Alarmtechnik, Hauselektronik

Version 1.1 vom 28.9.1998
Zusammenstellung und HTML-Bearbeitung: Horst Lehner

Fernbedienungen

Was sind das fuer Kontakte?

Das Tastaturfeld besteht wohl immer aus (nicht leitfaehigem) Silikongummi, aus dem die Tasten ausgeformt sind. Diese Gummimatte bewirkt auch gleichzeitig das Zurückfedern der Tasten. Auf die Unterseite der einzelnen Tastenerhebungen ist eine leitfaehige Beschichtung aufgebracht. Davon scheint es drei Sorten zu geben:

Diese drückt dann auf ineinander verschachtelte Kontaktzungen auf der Platine, die meist einfach aus der normalen Kupferbeschichtung für die Leiterbahnen herausgeätzt und eventuell noch vergoldet sind.

Drei Hauptursachen führen zu, daß Fernbedienungen nicht mehr zuverlässig funktionieren:

Reinigen

Wenn eine Fernbedienung nicht mehr richtig funktioniert, kann man nach erfolglosem Tauschen der Batterien zuerst versuchen, die Tasten mit einem Lösungsmittel zu reinigen. Folgende Rezepte scheinen zu funktionieren:

Zur Reinigung nimmt man am besten ein Wattestäbchen, tränkt es mit der Flüssigkeit und reinigt vorsichtig die Leitgummikontakte und die Metallzungen auf der Platine.

Hartnäckige Verschmutzungen reinigen

Besonders bei den metalllbeschichteten Kontakten empfielt es sich bei Mißerfolg der ersten Reinigung, die Kontakte mit einem Glasfaserpinsel (gibt's als Rostradierer für's Auto in jedem Baumarkt) gaaanz vorsichtig mit wenig Druck "freizukratzen" und dann trocken die Staubkörnchen wegzupusten. Dies kann entweder ausserordentlich effektiv sein oder Zerstörung führen. Dann hilft nur noch eine neue Fernbedienung.

Wenn gar nichts mehr geht - neue Beschichtung aufbringen

Wenn die oben genannten Reinigungsmethoden nicht zum Erfolg führen, kann man auch zur Radikallösung greifen und die Kontakte neu beschichten (aber bitte erst die anderen Lösungen ausprobieren, denn dann ist alles zu spät).

Dazu kann man entweder kleine Stücke Alufolie mit Sekundenkleber auf den Leitgummi kleben oder man besorgt sich sogenanntes Leitsilber. Das ist eine Art "leitfähige Farbe" zum Ausbessern von Leiterbahnrissen. Man bekommt es im Elektronikhandel (z.B. bei Völkner Best.Nr.030-596-780). Es ist allerdings nicht ganz billig (3 ml so um die 8 Mark). Dieses Zeug tupft man dann auf die Kontaktflächen der Gummimatte. Nicht auf die Platine auftragen! Die ist fast immer in Ordnung; man würde mit dem Leitsilber nur einen Kurzschluss erzeugen.

Alle diese Arten von Reparaturen stehen allerdings in dem Ruf, nicht sehr langlebig zu sein.

Neue Kontaktfolie oder Ersatzfernbedienung

Für manche Fernbedienungen (z. B. SONY) gibt es die Gummi-Kontaktmatte als Ersatzteil zu bestellen. Auch gibt es Hersteller, die zu Preisen um DM 100..150 Ersatztypen für die meisten Fernbedienungen liefern (z. B. KÖNIG, im Elektronikfachhandel fragen).

Vorprogrammierte und programmierbare Fernbedienungen

Wenn das alles nicht geholfen hat, kauft man eine programmierbare oder (falls die Fernbedienung jetzt gar nichts mehr tut) eine vorprogrammierte Fernbedienung. Die sind zwar nicht ganz billig (je nach Modell ab 50,-- DM bis über 200,-- DM) aber man kann damit eventuell auch noch das Fernbedienungschaos (TV, VCR, Sat, CD,... ) aufräumen, indem man alle Befehle in eine Fernbedienung packt.

IR-Fernbedienungsstandards

Code Modulationsart WortlängeTakt in kHz
RC5 BiPhase 14 Bit 36
RECS-80 PCM (Pulsecodemoduliert) 12 Bit ?

Übliche Sende-ICs für IR-Fernsteuerungen

Hersteller Typ Codes Befehle VCC in V Pins Preis ca.
Philips/Valvo SAA 3004 RECS-80 7 x 64 4,0..11,0 20pin DM 5.--
SAA 3007 RECS-80 20 x 64 2,0..6,5 20pin DM 5.--
SAA 3006 RC5 32 x 64 2,0..7,0 28pin DM 6.--
SAA 3010
wie SAA 3006, aber längere Tastenentprellzeit
DM 6.--
SAA 3027 RC5 32 x 64 4,8..12,6 28pin ?
Die erste Zahl in der Spalte "Befehle" (z.B. 20 x 64) bezieht sich auf die Anzahl der möglichen Subsysteme. Damit ist z. B. die Lautstärke für Verstärker (z. B. Subsystem 1) und Fernseher (z. B. Subsystem 2) getrennt einstellbar.

Übliche Empfangs-ICs für IR-Fernsteuerungen

Hersteller Typ Codes Techno-
logie
VCC in V Pins Preis ca.
Decoder
Philips/Valvo SAA 3009 RC5 UND RECS-80 NMOS 5 20 DM 12.--
SAA 3049 RC5 UND RECS-80 CMOS 2,5..5,5 20 DM 12.--
Vorstufen
? IS1U60
alle
bipolar ? ? ?
? SFH505A ? ? ?
SFH506-36 ? ? ?

Literaturhinweise

Weitere Informationen können u. a. unter den folgenden URLs gefunden werden:

Weitergehende Artikel finden sich z. B. auch in ELEKTOR 12/91,1/92 und 12/94. Zu Datenübertragung mit Infrarot siehe den Abschnitt Drahtlose Datenübertragung im Kapitel Digitaltechnik (Anwendungen).

Alarm- und Überwachungsanlagen

Siehe auch im Abschnitt "Kameras" im Kapitel Videotechnik

Laute Alarmsirene

                         +-----------------------o---o +9..12V
                         |                       |
                +------------------+            22 Ohm
                |        16        |             |
 --1M--o-o------|11               7|--4,7k-+    LS 8Ohm (Druckkammer)
 |     | |      |       4060       |       |     |
 |     | +-330k-|10                |       |  B |/ E
 |     |        |                 5|--4,7k-o----|     BD135 (PNP)
 |     +--33pF--|9    3   8   12   |            |\ C
 |              +------------------+             |
 |                    |   |    |                 |
 o---15k--------------+   o----+                 |
 |                        |                      |
2,2micro;F                     |                      |
 |                        |                      |
GND                      GND                    GND
Damit sind lt. ELO bei 130mA Stromaufnahme ca. 110 dB (A) in 1m Entfernung drin. Noch zu steigern ist das, wenn man den BD135 durch einen BD 137, den 4,7k an Pin 5 durch 100nF und den Lautsprecher durch eine Parallelschaltung von Piezolautsprecher und Drossel ersetzt. Das soll 118 dB (A) bringen. Die Drossel hat die Bezeichnung CSL 1213-103 J und ist von Componex in Düsseldorf zu beziehen. Die Stromaufnahme sinkt sogar noch auf ca. 30mA mit Piezo.

Warum wird dieses Gerät so heiß?

Manche Geräte haben Netztrafos, die nicht für die heute übliche Netzspannung von 230..240V dimensioniert sind. Dann gerät der Eisenkern in die Sättigung und wird sehr warm. Das ist aus Energiespargründen und wegen der damit verbundenen schnelleren Alterung des Geräts nicht wünschenswert. Abhilfe kann mit einem Spartrafo zur Spannungsreduzierung erfolgen. Leider sind solche Spartrafos nicht handelsüblich.
ACHTUNG Da diese Schaltungen mit Netzspannung arbeiten, müssen entsprechende Vorsichtsmaßnahmen ergriffen und die einschlägigen VDE-Vorschriften (siehe im Kapitel Normen) beachtet werden.
Es gibt aber die einfache Möglichkeit, einen normalen Netztrafo als Spartrafo zu schalten. Hier das Schaltbild samt einigen Berechnungen:

        I1  --->
    o---------------------+
                          |
                          |
                       | XXX   alte
                       | XXX   Sekundär = Reihenwicklung
                       | XXX   wicklung
220V + alte Usek =     |  |
                       |  |               I2  --->
neue Primärwicklung =  |  *-----------o---------------------------
                       |  |                                       |
Oberspannungs-         |  | I2 - I1                               |
wicklung               | XXX  ^                                  +-+
                       | XXX /|\   220V = Parallelwicklung       | |
                       | XXX  |         = Unterspannungswicklung | | R_last
                       | XXX  |                                  | |
                          |                                      +-+
                          |                                       |
    o---------------------*-----------o---------------------------
         <---  I1                               <---  I2

Die Formeln zum Spartrafo sind die gleichen wie zum normalen (idealen) Trafo.
                                                     __________
U_Eingang   N_Windungen_Eingang   I_Ausgang    _    / Z_Eingang
--------- = ------------------- = --------- =   \  /  --------- = ü
U_Ausgang   N_Windungen_Ausgang   I_Eingang      \/   Z_Ausgang

ü = Übertragungsverhältnis

Die Leistungsabgabe (Durchgangleistung = S_d) wird zu einem Teil durch Strom
von der Eingangswicklung und zum anderen Teil über den Fluß durch
den Eisenkern  übertragen.

S_d = U_Ausgang x I_Ausgang

So, da jetzt alle Angaben bekannt sind, kann die Bauleistung S_b des
Spartrafos berechnet werden:

       U_Eingang - U_Ausgang
S_b =  ---------------------  x S_d
             U_Eingang
Dabei muß der Wicklungssinn der Sekundärwicklung als Fortsetzung des Wicklungssinns der Primärwicklung geschaltet sein. Dies kann durch eine Spannungsmessung am Ausgang (sollte um die Nennspannung der Sekundärwicklung niedriger als am Eingang sein) oder durch eine Messung der Ruhestromaufnahme (sollte möglichst niedrig sein) geprüft werden, falls der Wicklungssinn optisch nicht sicher feststellbar ist. Bei der Dimensionierung der richtigen Sekundärspannung für den zu verwendenden Netztrafo ist es natürlich hilfreich, wenn man einen Stelltrafo zur Verfügung hat, mit dem man die optimale Spannung ermitteln kann, bei der das Gerät noch sicher funktioniert, aber möglichst wenig Wärme erzeugt. Oft gibt es auch Trafos mit mehreren Sekundärspannungen (idealerweise im Bereich 10..30V) recht günstig zu kaufen. Dann kann man die richtige Spannung durch Probieren finden.

Zuwenige Leitungen in der Wand -- was tun?

Manchmal steht man vor dem Problem, daß man gerne mehr Lanpen oder andere Verbraucher getrennt schalten möchte, als auf konventionelle Weise mit den verfügbaren Leitungen möglich wäre.
ACHTUNG Einige der beschriebenen Schaltungen erfordern Eingriffe in die Hausinstallation. Daher müssen entsprechende Vorsichtsmaßnahmen ergriffen und die einschlägigen VDE-Vorschriften (siehe im Kapitel Normen) beachtet werden.

Infrarot-Fernbedienung

Zu manchen Leuchtensystemen (z. B. zum Niedervolt-Lichtschienensystem der Firma "Massive", erhältlich in "Profi"-Baumärkten und manchen Warenhäusern) werden modul angeboten, die einzelne Leuchten an einer ständig unter Spannung stehenden Leitung schalten können. Diese Möglichkeit ist zwar (bis auf den im Dunkeln nur schwer auffindbaren IR-Sender) sehr komfortabel, aber leider auch entsprechend teuer.

Impulsschaltung

Auch hier ist die Idee, daß die Leitung ständig unter Spannung steht. Die Information, welche Leuchten ein- oder ausgeschaltet sein sollen, wird aber in einer zentralen Steuerschaltung in der Nähe der Leuchten (mit Relais oder elektronisch) gespeichert. Der Nachteil (zumindest fürLeute ohne abgehängte Decke) ist, daß dafür etwas mehr Platz benötigt wird und von dort doch wieder Leitungen zu den einzelnen Leuchten gehen müssen. Sobald der Lichttaster (der anstelle des Lichtschalters eingebaut wird) den Strom kurz unterbricht, wird um einen Zustand weiter geschaltet. Natürlich geht das Licht beim Umschalten kurz aus, wenn nur eine Phase zur Verfügung steht. Realisiert man die Schaltung elektronisch, dann muß in diesem Fall die kurze Pause in der Spannungsversorgung durch einen geeignet dimensionierten Ladeelko im Netzteil überbrückt werden. Wird der Taster länger gedrückt, fällt die Schaltung dann wieder in den Reset-Zustand zurück (das kann man auch als Vorteil sehen). Einfacher läßt sich das Prinzip realisieren, wenn zwei Phasenleitungen zur Verfügung stehen, von denen eine Dauerspannung führt. Die andere wird zum Weiterschalten kurz eingeschaltet, wie es Standard-Lichttaster tun.

Ein Modul, das nach diesem Prinzip funktioniert, gibt es bei Conrad Electronic fertig zu kaufen. Für ca. DM 40,- wird man das wohl nicht so leicht selber hinbekommen...

Dimmer

ACHTUNG Da diese Schaltungen mit Netzspannung arbeiten, müssen entsprechende Vorsichtsmaßnahmen ergriffen und die einschlägigen VDE-Vorschriften (siehe im Kapitel Normen) beachtet werden.

Grundsätzliches

Dimmer helfen nur dann Energie sparen, wenn sie nicht als dauernder Ersatz für eine Lampe geringerer Leistung eingesetzt werden, sondern nur gelegentlich die Helligkeit zurücknehmen, wenn die volle Leistung gerade nicht gebraucht wird. Der Wirkungsgrad von Glühlampen nimmt mit geringerer Temperatur des Glühwendels stark ab. Trotzdem braucht eine gedimmte Glühlampe weniger Strom als die gleiche Glühlampe bei Nennspannung.

Bei Halogenlampen nimmt bei dauernden Betrieb mit mittlerer Leistung die Lebensdauer stark ab. Das liegt daran, daß vom Glühwendel Material verdampft, die Temperatur der Halogengasfüllung und des Glaskolbens der Lampe aber noch nicht ausreicht, um das verdampfende Metall wieder am Glühdraht niederzuschlagen. Stattdessen schlägt es sich am Glaskolben nieder, und irgendwann wird der Glühwendel an einer Stelle so dünn, daß er überhitzt und durchbrennt. Konventionelle Halogentrafos können mit Dimmern für induktive Lasten gedimmt werden. Bei den meisten Elektroniktrafos braucht man eine Phasenabschnittsteuerung (im Gegensatz zur bei einfachen Dimmern verwendeten Phasenanschnittsteuerung).

Einfacher Dimmer für Ohm'sche Lasten

    +----------o---------------o-----o---------O
    |          |               |     |          Last
   +-+ Re      |               |    +-+     +--O
   | |       -----             +--->| |     |
   | |       /\ \/                  +-+ R   |
   +-+     T -----\      |>|         |      |
    |          |   +-----| |---------o      |
   ---         |         |<|         |      +--O
   --- Ce      |            D       ---
    |          |                    --- C       220V
    |          |                     |
    +----------o---------------------o---------O

   T : Triac (236M...)
   D : Diac (33V)
   R : Potentiometer 470k
   C : Kondensator 0.1micro;F / 250V
   Re: Entstörwiderstand 100 Ohm 0.5W
   Ce: Entstörkondensator 0.1micro;F 400V

Dimmer für induktive Lasten

Wer liefert mir eine Schaltung (vorzugsweise als GIF)?

Verringerung der Hysterese

Durch ein doppeltes RC-Glied am Gate des Triacs läßt sich die Hysterese (also das verzögerte Einschalten der Lampe beim Hochdrehen des Dimmers aus der Nullstellung) stark verringern. Mit speziellen Ansteuer-ICs (z.B. Telefunken U208B) läßt sich eine noch wirksamere Unterdrückung des Effekts erreichen.

Leuchtstoffröhren dimmen

   
       P -- Dimmer -- Drossel -- einer der Pole der Leuchtstoffröhre eine Seite -+
                                                                                  |
       N---------------------- einer der Pole der Leuchtstoffröhre andere Seite -+
Dafür gibt es drei Verfahren: Es gab auch schon einige Bauanleitungen in Elektor dafür:
TitelHeftSeite
Leuchtstoffröhren-Dimmer mit SL440
6/82
32
Kuenstlicher Tag (autom. Dimmer f. Leuchtstoffröhren)
7/86
62
Leuchtstoffroehren-Dimmer
7/92
25

Phasenanschnittsteuerung mit Microcomputer

Dafür gibts drei Möglichkeiten:

Solid State Relais

Mit Nulldurchgangsschalter

                                   | /|       +-----+
         +----------------o------o-|< |-o-----|Last |------O
         |                |      | | \| |     +-----+ 230V
        +-+               |     ---    ---
        | |  15k          |      ^      ^
        | |  2W           |     /_\    /_\
        +-+               |      |      |
         |                |      |      |
         o----------+     |      \      /
      O--+----+     |    ---      \    /
Opto-    |   ---  |/ C   \ /       \  /
koppler- |    ^ ->|  B   _v_ Thy    \/
Eingang  |   /_\  |\ E  / |         /\
      O--+----+     V   | |        /  \
         |     +----o---  |       /    \
         |   |/ C   |     |      /      \
         o---|  B   |     |      |      |
         |   |\ E   |     |      |      |
        +-+   V    +-+    |      |      |
        | |1k5| 220| |    |      |      | Dioden nach Bedarf,
        | |.5W|    | |    |      |      | z.B. 4004 oder 5304
        +-+   |    +-+    |      |      |
         |    |     |     |      | |\ | |
         +----o-----o-----o------o-| >|-o------------------O
                                   |/ |

Primärseitiger Überspannungsschutz

Ehe man solche Geräte kauft, sollte man sich überlegen, ob eine Gefährdung durch Blitzschlag tatsächlich besteht. Dies kann z. B. der Fall sein, wenn Elektro- oder Telekommunikationsleitungen überirdisch verlaufen. In solchen Fällen kann auch eine Überprüfung der Hausrat-Versicherungspolice und ggf. ihre Erweiterung auf Überspannungsschäden sinnvoll sein.

Bei vielen der angebotenen Geräte bleibt unklar, ob die Schutzwirkung wirklich schnell genug (d. h. vor der Schädigung des zu schützenden Geräts oder Bereichs) einsetzt und auch bei energiereichen Störungen ausreicht. Daher sollte man Geräte ohne Angabe des Funktionsprinzips meiden. Brauchbare Wirkung kann man am ehesten von Geräten mit einer Kombination aus Schutzdioden (schnell) und Gasableitern (hohe Leistungsreserven) erwarten.

Wer sich für Blitz-/Überspannungsschutzgeräte für Netz- und TK-Leitungen (auch ISDN) interessiert, sollte bei dieser Adresse einen Katalog anfordern:

Citel Electronics GmbH
Heinrichstr. 169a
40239 Düsseldorf
Tel: 0211-961370
Fax: 0211-631191