Für jungendliche Modelleisenbahner sollte nicht der Kauf einer fertigen Elektronikschaltung, wie
z.B. einer Wechselblinkschaltung für einen Bahnübergang Vorrang haben, sondern der Jugendbetreuer
im Modellbahnclub versucht, mit Bastelarbeiten die handwerklichen Neigungen der Jugendlichen im
Alter von 10 bis 14 Jahren weiter zu entwickeln und zu fördern.
Die handwerkliche Aufgabe für die kleine Jugendgruppe bestand nun darin, auf einer zweireihigen
Lötleiste die diversen Elektronikbauteile, wie z.B. Widerstände, Transistoren,
Leuchtdioden ( LEDs )
und Kondensatoren für eine Wechselblinkschaltung mit Hilfe eines Verdrahtungsplanes einzulöten.
Unter Anleitung des Jugendbetreuers wurden dazu folgende Projektarbeiten durchgeführt:
1. Aussägen eines Montagebretts für jeden Teilnehmer mit einer Laubsäge.
2. Einrichten eines Lötplatzes mit einem 30 Watt Lötkolben mit Standfuß und
feuchtem Reinigungsschwamm. Bereitstellung von Lötdraht mit Flussmittel.
3. Abisolieren und Verzinnen von Kupferschaltdraht und Kupferlitze mit Hilfe
von einem Seitenschneider und einer Abisolierzange .
4. Schrittweises Einlöten der Bauteile anhand eines Verdrahtungsplanes
auf der Lötleiste.
5. Anklemmen der 12 Volt Gleichspannungerzeugung auf dem Montagebrett.
6. Testen der Blinkschaltung, Durchführen der Fehlerbeseitigung.
7. Messen der Zeitdauer von 10 bis 20 Blinkperioden mit einer Stoppuhr.
Die Arbeiten erfolgten parallel an drei Lötstationen. Nun zeigen Alexander, Dennis und Mike mit Stolz
ihre in Betrieb befindlichen Blinkschaltungen:
Von einem Netztrafo aus mit einer Wechselspannung von 14 Volt auf der Sekundärseite erfolgt über
einen Verteiler ( s. Bild) die Spannungszuführung an den 14 V~ Eingang auf dem Montagebrett.
Auf der rechten Seite des Montagebrettes befindet sich der Wechselspannungseingang mit dem Brücken-
gleichrichter für die Gleichspannungserzeugung. Der Kondensator C3 sorgt für die Glättung der
pulsierenden Gleichspannung. Mit einem Festspannungsregler wird am Ausgang auf die konstante 12 Volt
Gleichspannung geregelt.
Die folgende Abbildung zeigt symbolisch sieben in Reihe liegende Lötpunkte und die Anordnung der
einzulötenden Elektronikbauteile in Symboldarstellung. Für die Blinkschaltung sind zwei Lötreihen
nach diesem Plan zu bestücken.
Nachdem Einlöten der Bauteile auf beiden Lötleisten fehlen nur noch zwei Drahtverbindungen, um das
Wechselblinken zu erzeugen. (Siehe die grün gezeichneten Verbindungen im folgenden Schaltplan)
Bei anliegender Betriebsspannung (Ub = +12 V) leuchten abwechselnd LED1 und LED2 auf. Auch wenn das
Einlöten der Bauteile für die Jugendlichen mit etwas Mühe verbunden war, funktioniert der Wechsel-
blinker einwandfrei. Was wollen wir mehr ?
Frage 1:
Wird am Eingang die Spannung abgeschaltet blinken die Leuchtdioden noch etwa 3 Sekunden weiter bevor
sie erlöschen. Der Grund dafür ist die Restladung auf dem Ladekondensator, der parallel zum Brücken-
gleichrichter geschaltet ist. Wo befindet sich dieser Elektrolytkondensator im folgenden Bild und wie
hoch ist der Kapazitätswert in µF (Mikrofarad , beachte dabei 1 µF = 10- 6 Farad) ?
Frage 2:
Mit einer Stoppuhr haben wir die Zeitdauer von zehn Wechselblinkvorgängen gemessen.
Die Stoppuhr zeigt 9,5 s an. Ein Blinkvorgang ( Ein - Aus) dauert also ca. 1 Sekunde.
Die Periodendauer kann auch berechnet werden mit der Formel T = 0,69 · (R1·C1 + R2·C2).
In der vorliegenden Schaltung, die Multivibrator oder auch astabile Kippschaltung genannt wird, sind
R1 = R2 = 33 kOhm und C1 = C2 = 22 µF.
Welche Periodendauer T liefert die Rechnung ?
