LED Touch Leuchten

Die Lämpchen sind theoretisch endlos anreihbar und lassen sich durch Berühren der Leuchtfläche ein- und ausschalten.
Über eine beiliegende Fernbedienung können die Lämpchen ein- und ausgeschaltet werden, um 50% gedimmt werden und ein 30 Minuten Abschalttimer aktiviert werden.
Herstellungsjahr ist 2020, Top aktuelle Technik ist also nicht zu erwarten.
Jedes Lämpchen benötigt drei AAA (Micro) Batterien.

Wie funktionieren die Lämpchen?

Der Deckel lässt sich mit einem Messer leicht abheben.
Im inneren befindet sich eine Platine mit 26 weißen 3528 SMD LEDs.
Die Steuerung übernimmt ein nicht identifizierbarer Spezialchip / Mikrocontroller.

Die kapazitive Touchsensor Funktion ist in dem Controller integriert.
Zwei hauchdünne Drähte gehen im Bogen vom Controller zum Deckel der Leuchte um eine Annährung zu erkennen.
Die Drähte liegen nur lose am Deckel an. Sie sind so dünn, dass sie durch das "Milchglas" nicht sichtbar sind.

Der Touch Controller ist in gewissen Grenzen fehlertolerant bzw. intelligent.
Wenn man sich ganz langsam der "Antenne" nährt, wird die Annährung ignoriert.
Nährt man sich dem Sensor zügig, wird ein Schaltvorgang ausgelöst.

Eigentlich schade, dass es kein Datenblatt zu dem IC gibt, welches das Funktionsprinzip genauer beschreiben würde.

Reverse Engineering:

Die 26 LEDs sind alle parallel geschaltet und werden über einen N Mosfet von dem Mikrocontroller eingeschaltet.
Eine Stromregelung findet nicht statt, ein einziger 5,6 Ohm Vorwiderstand ist alles was geboten wird.

Die Versorgungsspannung des Mikrocontrollers wird mit einem 3.3V "Low Dropout" Regler stabilisiert.
Die LEDs sowie der Infrarotempfänger werden direkt aus den Batterien gespeist.

Über die Fernbedienung sind die Lämpchen dimmbar.
Es findet allerdings keine PWM Regelung statt, sondern es wird analog gedimmt!

Aus den Widerständen R1 + R2 ergibt sich ein Spannungsteiler.

Für volle Helligkeit wird Pin 8 des Mikrocontrollers auf "high" und Pin 7 auf "low" geschaltet.
Am Gate des Mosfets ergeben sich etwa 2,5V an, was ausreicht um ihn voll aufzusteuern.

Für halbe Helligkeit wird Pin 8 des Mikrocontrollers auf "low" und Pin 7 auf "high" geschaltet.
Jetzt liegt am Gate des Mosfet nur noch etwa 0,8V an, was den Mosfet nur teilweise aufsteuert.
In Folge leuchten die LEDs mit reduzierter Helligkeit.

Ich habe versucht, von dem Signal des kapazitiven Sensors ein Oszilloskopbild aufzunehmen.
Die Zeitbasis war auf 0,2mS eingestellt.
Ich nehme an, das Signal ist stark verzerrt, weil der Tastkopf die Schaltung belastet.

Fazit:

Die Ansteuerung der LEDs über einen einfachen Vorwiderstand entspricht leider dem Standard billiger LED Gadgets.
Eine vernünftige Lösung wäre ein spezieller LED Treiberbaustein, der den Strom unabhängig vom Zustand der Batterien konstant hält.
Damit hätte man die LEDs auch halbwegs verlustarm dimmen können.

Kommen wir zu dem größten Problem dieser Leuchten:
Im eingeschalteten Zustand werden 270mA aus den Batterien gezogen (bei 4,5V Batteriespannung).
Eine AAA Batterie hat etwa 1000mAh, ein Akku eher 700mAh.
Die Stromaufnahme wird mit fallender Batteriespannung sinken, daher hängt es von der Entladekurve ab, wann das Licht ausgeht.

Wenn einige Sekunden kein Schaltvorgang stattgefunden hat, geht der Controller in einen Standby Modus über.
In diesem Zustand werden den Batterien nur noch etwa 0,25 mA entnommen.
Für Batteriebetrieb ist das immer noch viel zu viel!
Nach einem halben Jahr sind die Batterien entladen, ohne dass die Leuchte nur einmal geleuchtet hat!

Hat man mehrere dieser Lämpchen in Betrieb, benötigt man Unmengen von Batterien.
Die Lichtausbeute hält sich in Grenzen und reicht gerade einmal um einen Schrank auszuleuchten.

Kein Wunder also, dass die Dinger (wohlgemerkt brandneu!) im Elektroschrott gelandet waren!

Derartige Leuchten werden aktuell in leicht veränderter Form immer noch verkauft!
Sie tragen Bezeichnungen wie "LED Unterbauleuchten Set" und werden für etwa 10 - 20€ verkauft.
Ich rate dringend vom Kauf dieser Dinger ab, außer man nutzt sie als Quelle für Bastelmaterial.

Da ich jetzt so viele von den Dingern habe, habe ich die Idee sie zu einer Lichtinstallation verbinden und -natürlich- über ein Netzteil zu versorgen!
Das ist aber ein zukünftiges Projekt!