Novag Citrine - Batterieversorgung

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Citrine-LED-Batteriebetrieb.jpg

Wird der Novag Citrine von der Stromversorgung getrennt, gehen der Stand der Partie sowie alle Einstellungen verloren – für viele ein großer Schwachpunkt dieses Schachcomputers. Dieser Artikel beschreibt eine Batterieversorgung, mit der sich dieses Problem beheben lässt.

Bitte beachten: Ein eventuell durchgeführter Umbau erfolgt auf eigene Gefahr, der Autor übernimmt keine Verantwortung für dabei eventuell entstehende Schäden.


Ausgangspunkt

Im Forum gab es schon 2007 einen Beitrag zu diesem Thema. Die im Artikel vorgestellte Lösung ist eine verbesserte Variante mit folgenden Eigenschaften:

  • Beim Ausschalten des Citrine bleiben Partiedaten und Einstellungen erhalten - theoretisch über viele Jahre!
  • Während des Betriebs kann die externe Stromversorgung ein- und ausgesteckt werden, ohne dass es zu Spannungsunterbrechungen kommt und sich der Citrine zurücksetzt.
  • Im Batteriebetrieb kann man je nach Batteriekapazität bis zu ca. 10 Stunden lang spielen. Bei Spielunterbrechungen kann man den Citrine einfach ausschalten.
  • Eine LED zeigt an, wenn der Citrine auf der Batterie läuft.

Umgebaut, gemessen und getestet wurde an einem Novag Citrine der letzten (dritten) Serie, damit wurden auch die Bilder für diesen Artikel erstellt.

Schaltung

Citrine-Batterieversorgung-Schaltplan.png

Die Schaltung besteht neben der Batterie aus einer Universaldiode und einer robusten LED. Diese Bauteile findet man im Schaltplan innerhalb des grauen Kastens. Grün hinterlegt sind die relevanten Bauteile auf der Platine des Citrine.

Mit Sternchen markiert sind die Lötanschlüsse, das ist zum einen die Masse (schwarz) und zum anderen (rot) die Versorgungsspannung hinter der "Schutzdiode" auf der Platine des Citrine, die offensichtlich den Zweck hat, den Citrine vor anders gepolten Netzteilen zu schützen.

Novag änderte über die Lebensdauer des Citrine das Platinenlayout, so dass sich auch die Lötanschlüsse verändert haben. Mit einem Durchgangsprüfer bzw. Digitalmultimeter mit Durchgangsprüfung ("Piepser") sollte es mit dem Schaltplan aber möglich sein, auch für ältere Geräte auf der Platine die richtigen Punkte zu finden.

Anmerkung: Die tatsächliche Reihenfolge der Batterie und der zwei Dioden im "grauen Kasten" spielt wegen der Reihenschaltung keine Rolle und darf von der im Schaltplan abweichen. Wichtig ist aber die richtige Polung der Bauteile. Bei der Universal-Diode ist die Kathode (im Schaltbild der Strich am Ende des Dreiecks) mit einem aufgedruckten Ring markiert, bei der LED ist die Kathode das kürzere Beinchen an der abgeflachten Gehäuseseite.

Funktionen der LED

  • Durch ihr Leuchten zeigt die LED an, dass der Citrine im Batteriebetrieb arbeitet, da der gesamte vom Citrine verbrauchte Strom durch die LED fließt.
  • Bei versehentlich falsch herum eingesetzter Batterie (sofern das mechanisch möglich ist) würde die LED theoretisch einen Stromfluss und damit die Beschädigung des Citrine verhindern. Praktisch hat die LED aber nur eine Sperrspannung von ca. 5V und würde bei verpolter Batterie evtl. zerstört. Damit das nicht passiert ist zusätzlich die Universaldiode in Reihe geschaltet.
  • Ein Problem der im Forum beschriebenen Schaltung ist, dass bei eingeschaltetem Citrine trotz angeschlossenem Netzteil Strom von der Batterie in den Computer fließen kann und sich die Batterie entleert! Der Grund ist, dass die Batteriespannung dort am Einspeisepunkt trotz des Spannungsabfalls von 0,7V an der Diode evtl. höher ist als die Spannung des Netzteils. An der LED fällt dagegen eine Spannung von ca. 2V ab, so dass die Batteriespannung am Einspeisepunkt niedriger ist als die Netzteilspannung. Für den Betrieb des Schachcomputers ist diese niedrigere Batteriespannung jedoch ausreichend, da der Spannungsregler die Spannung ohnehin noch auf 5V herunterregelt.

Stromverbrauch

Bei ausgeschaltetem Hauptschalter beträgt die Stromaufnahme ca. 2 µA, womit theoretisch eine Pufferzeit von mehr als 10 Jahren erreicht werden könnte – wenn da nicht die Selbstentladung des Akkus bzw. der Batterie wäre.

Auch im Spielbetrieb ist der Citrine recht bescheiden und kommt mit einer Stromaufnahme von ca. 22mA aus, was mit einem 200mA-Akku theoretisch für ca. 9 Stunden Spiel reicht. Die im Datenblatt des Citrine angegebenen max. 50mA konnten nie gemessen werden.

Verpolungsschutz

Batteriehalter für 9V-Blöcke gibt es in verschiedenen Ausführungen. Sollte man einen Halter mit mechanischem Verpolschutz haben, dann kann man auf die Universaldiode verzichten. Besteht allerdings die Möglichkeit, den 9V-Block verkehrt herum einzulegen, dann sollte man die Universaldiode einbauen.

Material und Werkzeug

eingebaute Batterieversorgung

Benötigtes Material:

  • Batteriehalter mit Deckel für eine 9V-Blockbatterie
  • 3mm-LED beliebiger Farbe, die einen Dauerstrom von ca.22mA dauerhaft aushalten kann, kurzzeitig auch mehr
  • Universal-Diode wie z.B. 1N4148
  • Kabel (Litze), hilfreich sind rot ("plus") und schwarz ("minus"), kleiner Durchmesser reicht
  • Lötzinn
  • Als Batterie kommt am besten ein "Ready to use" 9V-Blockakku zum Einsatz. Diese Akkus besitzen eine sehr geringe Selbstentladung und sind wegen der flachen Entladekennlinie sehr gut für digitale Geräte geeignet.
Bodenausschnitt für das Betteriefach

Benötigtes Werkzeug:

  • kleiner Kreuzschlitzschraubendreher zum Abschrauben des Bodens
  • (Akku-)Bohrmaschine mit 3mm-Bohrer für das Loch der LED
  • Seitenschneider zum Ablängen und Abisolieren der Kabel
  • Elektronik-Lötkolben
  • feine Säge (Laubsäge o.ä.) für die Batteriefach-Aussparung im Boden
  • Heißklebepistole, um Batteriefach und LED zu fixieren

Praktische Tipps

  • Die Höhe für den Batteriehalter dürfte knapp sein, daher bei Bedarf aus der Platine ragende Drähte mit dem Seitenschneider etwas kürzen. Wenn der Batteriehalter sauber mit dem Gehäuserand abschließt, diesen mit Heißkleber fixieren.
  • Für die LED neben dem Batteriehalter vorsichtig von außen ein Loch ins Gehäuse des Citrine bohren, das Loch evtl. mit einem größeren Bohrer "ansenken". Die Bohrung sollte so groß sein, dass die LED komplett reingeht, aber nicht wackelt.
  • Die LED von innen so weit in das Loch schieben, dass sie von außen gut sichtbar ist. Den Draht der Kathode (bei einer neuen LED das kürzere Drähtchen bzw. am LED-Gehäuse die abgeflachte Seite) am besten vorher markieren, im besten Fall kann man den Anschlussdraht gleich zum Batteriehalter rüberbiegen und dort am „Minus-Anschluss“ festlöten.