Schon seit längerer Zeit habe ich nach einer Möglichkeit gesucht, meinen Fernseher per Fernbedienung statt in den Standby-Modus komplett ausschalten zu können. Nachdem ich im Netz nichts passendes finden konnte habe ich jetzt meine eigene kleine Schaltung gebaut:
Sie misst laufend den aktuellen Stromverbrauch des angeschlossenen Geräts und trennt es vom Netz, sobald die gemessene Wattzahl einen eingestellten Wert unterschreitet. Das besondere an der Schaltung ist, dass sie sich selbst gleich mit vom Netz trennt und so keinen Strom mehr verbraucht. Will man das angeschlossene Gerät dann wieder einschalten, genügt ein Tasterdruck und es läuft wieder.
Zum Entwurf habe ich den Protel CircuitMaker in der kostenlosen Student-Version genommen. Der hat auch gleich ein Spice dabei und kann so die Schaltung simulieren.
Mein Schaltplan
Achtung! Ich kenne mich nur wenig mit Elektrotechnik aus - kann sein, dass irgendwo grobe Fehler versteckt sind, die schlimmstenfalls den Benutzer unter Strom setzen können. Bei mir funktioniert die Schaltung. Für mehr garantiere ich nicht :-)
Die Funktionsweise (ungefähr von links nach rechts)
- mit S1 kann die Schaltung mit Strom versorgt werden, falls RLY1 sie vom Netz getrennt hat
- RL (der Fernseher) und R1 bilden einen Spannungsteiler. Die Spannung, die über R1 abfällt ist dabei proportional zum Verbrauch des Fernsehers. D2 greift nun die positive Halbwelle dieser Spannung ab und füttert sie in C1. R2 sorgt etwas für die Stabilität der Spannung im Kondensator. Diese Mess-Spannung beträgt um die 100mV und liegt am positiven Eingang des Operationsverstärkers U1, einem LM741.
- Genauso bilden R3 und R4,R5 wieder einen Spannungsteiler mit Diode und Kondensator, wobei sich über R5 die Spannung, die dann am negativen Eingang von U1 liegt, im Bereich von etwa 40mV...100mV regeln lässt. Das wird die Referenzspannung.
- U1 vergleicht nun die Mess-Spannung mit der Referenzspannung und liefert je nach Ergebnis +16V oder -16V. R7 vermindert die Spannung etwas, und stellt sie den zwei Leuchtdioden D4 und D5 zur Verfügung, von denen dadurch je nach Spannungsvorzeichen eine leuchtet.
- Der Rest der Spannung wird Q1 zur Verfügung gestellt und schaltet ihn ggf. leitend, so dass +18V über RLY1 und R9 abfließen können C6 erfüllt lediglich Pufferfunktion: wird S1 kurz gedrückt, so können die +18V schon einige Sekunden über RLY1 in C6 fliessen und das Relais bleibt angezogen, auch wenn das angeschlossene Gerät noch nicht volle Wattzahl erreicht hat.
- Bleibt also nur noch der untere Teil der Schaltung: T1 setzt die +-230V vom Netz in +-36V um, die in der Mitte angezapft werden, so dass hinter D3 0V...+18V und -18V...0V in die Kondensatoren C4 und C5 gefüttert werden können, die beide Spannungen zu ungefähr +-18V glätten. Damit werden U1 und das Relais versorgt. Eine zusätzliche Glättung dieser Versorgungsspannung habe ich mir gespart.
Noch ein paar Hinweise:
- R1 muss bei großer Wattzahl des Verbrauchers auch ziemlich viel Watt schlucken. Also lieber einen 6W-Widerstand nehmen - wenn R1 nämlich abraucht teilt nichts mehr die Spannung und die volle Leistung geht in C1, U1 usw. Im besten Fall platzt nur C1...
- D4 und D5 sollten nicht allzuviel Leistung ziehen, das nimmt einem ein billiger Operationsverstärker nämlich schnell übel. Der LM741 ist da aber recht gutmütig.
- S1 steht unter Netzspannung
- die ganze restliche Schaltung (je nach Polung) eventuell auch - also nicht im Betrieb dran rumfingern
- Die Dimensionierung von R4, R7, R9 und C6 ist fast 100%ig Geschmackssache. Es lassen sich sicher bessere Werte finden.
Bildliche Darstellung der Funktionsweise:
t0: Gerät schaltet in Standby-Betrieb, gleichzeitig wird Referenzspannung hochgeregelt
t1: Wattzahl fällt unter eingestellten Grenzwert
t2: Schaltung trennt sich vom Netz, alle Spannungen fallen gegen 0 ab.
Mein Prototyp
Zum Schluss noch einige Photos des fertig aufgebauten Prototyps. Die fertige Schaltung habe ich in ein altes Alu-Gehäuse eingebaut, den Einschalt-Taster verblendet. Er ist deshalb (so soll es ja sein) auf dem Photo nicht zu sehen.
Als Anschlüsse habe ich mir Kaltgerätestecker ausgesucht. Primär weil Schuko-Steckdosen zu gross für's Gehäuse gewesen wären und ich die Buchsen noch übrig hatte. Zusammen mit der Metall-Blende geben sie der Schaltung einen professionellen Touch.
Das letzte Photo zeigt die Platine fertig aufgebaut und eingebaut. Sie ist zugegebenermaßen etwas lieblos mit Heisskleber fixiert - hält aber dafür prima. Der schwarze Kasten rechts oberhalb der Anschlussklemmen ist übrigens das - meiner Meinung nach verblüffend kleine - Relais, daneben sind die ungleich größeren Lastwiderstände für den Spannungsteiler. Auch auffällig: Der goldfarbene Pufferkondensator, der für die nötige Ausschaltverzögerung sorgt. Potentiometer und LEDs habe ich nicht nach außen gelegt, weil sie ja nur der einmaligen Einstellung der Minimal-Wattzahl dienen.
Viel Spaß beim Nachbauen!