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Solarlampen

Hier geht es um die Technik von LED-Solarlampen für den Garten.

Wartung und Pflege

Entgegen den Versprechungen auf der Packung sind Solarlampen nicht 100%ig wetterfest. Nach ein, zwei Jahren unter freiem Himmel zeigen sich meist bereits deutliche Ausfallerscheinungen. Hier ein paar Symptome die sich mit der Zeit einstellen und deren Behebung:

LED leuchtet nur noch schwach oder gar nicht

Das kan drei Ursachen haben:

1. Der Akku ist entladen. Das passiert oft, gerade in der dunklen Jahreszeit, insbesondere wenn die Lampen auch tagsüber von Schnee bedeckt sind.
   Abhilfe: Akku einfach herausnehmen und mit einem Akkuladegerät aufladen.
2. Akku ist defekt. Akkus sind Verschleißteile und werden in den Solarlampen nicht so behandelt wie es für eine maximale Lebensdauer erforderlich wäre.
   Abhilfe: Einfach gegen einen handelsüblich NiMH-Akku austauschen. Keinen NiCd-Akku verwenden, der würde nach kurzer Zeit aufgrund des Memory-Effekts und der täglichen unvollständigen Lade-/Entladezyklen kaum noch Kapazität haben.
3. Korrosion am Schalter oder an den Batteriekontakten Das kommt auch oft vor. Da der Schalter nicht wirklich gebraucht wird, und eine häufige Fehlerquelle ist, baue ich ihn aus sobald er nicht mehr richtig schließt. Man kann ja den Akku herausnehmen, wenn man die Lampe mal einlagern möchte.
   Abhilfe: Schalter ausbauen und Kontakte dauerhaft verlöten oder Kontaktspray verwenden und den Schalter in paar mal betätigen. Batterieklemmen reinigen.

LED blinkt

Akku ist entladen. Das kommt bei Lampen vor die mit dem Schaltregler ZE002? aufgebaut sind.
Abhilfe:Akku aufladen oder austauschen.

Solarzelle trübt sich ein

Die Solarzelle ist entweder unter einer Plexiglashaube oder in Kunstharz vergossen. Beides kann sich durch Einwirkung von UV-Licht an der Oberfläche zersetzen und eintrüben.
Abhilfe: Solarzelle oder Plexiglasabdeckung zuerst mit feinem Schleifpapier abschmirgeln, dann mit einem Lappen mit Verdünnung abreiben.

Technik

Bislang habe ich drei verschiedene Typen von Solarlampen:

Nur mit Solarzelle, Diskrete Schaltung:

Verwendete Bauteile:

• Widerstände 6,8K, 10K und 100K (nein, nicht 10000M ) bei genauerem Hinsehen bei Tageslicht hat der Widerstand den Farbcode Braun, schwarz, gelb
• Keramikkondensator 22pF
• 2 Spulen unbekannter Induktivität (kein Aufdruck)
• Schottky-Diode 1N5819
• NPN-Transistor S9013
• NPN-Transistor S9014
• LED, Solarzelle Batterie, Schalter

Nur mit Solarzelle, Aufbau mit Schaltregler ZE002.

Hier hat jemand die Schaltung analysiert Link ist leider tot

Mit Solarzelle und Fototransistor

Das waren die billigsten Solarlampen bisher, haben pro Stück ca. 1€ gekostet und sind ab Werk mit einer orangefarbenen LED ausgestattet. (Lt. Verpackung: Lichtfarbe "Amber" ). Diese Lampen sind komischerweise die zuverlässigsten, drei von fünf brauchten auch nach zwei Jahren keine Akkuaufladung oder sonstige Wartung.

Die Schaltung ist hier auch diskret aber etwas komplexer. Sie enthält drei Transistoren und ist teilweise in SMD aufgebaut. Foto folgt beizeiten.

Gemeinsame Eigenschaften aller Lampen

• 600mAh NiMH Akku
• LED-Strom ca. 3mA.
• Solarzelle liefert 2-3V, ca. 20-30mA.

3mA LED-Strom ist nicht viel. Wenn man die LED austauschen möchte, um z.B. bunte Lampen im Garten zu haben sollte man superhelle Low-Current LEDs nehmen, normale (auch Superhelle) wären nicht hell genug da sie ihre volle Leuchtkraft erst ab 10mA-40mA entfalten.

Links

• Schaltplan einer Solar-Gartenlampe mit integriertem Schaltkreis ZE002
• Schaltung einer Solar-Gartenlampe in diskretem Aufbau
• Schaltung einer Solarlampe analysieren