Lichtorgel für 8 Lampen

Erstellt am 01.01.2007

Einleitung

Den Vogel auf euren Partys könnt ihr garnatiert mit dieser Schaltung hier abschießen! Allerdings sollte man auch ein wenig lötverrückt sein, denn insgesamt hat mich die Lichtorgel zwei Tage gekostet - ein Tag löten, den anderen assemblen (wie es jetzt Neudeutsch heißt). Und damit meine ich nicht zwei Nachmittage, sondern wirklich gesamt ~24h (irgendwann muss ich natürlich auch schlafen :-P).

!!WARNUNG!! Die hier abgebildete Schaltung bezieht ihren Strom aus der Steckdose! Die 230V können tödlich sein oder zumindest Verletzungen verursachen. Der Nachbau geschieht auf eigene Gefahr und sollte nur angegangen werden, wenn man um die Gefahren weiß. Die Schaltung darf NIEMALS bei eingestecktem Stecker angefasst werden, ebenso muss ein Gehäuse dafür ordnungsgemäß geerdet sein und die Anschlusskabel mit einer Zugentlastung versehen sein. Außerdem muss ein Abstand von mind. 8mm zwischen Nieder- und Hochspannungsbereich gegeben sein, um den nötigen Kriechstromabstand zu erreichen. Das könnt ihr durch eine Platine mit 10mm Raster erreichen und indem ihr die Pins des Optokopplers (siehe unten) etwas aufbiegt.
Ich übernehme keinerlei Haftung für irgendeinen durch den Nachbau oder Betrieb dieser Schaltung entstehenden Schaden - jeder ist für sich selbst verantwortlich und sollte daher selber die Gefahr einschätzen!


Nach diesen Worten der Warnung erst mal eine Übersicht über den Funktionsumfang und die Funktionsweise:

  • 8 einzeln ansteuerbare Kanäle
  • bis zu 300W pro Lampe
  • direkte Versorgung über 230V
  • Steuerung über LPT
  • Windows- und Linuxkompatibel

Die Lichtorgel hat also keinen eigenen Soundanalyzer (8 blöde NF-Filter + den Rest löten wär mir dann doch zu viel), sondern wird über ein Plugin für entweder Winamp oder XMMS gesteuert - dazu weiter unten. Diese Plugins senden direkt die Pegel über den LPT raus und man muss jetzt nurnoch die Signale zum schalten der 230V aus der Steckdose aufbearbeiten. Die simpelste Lösung wäre über Relais, jedoch müsste man hier einiges an Entstörung löten, was zu den eh schon teuern Relais noch teurer würde. Dazu bräuchte die Lichtorgel dann auch noch ein Netzteil, um die Spulen der Relais zu versorgen - achja und die Kontakte der Relais können bei schlechter Entstörung (es funkt die ganze Zeit beim Schalten) auch ganz schnell versiffen und dann tut sich garnix mehr.

Die Lösung des Problems sind Optotriacs, die dann nochmal leistungsstärkere Triacs zünden. Die Idee für die Schaltung habe ich von Knolles Elektronik Page genommen. Diese Schaltung acht mal gebaut und an die parallele Schnittstelle gehängt ergibt meine Lichtorgel. Als kleine Verbesserung hab ich jedem der acht Module noch eine Feinsicherung und ein Snubbernetzwerk ( <- siehe Fahrtenregler für zwei Motoren als Robotersteuerung ) spendiert und auf einen Ratschlag aus dem ELKO den MOC3063 verwendet, der mit nur 5mA Stromaufnahme für den LPT besonders geeignet ist.

Die verwendete Software könnt ihr hier finden:
für den XMMS unter Linux: XPLSISNJASP oder Palace DCI
für den Winamp unter Windows: DiscoLitez
Oder natürlich ihr programmiert euch selber mit z.B. QBasic eure Steuerung

Schaut euch auch meine Anleitung zum Basteln von zwei Lightbars bzw. Lichtleisten an. Damit könnt Ihr eure Lichtorgel/Lampen formschön verpacken und vorallem mobil machen.

Zum Schaltplan

Nun aber zum Schaltplan. Auf dem Plan ist nur ein Modul eingezeichnet (das bläulich markierte), da es sonst zu unübersichtlich geworden wäre. Wenn ihr euch 8 solcher Module gebastelt habt, diese an Pin 2 - 9 der parallelen Schnittstelle hängen und verdrahten:
Lichtorgel Schaltplan
Datenblatt TIC206 und Datenblatt MOC3063

An den gekennzeichneten Anschlüssen einfach die Lampe und die 230V anklemmen -> fertig ;-). Ich habe unten links auch nochmal die Anschlüsse für den TIC206 rausgeschrieben (Gate, M1, M2), damit ihr das Teil richtig einbauen könnt.... denn man mag es ja kaum glauben, aber Daheim ist mir drei mal die Sicherrung geflogen, weil ich die Triacs offensichtlich falsch herum verbaut hatte - auch wenn dann eigentlich die Feinsicherungen hätten anspringen sollen ???

Zu den Bauteilen noch kurz: Der Triac sollte ein TIC206M, N oder S sein. Der Buchstabe gibt nur an, bis zu welcher Spannung er geht, wobei M=600V, S=700V und N=800V. Um die mindestens nötige Spannungsfestigkeit von 600V zu erreichen solltet ihr also mindestens die M-Variante wählen und auf keinen Fall auf die D-Variante zurückgreifen, die nur bis 400V Spannungsfest ist. Die Triacs brauchen bei 60W-Glühbirnen nicht gekühlt werden: ich hab sie deswegen in einen Schrumpfschlauch gesteckt, da die Metallplatte oben mit M2, also den 230V, verbunden ist. Die Feinsicherung sollte um die 1 - 2A haben und Flink sein und der Kondensator im Snubbernetz muss natürlich bis 600V Spannungsfest sein und sollte vom Typ X2 sein. Das besagt, dass der Kondensator kurzzeitig höhere Spannungen, die aus dem Netz kommen können, aushält und auch bei Überlast nicht zu brennen anfängt. Beim Widerstand hab ich selber 5W-Widerstände verbaut, weil sie im Laden nix kleineres mehr hatten, aber 0,5 - 1W reichen völlig aus.

Den Anschluss der Lampen bei meiner Version habe ich über acht Unterputzsteckdosen realisiert, die ich in eine alte Plastikschachtel geschraubt hab. Über ein 10-Adriges 230V-Kabel wird nun der Erdungspol und ein Pol der Steckdose in diese Schachtel geführt und mit jeder Steckdose verbunden. Dann wird der zweite Pol jeder Steckdose über die übrigen acht Kabel einzeln in die Schaltzentrale zurückgeführt und dort mit dem Triac verbunden. Schematisch sieht das in etwa so aus:
Steckdosenpanel
Bei [1] kommt ein Pol der Steckdose in den Kasten (der Pol, der beim Schalplan auch an X3-1 geht). Die hellgrüne Leitung ist die Erdung, die man bei Schuko-Steckdosen durchaus legen sollte! Über die bunten Leitungen kommen die Signale dann an den Triac (also im Schaltplan X3-2). Jetzt hab ich also alle X3-1 in eine Lüsterklemme gestopft (was bei acht Kabeln garnicht so einfach war^^) und mit einem Pol der Steckdose verbunden der andere Pol kam an X2-1 im Schaltplan und die acht einzelnen Kabel aus der Steckdosenbox eben jeweils an die X3-2 der acht Steuerungs-Module.
Achja und fast hätte ichs vergessen: Wenn man die Steckdose so anordnet, wie auf der Zeichnung, dann passen in alle Dosen auch abgewinkelte Stecker rein - praktisch, was?

Zum Schluss noch eine Teileliste:

Anzahl Bezeichnung Beschreibung
8 TIC206M / S / N Triac TO220-Gehäuse
8 MOC3063 Optotriac (Kriechstromabstand beim Löten beachten!)
8 360Ohm 1/4W-Kohlewiderstand
8 220Ohm 1/4W-Kohlewiderstand
8 430Ohm 1/4W-Kohlewiderstand
8 1,5A Feinsicherung Feinsicherung - Flink
8 47Ohm 0,5 / 1W Keramik/Metall-Widerstand
8 10nF 600V Kondensator, Typ X2
8 Feinsicherungshalter Halter für Sicherungen
1 SUB-D 25 Pol Männlicher Stecker für LPT
1 Schrumpfschlauch evtl. um die Triacs einzuschrumpfen (als Isolierung)

Und wenn ich jetzt nichts vergessen hab, dann sollte das so funktionieren.

Unter dem folgenden Link geht es zu den Bildern und Videos der Lichtorgel. Hier findet ihr auch Bilder von anderen Bastelwütigen, die mir ihre Versionen ihrer Lichtorgel/Switchpack zugesendet haben. An dieser Stelle nochmals besten Dank dafür. Alle anderen sind natürlich auch eingeladen mir Ihre Erfahrungen und Bilder oder sogar Videos zu schicken ;-)

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