Step-UP mit Solarlampen IC's CL0116, YX805, YX8018... (2024)

Leiterplatten aus Solarlampen

Ich bekomme öfter ausrangierten Garten Solar Lampen. Dalohnt es sich auch mal die verbauten IC’s genauer anzuschauen ob man damit nochwas Sinnvolles machen kann, denn sonst sind nur die kleinen Solarpanele weiterverwendbar.

Meist sind vierbeinig IC’s verbaut welche z.B. CL0116, YX805oder YX8018 heißen. Zunehmend sind auch direkt auf die Leiterplatte montierteChips verbaut ohne jegliche Bezeichnung welche aber oft den genannten sehrähnlich sind bzw. denen entsprechen.

Datenblätter sind nur sehr rudimentär vorhanden mit wenigenInformationen und teilweise nur in chinesisch da diese Chips scheinbar auch nurin Fernost produziert werden.

Hinweis: auf dem CL0116 steht nur 0116 zumindest bei meinen Modellen.

Als Beispiel mal ein Datenblatt…

Beispiel Datenblatt CL0116

Nach etwas rumprobieren scheinen diese IC’s recht brauchbarals Step-UP Wandler für kleine Ströme bis max. 80mA und max. 5V.

Die Induktivität muss je nach IC-Typ für gleichen Stromangepasst werden.
Bei dem YX805 gab es manchmal Probleme mit dem Anschwingen.

Beispiel Datenblatt YX805

Eigentlich sind die IC so gedacht, dass sie einen simplenStep-UP Wandler darstellen der je nach Induktivität und Eingangsspannung einenhalbwegs konstanten Ausgangsstrom erzeugt um damit eine LED zu betreiben.

Beispielfür die einsetzbarenInduktivitäten

Wenn das egal ist sieht eine Anwendung z.B. so aus wie sieauch in einigen Datenblättern zu finden ist.

ungeregelte Version d.h. Ausgangsspannung ist lastabhängig

Das war für meine Zwecke aber nicht befriedigend also mussteeine Regelung der Ausgangsspannung her. Nach einigem Experimentieren war klar,dass der SOL-Eingang (Plus vom Solarpanel) ganz gut geeignet ist für eineRegelung. Normalerweise dient der dazu den Wandler zu stoppen wenn eineSpannung an SOL detektiert wird (Solarpanel hat Licht d.h. LED kannabgeschaltet werden da Tag ist).
Je nach IC Typ funktioniert die entworfene Regelung besseroder schlechter. Am besten ging bei mir der CL0116. Die einfache Schaltungmit Ausgangsspannungs-Glättung (L2/C4) sieht dann so aus.

einfache Version mit Uaus 5V und max. 60mA bei mind. 1,7V Uein

Durch den Optokoppler X1 (Typ unkritisch z.B. 817) wird beiErreichen der gewünschten Ausgangsspannung der Wandler kurz abgeschaltet und erschaltet wider ein wenn die Spannung absinkt. D.h. die Ausgangsspannung wirdkonstant gehalten ist aber etwas wellig.
Über den Wert der Z-Diode wird die maximale Ausgangsspannungeingestellt. In etwa gilt Ufluss Z-D. + Ufluss Optokoppler-D. + Ufluss LED = MAX Ua.
Die rote Led kann auch weggelassen werden und entsprechenddie Z-Spannung der Diode um 1,6V erhöht werden. Vorteil der verwendeten rotenLed ist, dass sie gleich noch als Batterieindikator/Bereitschaftsanzeigegenutzt werden kann. Es sollte ein Low-Power Typ sein der schon bei 2mA hellleuchtet.
Über den Widerstand R4 kann man ein Feintuning derAusgangsspannung vornehmen (+- 0,5V). Der kann im Bereich von 200 Ohm bis 5KOhmliegen.
Mit diesem Wandler kann man gut kleine Schaltungen betreibenmit einer oder zwei 1,2V bzw. 1,5V Zellen d.h. 0,8V-1,6V oder 1,6V-3,2V. Machbarsind Ströme bis etwa 80mA an 3V und immerhin noch 60mA an 5V… einstellbar mitder Größe der Induktivität. Diese Werte sind aber abhängig von dem jeweiligenIC und Hersteller. „Meine“ YX805 und CL0116 entsprechen z.B. nicht genau denDatenblättern die ich fand. D.h. man muss selber probieren welche Induktivitätnotwendig ist um einen entsprechenden Strom/Spannung zu erzeugen.
Bei einigen Exemplaren stellte ich bei Induktivitätenkleiner als 100uH und Eingangsspannungen größer 2,7V eine Art Überlastverhaltenfest was zu einer stark erhöhten Stromaufnahme und damit Überhitzung des ICführt. Also wenn man sicher sein will das unbedingt vorher ausprobieren!
Ob Spannungen über 5V dauerhaft zulässig sind weiß ich nichtaber laut Datenblatt wohl eher nicht.
Die Regelung ist mit einem CL0116 recht stabil d.h. 0,1VSchwankung, bei einem YX805 waren es 0,3V.
Die Welligkeit der Ausgangsspannung ist mehr oder wenigerstark…. je nach Last d.h. wie stark die Regelung einsetzen muss. Aber derStromspareffekt im „Leerlauf“ ist enorm: die Stromaufnahme sinkt auf etwa 10%.Der Wandler an sich hat einen Wirkungsgrad um die 75%.

Ich wollte es noch etwas geglätteter um damit einenelektronischen Würfel zu betreiben an 2x 1,5V Batterien (1,6V-3,2V) derzwischen 5mA und 25mA aufnimmt bei maximal 3,5V (danach wird abgeregelt). DieLuxusvariante mit Ausgangsspannungs-Schwankungen von nur 60mV sieht dann soaus. 



Geregelte Variante mit geringer Ausgangswelligkeit

Auch hier für die blaue Led am besten einen Low-Power Typ verwenden,damit sie gleichzeitige noch als Bereitschafts-Led genutzt werden kann.

Das Ganze wurde gleich auf die Minileiterplatte aus derSolarlampe aufgebaut und sieht dann so aus.

Step-UP mit geregelten 3,5V und max. 25mA bei mind. 1,7V Uein