LM3909

LED Flasher (Ersatz für LM3909)

Hier die Schaltung eines LED-Blinkers, der sich aus nur einer Primärzelle betreiben läßt. Dabei darf die Betriebsspannung auch geringer sein, als die Flußspannung der LED.

Die Schaltung ist funktional äquivalent zum LM3909 (der aber bereits seit Jahren abgekündigt ist). Die Schaltung stammt aus dem electronica-Heft Nr. 208 (Militärverlag der DDR, 1983). Ich habe nach einem Versuchsaufbau einige Bauteilwerte geringfügig geändert. Allerdings sind die meisten Werte ohnehin ziemlich unkritisch.

Schaltbild:

Dimensionierungshinweise:

R1: Dies ist der Vorwiderstand der LED. Der Wert ist zwischen 4.7 Ohm und 10 Ohm ziemlich frei wählbar. Der Impulsspitzenstrom durch die LED V4 ist ca. (2.7V-U_F)/R1. Zu kleine Werte von R1 beeinflussen die subjektive Helligkeit der LED negativ. Für mich sind 10 Ohm optimal.

R6: Zusammen mit C1 legt dieser Widerstand die Pulsfrequenz fest. Diese ist außerdem noch abhängig von der Betriebsspannung und dem Widerstandsverhältnis R3:R7 und ergibt sich mit den angegebenen Werten zu etwa f=1/(R6*C1)

R7: Mit diesem Widerstand kann man die Schaltung an die Betriebsspannung anpassen. An der Basis von V1 sollte eine Spannung von ca. 0.9-1V anliegen.

C1: Außer der Pulsfrequenz bestimmt C1 auch die Helligkeit der Licht-Blitze. Im Original ist C1 mit 100uF angegeben, allerdings war mir die LED dann nicht hell genug.

V1, V2: Beide Transistoren sind unkritisch. Beliebige Siliziumtypen mit einer Stromverstärkung von mindestens 100 sind OK. Heutzutage könnte man BC547 (BC847) und BC557 (BC857) verwenden.

V3: Dieser Transistor sollte eine große Stromverstärkung (ca. 300) haben und auch bei dem relativ großen Impulsstrom von ca. 100mA noch eine geringe Sättigungsspannung aufweisen. Im Original wird ein SF126 (BSY51, BFY33) mit Stromverstärkungsgruppe E vorgeschlagen. Aktueller Typvorschlag: BC337 (BC817).

Funktionsbeschreibung

Nach dem Einschalten ist C1 zunächst nicht geladen. Am Kollektor von V3 liegt die volle Betriebsspannung (da R2 viel kleiner ist als R6, oder R3+R7, fällt an ihm nahezu keine Spannung ab). Alle drei Transistoren sind gesperrt.

Nun lädt sich C1 langsam über R6 auf. Da die Basis von V1 fest auf ca. 1V liegt, sperrt V1 solange, bis die Spannung über R6 auf ca. 0,3V gefallen ist (bei 1V-0,3V=0,7V öffnet die Basis-Emitter-Strecke von V1).

Nun beginnt V1 zu leiten. Die beiden Transistoren V2 und V3 arbeiten beide in Emitterschaltung und verstärken diesen Strom sehr hoch (ca. um 10.000), so daß V3 nahezu sofort durchschaltet. Durch die Rückkopplung vom Kollektor von V3 über C1 auf den Emitter von V1 bleiben alle Transistoren auch weiterhin sicher geöffnet.

Nun kann sich C1 über die LED V4 und den Widerstand R1 entladen. Dabei blitzt die LED deutlich sichtbar auf. Dabei steht die Summe aus der Betriebsspannung und der Spannung an C1 (ca. U[B]-0,3V) für die LED zur Verfügung, so daß die Betriebsspannung auch kleiner sein darf, als die Flußspannung der LED. Beim Betrieb an einer ausgemusterten R6-Zelle funktionierten rote, gelbe und sogar grüne LED problemlos.

Wenn die Spannung an C1 unter die Schwellspannung von V1 fällt, sperrt V1 wieder. Auch V2 und V3 wechseln wieder in den gesperrten Zustand und das Spiel beginnt von vorn.

Die Stromaufnahme der Schaltung ist sehr gering. Zwar fließt in den Pulsen ziemlich viel Strom, allerdings immer nur sehr kurzzeitig. Der integrierte Dauerstrom liegt unter 0.5mA, so daß beim Betrieb an einer AA-Zelle ca. 3 Monate Dauerbetrieb möglich sind.