Mode-Umschaltung mit Timer 7555

Ich habe letzte Woche einen Handscheinwerfer umgebaut. Basis ist ein Gerät mit einem 6V Bleiakku und ursprünglich 2 Halogenlampen 5W, die Brenndauer damit war etwa 30 Minuten. Die Lampe sollte nach Umbau auf Leds dann auch eine Blinkfunktion haben, sowie eine Abschaltung bei Übertemperatur des Kühlkörpers und einen Tiefantladeschutz für den Akku. Die Leds werden mit Stepdowntreibern von DX betrieben, der Nennstrom wurde für die erste Led auf 250 mA eingestellt, für die zweite Led auf 650 mA. Als Leds kamen die neuen Cree XP-G R5 zum Einsatz.
Einsatzzweck der Lampe: Als Handscheinwerfer im Auto für alle möglichen (Not)-Fälle, Daher auch der Wunsch nach einer Blinkfunktion. Zusätzlich eine Ladeelektronik eingebaut mit dem Spannungsregler-IC L200 eingebaut, und die Lampe kann im Auto geladen werden.

Die Funktionen Licht an/aus, Zuschaltung der zweiten Led, Blinken, Unterspannungabschaltung und Übertemperaturschutz könnte man ja mit einem Attiny 13 o. Ä. erschlagen, aber auch mit einem! CMOS-Timer und wenig zusätzlichen Bauteielen geht es.
Der Schaltplan ist hier:

Einschalten des Dauerlichts zieht den Triggereingangeingang des Timers auf niedriges Potential, damit wird der Mosfet durchgesteuert. Wenn die Batteriespannung unter ca. 5 V sinkt, fällt über die beiden 3mm Leds (grün) D3 und D4 soviel Spannung ab, das der Resetausgang bei einer Spannung < 0,6 V aktiviert wird. Dabei wird die Lampe aber nicht sofort ausgeschaltet, sondern der Timer geht in einen PWM-Modus, so das die Batteriespannung im Mittel nicht unter die Schwelle von 5 V sinkt.
Ist S2 offen, kann durch öffnen von S3 der Blinkmodus eingeschaltet werden, Der Timer läuft dann als AMV mit einer frequenz von ca. 1,2 Hz und einem Tastverhältnis von ~ 5 %.
Die Übertemperaturabschaltung ist rund um Q1 und den NTC aufgebaut. Wenn der Kühlkörper etwa die 55° überschreitet, ist der Widerstand des NTC so gering, dass der Spannungsabfall an R7 Q1 durchsteuert. damit liegen Trigger und Threshold des Timer dauerhaft auf positivem Potential, der Timer-Ausgang und der Mosfet sperren.
Mit S1 wird die zweite KSQ für die Led2 zugeschaltet.
Der Preis für diesen Aufbau: der Timer liegt dauerhaft an 6V und der Ruhestrom beträgt 0,11 mA.
Die KSQs für die Leds sind SKU 3256 von DX, allerdings die alte Ausführung mit dem C300. Die Strom wurde bei beiden Schaltungen vermindert, indem der 20 mOhm-Widerstand etwas angeschliffen wurde, bis sich der gewünschte Ausgangsstrom einstellte.
Die Schaltung wurde auf eine Lötpunktrasterplatine mit den Massen 35*70 mm² aufgebaut und passte als Ersatz für die alte Ladeplatine in das Gehäuse.
Die Schaltung zeigt sehr schön, wozu der alte Timer fähig ist. Vielleicht kann ja jemand irgendwelche der beschriebenen Funktionen gebrauchen. Auf jeden Fall erfüllt die Lampe ihren Zweck, ist gerade mit zwei Leds gut hell und dürfte bei Dauerlicht mit beiden Leds über 2 Stunden Betriebsdauer haben, das habe ich allerdings noch nicht ausprobiert. Bei ca. 20° Umgebungstemperatur spricht die Temperaturbegrenzung nach rd. 30 Minuten erstmals an, danach leuchtet die Lampe 3-4 Minuten und pausiert 2 Minuten. Wenn man dann Dauerlicht braucht, kann man ja die zweite Led mit der höheren Leistung ausschalten

Bilder kann ich im demnächst noch posten.
Gruß
Ausskie

EDIT Pesi: Threadtitel aussagekräftiger gemacht

Hier die aufgeschraubte Lampe in der Gesamtansicht. Ist mit dem Pistolengriff nicht wirklich schön, man kann sie durch die Form aber gut ablegen. Vor der Batterie kann man gut den recht massiven KK sehen, auf dem die Leds und die KSQs aufgeklebt sind. Die Lampe habe ich im letzten Sommer extra für einen Umbau bei einem Billig-Billig-Laden für 10 € gekauft.

Der Blick auf die Frontseite zeigt die beiden Leds und die KSQs. Es handelt sich um schaltende KSQs mit dem Zetex Chip c300.

Auf die Platine passten alle Bauteile ohne besondere Klimmzüge drauf. Links auf der Platine ist der Mosfet IRLZ34, darunter der gute alte L200 als Spannungsregler für das Laden des Bleiakkus. Der lädt nach dem Prinzip der cIcV, also Konstantstrom von 280 mA, gefolgt von Konstantspannung von 7,1 V. Eine Kontroll-Led im Griff erlischt, wenn die Ladespannung unter 100 mA sinkt.
Ich habe die Lampe bisher nur zum Testen, Schauen und Rumspielen benutzt, die Bewährungsprobe in einem Notfall unterwegs steht noch aus. Als Taschenlampe für Spaziergänge ist sie auf jeden fall zu unhandlich und zu schwer.Sie ist auf jeden etwa gleich hell wie eine "Laterne" mit 5 Rebel 100 bei 7 Watt Leistung an den Leds (Eigenbau in 2007 im 150W-Halogenstrahlergehäuse). Bei der neuen Lampe beträgt die Leistung an den Leds etwa 3,5 W. Zwei Jahre Fortschritt in der Led-Entwicklung sind schon sichtbar.
Gruß,
Ausskie

Ja, die Schaltung habe ich selber ausgetüftelt. Ich wollte mal zeigen, wozu man den Timer noch alles benutzen kann. In den meisten schaltungen wird der Reset-Pin ja nicht genutzt, ist aber für so etwas ganz brauchbar.
Das mit den Sicherheitsschaltungen ist schon durchdacht. Wenns den Leds zu heiß ist, kurz warten und nur eine betreiben, die auch noch den geringeren Strom bekommt. mit der wird nix warm, und 250 mA auf ne XP-G ist immer noch genug Licht.. Die Unterspannungssicherung liegt mit 5 Volt schon sehr niedrig für einen Bleiakku, aber bei Ansprechen dieser "Sicherung" leuchtet die Lampe weiter und reduziert ihre Stromaufnahme.

Das mit der Ruhestromaufnahme geht schon in Ordnung, der Akku hat lt. Aufdruck 2,5 Ah (naja, Billigteil, vielleicht effektiv 1,6 Ah), macht also >16000 h Ruhestrombetrieb (Abzüglich Selbstentladung.. Außerdem kann ich die Lampe ja im Auto laden. Die Ladespannung von 7,1 V ist eine Kompromiss zwischen der Ladespannung für Zyklenladung von 7,45 V und der Spannung für Dauerladung von 6,9 V. Bei 7,1 V kann die Lampe auch mal einen ganzen Tag angeschlossen bleiben. Die Nennladezeit bei leerem Akku ist rund 10 h.

Optiken habe ich keine verwendet, es wird der Originalreflektor verwendet. Der ergibt eine gute breite Ausleuchtung mit einer weichen Bündelung von vielleicht 10 °.

Mich hat die Helligkeit der XP-G wirklich erstaunt. Ich hatt erst XR-EQ5 auf den KK geklebt, die XP-G sind dann während der Fertigstellung geliefert worden. Und eine generelle Überlegung ist, die besten Leds mit dem höchsten Wirkungsgrad und der geringsten Wärmeentwicklung in mobilem Kram zu verwenden.
Gruß,
Ausskie