Mostfun

Durch die Weiträumigkeit unserer neuen Weide hatten wir ein Problem:

Wir wollten den Elektrozaun ausschalten können, bevor wir das Tor öffnen.

Dazu gab es verschiedene Lösungen.

Die Erste wäre gewesen, einen Bleiakku ins Gras zu werfen, das Weidezaungerät daneben zu installieren (wetterfestes, abschließbares Gehäuse) und dann am Tor einen Schlüsselschalter zu installieren. Das hätte aber bedeutet, dass wir immer die Akkuspannung kontrollieren hätten müssen, oder ein Solarpanel aufzubauen, das auch in der dunklen Jahreszeit genügend Strom liefert, um das System am Laufen zu halten. Ein häufig genutzter Plan, aber aus meiner Sicht keine gute Lösung.

Alternativ wäre es möglich gewesen, einen Schlüsselschalter am Tor zu installieren, der über ein Relais das ca. 80m entfernte Weidezaungerät ein- und ausschaltet. Eine bessere Lösung, aber mich hat es davor gegraust, die Furche für das Kabel zu graben. Abgesehen davon ist ein Erdkabel in der Länge nicht besonders günstig und die Schlüsselschalter halten nicht ewig. Mit abgebrochenen Schlüsseln hatten wir in der Vergangenheit auch so unsere liebe Not. Außerdem braucht jeder (mindestens) einen Schlüssel, den er dann auch nicht vergisst.

Es musste eine günstige, einfache Lösung her. Der WLAN-Elektrozaun war geboren. Warum nicht das Weidezaungerät über eine Smartphone-App ein- und ausschalten? Jeder hat inzwischen so ein Ding, die Verbindung ist verschlüsselt und es gibt einen Rückkanal, der einen den derzeitigen Zustand des Weidezauns anzeigt.

 

Ein kleiner Tipp aus meiner Erfahrung mit Lampen. Neulich waren wir unterwegs um eine Stehlampe zu kaufen. Beim Höffner gab es eine riesige Auswahl an Lampen, nahezu alle mit LED und in der Mehrzahl nicht unter 300EUR zu haben - viel zu Teuer für meine Begriffe. Unsere letzte LED-Lampe, ein Deckenfluter war qualitativ minderwertig, thermisch schlecht ausgelegt und nach einem Jahr Schrott - beide LED-Module waren nacheinander defekt geworden (Totalausfall) und das Leuchtmittel ließ sich nicht wie früher bei den Glühlampen einfach wechseln.

Ebenfalls negativ viel mir bei den heutigen Lampen auf, dass diese nicht besonders gut Dimmbar sind. Das war früher auch anders. Schockiert über das schlechte Preis/Leistunsverhältnis sind wir dann zu IKEA gegangen. Dort sind die Lampen deutlich günstiger. Wir sind dann auch bei einer Stehlampe mit dem Namen "Hektar" fündig geworden, aber die Lampe hat keinen Dimmer. Wir haben sie trotzdem gekauft, zusammen mit einem "LEDARE LED 1000lm 13W"-Leuchtmittel mit 2700K Lichtfarbe. Das Leuchtmittel ist dimmbar, allerdings gab die Verpackung keinen Hinweis, ob es ein Phasenanschnittsdimmer oder ein Phasenabschnittsdimmer sein soll.

Als Dimmer wollte ich etwas wertigeres haben. Deshalb habe ich einen EHMANN LED-Dimmer T21.07 gekauft.

Ärgerlich beim Wechsel des IKEA-Schalters ist, dass der Schalter bewusst und mit voller Absicht nicht zu öffnen/reparierbar ist. Diese "Schrauben" können nur hineingedreht, aber nicht mehr herausgedreht werden. Meiner Meinung nach ein aktiver Beitrag IKEAS für mehr Müll in der Welt und eine verpestete Umwelt für die folgende Generation.

Ich habe schweren Herzens den Schalter abgeschnitten und entsorgt.

Der Dimmer ist sehr kompakt. Die in der Anleitung angegebenen Hinweise zum Abisolieren der Kabel ist ernst zu nehmen. Ich habe unisolierte Adernendhülsen (0,75mm) benutzt. Das ist bei der Enge empfehlenswert. Das Schutzleiterkabel muss vor der Montage der anderen Kabel vorsichtig weiter nach unten gedrückt werden, denn sonst ist es im weg. Da die IKEA-Lampe trotz (beschichteten) Metallgehäuses keinen Schutzleiter vorsieht, bleiben die beiden Klemmen leer.

Nach der Montage muss noch die Dimmcharakteristik der Lampe mit dem kleinen Steller an der Rückseite des Gehäuses eingestellt werden. Mit dem Dimmer kann wirklich bis auf "0" herunter gedimmt werden - eine Eigenschaft, die viele um Faktoren teurere Lampen nicht haben.

Hier ein kleiner Beitrag zum Thema alternatives Löten. In der letzten Zeit habe ich immer wieder Bauteile in der Hand gehabt, die sich mit dem normalen Lötkolben schlecht löten ließen. Experimente mit Lötpaste und einem Heißluftföhn (Steinelt) führten zwar zum Erfolg, waren aber für die Bauteile und mich sehr stressig. Hier eine Methode, die an professionelle Fertigungstechniken angelehnt ist: das Reflow-Löten.

Während bisherige Schalt-Wandler von mir aus der Sicht des Modellfluges konzipiert wurden (einfach, klein, kleine Leistung). Habe ich beim Stepup3b größere LED-Lampen im Fokus gehabt. Mit der Schaltung sollten 40V-LED-Cluster mit bis zu 900mA versorgt werden können - mit Konstantstrom und zwar aus einer 9...28V-Versorgungsspannung.

Nach einiger Suche nach einem geeigneten Schaltregler-IC bin ich beim LM3429 (Texas Instruments) hängen geblieben. Der hat zwar einen externen MOSFET, was die Schaltung aufwändiger macht, aber das IC geht auch für Spannungen zwischen 4,5V und 75V. Damit ist Luft für künftige Aufgaben. Der Baustein hat eine Unterspannungsabschaltung gegen Tiefentladung der Quelle, eine Überspannungsabschaltung für den Ausgang, wenn keine LED mehr da ist, und eine Stromüberwachung des MOSFETs für eine Überlastabschaltung. Klar, eine thermische Abschaltung ist auch noch vorhanden.

Das Layout habe ich diesmal nicht auf Miniaturisierung getrimmt. Es sollten vielmehr Flächen zur thermischen Kühlung der Komponenten vorhanden sein.

Das IC ist sehr flexibel. Ich habe mich für eine Boost-Schaltung entschieden.

Hier das Layout:

Nach einigen Woche kam ein Päckchen aus China mit meinen Leiterplatten und einer Siebdruckmaske für die Lötpaste.

Hier ist der StepUp3b bestückt. Ich habe mich nach langen Überlegen dafür entschieden, die dicke Spule zu bestücken. Die ursprüngliche Induktivität ging zwar auch, kostete aber 2% Effizienz und wurde entsprechend war. Die hier wird nur handwarm. Eine Herausforderung war das Löten der Diode V8P10. Die hat die Pads unter dem Gehäuse. Dafür hat mich das Datenblatt überzeugt.

Auf der Rückseite befindet sich der MOSFET und der LM3429. Diesen Teil habe ich per Reflow-Verfahren und mit Pastendruck bestückt. Aber dazu in einem anderen Artikel mehr.

Was bringt nun der StepUp3b? Auf der ganzen Platine wird lediglich der MOSFET ca. 50°C warm. alle anderen Komponenten sind handwarm oder kalt.

Ich habe hier einmal das Etha (Wirkungsgrad) für 0,5A constant am Ausgang (gemessene Spannung der Leuchtdiode, thermisch eingeschwungen 32,8V) ermittelt: 

 

Ich denke, die Werte können sich sehen lassen.

Unterkategorien