Datei befügen. Vorherige Kontaktaufnahme per
E-Mail wäre unbedingt erforderlich. E-Mailadresse, siehe
Unterstützung via E-Mail ganz
unten.
Die Schaltung ohne eigenen Standby-Strom
Wenn diese Schaltung zum Einsatz kommt, benötigt auch diese keinen Standbystrom. Dafür ist eine elektronische Einschaltung in den Standbyzustand des TV-Gerätes, z.B. mittels TV-Fernbedienung, nicht möglich. Nach Ablauf der Verzögerungszeit schaltet sich auch diese Schaltung vollständig aus. Dazu benötigt man allerdings eine zweipolige Drucktaste. Diese sind relativ leicht erhältlich als Miniatur-Kipptaster und Miniatur-Drucktaster (siehe Distrelec und Farnell). Bild 2 illustriert wie es funktioniert:
Das TV-Gerät befindet sich im ausgeschalteten Zustand, der Relaiskontakt rel ist offen und weil die gesamte Elektronik am Ausgang dieses Kontaktes angeschlossen ist, ist die gesamte Elektronik stromlos. Durch Druck auf die Taste EIN wird mit dem Tastenkontakt 1 der Relaiskontakt rel überbrückt und damit wird das TV-Gerät in den Standby-Zustand geschaltet. Der Tastenkontakt 2 sorgt gleichzeitig für die vollständige Entladung von C2, falls seit dem letzten eingeschalteten Zustand noch eine Restspannung vorhanden ist. Ohne diese Entladung wäre die Verzögerungszeit schlecht reproduzierbar. Beim Loslassen der Taste EIN, öffnen sich ihre Kontakte, das TV-Gerät und die Elektronik bleiben über rel eingeschaltet. Weil jedoch noch im Standby-Zustand des TV-Gerätes, ladet sich C2 über R7 langsam auf. Das TV-Gerät muss vor Ablauf der C2-Ladezeit bis zum Kippen der Ausgangsspannung von IC:A Ua von HIGH auf LOW, aktiviert werden. Dadurch fliesst genügend Strom durch Dioden D1 bis D6, T1 schaltet ein und das Weitere läuft gleich ab wie in der Schaltung von Bild 1. Der einzige Unterschied ist der, dass nach Abschalten des TV-Gerätes in den Standby-Zustand, mit dem verzögerten Öffnen des Relais REL, die gesamte Elektronik ebenfalls ausgeschaltet wird. Mit der Schaltung in Bild 2 hat man die ökologischste Betriebsform!
Die Relaisschaltung im Visier
Aussergewöhnlich, dass ein Relais mit einer Spulenspannung von 48 VDC an einer halbwellengleichgerichteten 230-VAC-Netzspannung betrieben wird. Das ist vertretbar, wenn das Relais selbst sehr wenig Leistung verbraucht. Der BSS125 und der BSP125 sind Kleinleistungs-MOSFETs. Beide haben elektrisch identische Daten, jedoch der BSP125 gibt es im SMD-Gehäuse und ist deshalb wesentlich leichter erhältlich. Mehr zu dieser Schaltung liest man im Elektronik-Minikurs Relaisbetrieb an 230 VAC.