Der große Bruder vom Joule-Thief: Taschenlampe mit geregeltem Sperrschwinger

Vor längerer Zeit hatte ich mal ein paar 5-Watt-COBs bei Pollin für sehr wenig Geld gekauft. Die benötigte Spannung der COBs lag um die 14 Volt, somit war ein "einfacher" Betrieb an einer 12-Volt-Batterie nicht ohne weiteres möglich.

Platine

Taschenlampenfoto

Die Idee kam bei beim Basteln eines Joule-Thiefs: eine einfache Sperrschwingerschaltung bestehend aus einem bewickelten Ringkern, einem 1-kOhm-Widerstand, einem beliebigen Kleinsignaltransistor und einer normalen LED beliebiger Farbe. Sobald der Sperrschwinger einmal oszilliert, entleert er eine angeschlossene 1.5-Volt-Mignonzelle bis auf 0.3 Volt herunter und transfomiert die Spannung hoch genug, damit die LED leuchtet.

Daraufhin baute ich zunächst ein paar Versuchsschaltungen mit einem ordentlichen Abwärtsreglerteil aus (mit zusätlicher Diode und Kondensator) und stellte fest, dass sich damit relativ einfach niedrige Spannungen hochwandeln lassen, genau richtig also für die "größere" Taschenlampe mit dem COB.

In weiteren Versuchen habe ich den regulären Bipolartransistor gegen einen MOSFET (IRF540) ausgetauscht und festgestellt, dass auch diese Art von Sperrschwinger wunderbar arbeitet. Aber die Spannung läuft um ungeregelten Zustand relativ schnell davon.

Abhilfe hierfür schafft die Zener-Diode D1 (fall die richtigen Werte nicht verfügbar sind, können auch Zener-Dioden hintereinander geschaltet werden oder mit geringen Modifikationen eine regelbare Zenerdiode wie die TL-431 eingesetzt werden). Erreicht die Ausgangsspannung den Durchbruchswert der Zenerdiode, öffnet der Bipolartransistor Q1 und verhindert, dass der Sperrschwinger weiterhin oszilliert. Somit wird sicher gestellt, dass die Ausgangsspannung nicht davonläuft.

Die Taschenlampe wurden in ein HT-Rohr aus dem Baumarkt eingebaut, welches mit zwei Abschlussstücken ein wunderschönes Gehäuse bildet. Der COB wurde noch mit einem kleinen Kühlkörper versehen und als Stromversorgung dient der Schaltung eine 18650-Zelle von Panasonic. Die Leuchtdauer beträgt etwas mehr als 1h, danach fängt das Licht zu oszillieren an, was als Indikator für erneutes Laden angesehen werden kann.