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25.09.2017

Ausschaltverzögerung für eine LED

Der Aufbau dieser Schaltung soll auf Knopfdruck eine LED zum leuchten bringen und nach einer gewissen Zeit wieder automatisch abschalten.

Video: Live-Demonstration

Funktionsweise

Schaltplan
Abb.: Schaltplan

Der Transistor schaltet die LED ein, sobald ein ausreichend hoher Basisstrom fließt. Dies ist beim Betätigen des Tasters der Fall, wobei sich ebenfalls der Kondensator sofort auflädt. Über den Basiswiderstand R2 fließt ein Basisstrom, sodass der Transistor durchgeschaltet wird und damit die LED zum Leuchten bringt.
Nach dem Loslassen des Tasters beginnt eine allmähliche Entladung des Kondensators über die Basis des Transistors. Nach einiger Zeit reicht der Basisstrom nicht mehr aus, um die LED ganz einzuschalten und sie leuchtet dann immer schwächer, bis sie schließlich ganz ausgeht.
Die Verzögerungszeit liegt an der Kapazität des Kondensators, wie oben im Video mit verschiedenen Werten gezeigt.
Variante: Man könnte auch einen kleineren Kondensatorwert und dafür eine empfindlichere Darlington-Schaltung verwenden (hier nicht gezeigt)

Die Zeit bis zum Aussschalten der LED hängt von der Kapazität des Kondensators C1 und dem Widerstand R2 ab. Bei größerer Kapazität von C1 und bei größerem Widerstand R1 wird die Schaltzeit länger. Mit einem verstellbaren Widerstand (Potentiometer) kann man die Schaltzeit stufenlos einstellen.

Die Zeit, in der sich ein Kondensator zu etwa 37 % entladen hat, kann man mit τ = R × C berechnen, wobei R der Entlade-Widerstand und C die Kapazität des Kondensators C1 ist.
In unserem Beispiel: τ = 1000Ω × 0,047F = 47s
Praktisch leer ist ein Kondensator in etwa nach der Zeit 4 × τ, in unserem Beispiel wären das also 188 Sekunden.
Da Kondensatoren große Toleranzen haben, kann man sich auf das Ergebnis einer Rechnung ohne praktische Prüfung nicht verlassen.

Verwendete Bauteile

Aufbau

Aufbau der Schaltung
Abb.: Aufbau der Schaltung