Leistungssteigerung am Fahrraddynamo: Step Down Regler?

[Ulli Horlacher]

Mein Fahrradlicht besteht im wesentlichen aus 3-W-Luxeon LEDs an einem
Nabendynamo mit Gleichrichter.

Die Luxeons haben ca 4 V Vorwaertsspannung und 1 A maximal-Strom. Der
Dynamo als Klauenpolgenerator gibt konstruktionsbedingt max 580 mA ab bei
variabler Spannung, die sich nach dem Widerstand des angeschlossenen
Verbrauchers richtet.

Ich betreibe also meine LEDs weit unter ihren Moeglichkeiten. Um mehr
Licht (Lumen) herauszuholen, muss ich den Strom erhoehen.

Dynamo umbauen geht nicht.

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine Konstantstromquelle
darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so was in der Art wie:
12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Oder gibt es bessere Loesungsansaetze?

Die Probleme fuer mich sind: Die LEDs haben nichtlineare Widerstaende, der
Dynamo liefert konstanten Strom, aber variable Spannung (=Stromquelle).
Mit dem klassischen Ansatz "Trafo und Ohmsches Gesetz" komm ich hier nicht
weiter.


--
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

 

[Dieter Wiedmann]

Ulli Horlacher schrieb:

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine Konstantstromquelle
darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so was in der Art wie:
12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Geht natürlich, aber so ein Dynamo ist keine ideale Stromquelle, die
Leistung wirst du also bei noch etwas höherer Spannung und geringerem
Strom entnehmen müssen. Gleichrichter und Shunt verursachen auch noch
zusätzliche Verluste, ein Wirkungsgrad von mehr als 70% ist nur
schwierig zu erreichen.

Oder gibt es bessere Loesungsansaetze?

Trafo.


Gruß Dieter

 

[R.Freitag]

Dieter Wiedmann wrote:

Ulli Horlacher schrieb:

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine
Konstantstromquelle darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so
was in der Art wie: 12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Geht natürlich, aber so ein Dynamo ist keine ideale Stromquelle, die
Leistung wirst du also bei noch etwas höherer Spannung und geringerem
Strom entnehmen müssen. Gleichrichter und Shunt verursachen auch noch
zusätzliche Verluste, ein Wirkungsgrad von mehr als 70% ist nur
schwierig zu erreichen.


Oder gibt es bessere Loesungsansaetze?

Einen Schrittmotor als Dynamo verwenden.

Robert


--
'Vom Standpunkt eines Beamtenrechtlers aus betrachtet ist der Tod die
schärfstwirkenste aller bekannten, langfristig wirkenden Formen der
vollständigen Dienstunfähigkeit.'
aus: Kommentar zum Beamtenrecht.

 

[Dieter Wiedmann]

Ulli Horlacher schrieb:

Also ist mein Ansatz zumindest nicht falsch?

Geht schon. Für erste Versuche würde ich dir mal den LM2576 empfehlen,
LED zwischen Ausgangselko und Feedback, vom Feedback einen Shunt nach
GND. Crowbar als Überspannungsschutz nicht vergessen, vor den
Gleichrichter natürlich.

Trafo.

Aber wie berechne ich da die richtige Groesse?
Bei Spannungsquellen ist das kein Problem, ich hab aber eine nicht-ideale
Stromquelle.

Geht eigentlich genauso, wichtig wäre erstmal die Frequenz des
Wechselstroms, danach bemisst sich die nötige Eisenmenge.


Gruß Dieter

 

[Ulli Horlacher]

Dieter Wiedmann <Dieter.Wiedmann@t-online.de> wrote:

Geht natürlich, aber so ein Dynamo ist keine ideale Stromquelle, die
Leistung wirst du also bei noch etwas höherer Spannung und geringerem
Strom entnehmen müssen. Gleichrichter und Shunt verursachen auch noch
zusätzliche Verluste, ein Wirkungsgrad von mehr als 70% ist nur
schwierig zu erreichen.

Das ist mir alles klar. Also ist mein Ansatz zumindest nicht falsch?

Oder gibt es bessere Loesungsansaetze?

Trafo.

Aber wie berechne ich da die richtige Groesse?
Bei Spannungsquellen ist das kein Problem, ich hab aber eine nicht-ideale
Stromquelle.

--
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

 

[Andreas Koch]

Dieter Wiedmann wrote:

Aber wie berechne ich da die richtige Groesse?
Bei Spannungsquellen ist das kein Problem, ich hab aber eine nicht-ideale
Stromquelle.

Geht eigentlich genauso, wichtig wäre erstmal die Frequenz des
Wechselstroms, danach bemisst sich die nötige Eisenmenge.

Sollte in der Größenordnung von 3,5 Hz * Geschwindigkeit liegen,
also 16 Hz bei geschobenen 5 km/h bis 160 Hz bei der rasanten
Bergabfahrt mit 50 km/h ...

 

[Markus Gronotte]

"Ulli Horlacher"

Die Luxeons haben ca 4 V Vorwaertsspannung und 1 A maximal-Strom. Der
Dynamo als Klauenpolgenerator gibt konstruktionsbedingt max 580 mA ab bei
variabler Spannung, die sich nach dem Widerstand des angeschlossenen
Verbrauchers richtet.

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine Konstantstromquelle
darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so was in der Art wie:
12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Wenn dein Dynamo wirklich bis zu 12V liefert, dann nehm einen
großen Elko und einen 7805 Spannungswandler. Der hat zwar einen
beschissenen Wirkungsgrad, aber der funktioniert zwischen
5V und 12V normalerweise einwandfrei. Wie du dann von 5V
auf 4V kommst musste selber wissen. evtl einfach einen
Widerstand. Ist ja nur 20% Wirkungsgrad weniger

lg,

Markus - http://gronoworx.dyndns.org

 

[MaWin]

"Markus Gronotte" <markus@gronoworx.dyndns.org> schrieb im Newsbeitrag
news:431039dc$0$2117$9b4e6d93@newsread2.arcor-online.net...

Die Luxeons haben ca 4 V Vorwaertsspannung und 1 A maximal-Strom. Der
Dynamo als Klauenpolgenerator gibt konstruktionsbedingt max 580 mA ab bei
variabler Spannung, die sich nach dem Widerstand des angeschlossenen
Verbrauchers richtet.

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine Konstantstromquelle
darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so was in der Art wie:
12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Wenn dein Dynamo wirklich bis zu 12V liefert, dann nehm einen
großen Elko und einen 7805 Spannungswandler. Der hat zwar einen
beschissenen Wirkungsgrad, aber der funktioniert zwischen
5V und 12V normalerweise einwandfrei. Wie du dann von 5V
auf 4V kommst musste selber wissen. evtl einfach einen
Widerstand. Ist ja nur 20% Wirkungsgrad weniger

Aua. So eine Antwort tut richtig weh.

Markus, lass nicht nur in China fertigen, lass bitte bitte auch dort
entwickeln und versuch' es erst gar nicht selber.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com

 

[Peter Muthesius]

Hallo,

Sollte in der Größenordnung von 3,5 Hz * Geschwindigkeit liegen,
Je nach Dynamo halt. Ich meine mich zu erinnern, dass mein Naben-Dynamo

16 Perioden je Umdrehung macht. Wäre dann etwa 10 Hz.
Oder waren es gar nur 16 Halbwellen je Umdrehung?

Jedenfalls würde ein passionierter Radfahrer wohl murren, hörte er das
Gewicht des benötigten Trafos.

Ciao - Peter

--
Für Privat-Email bitte Betreff mit "Usenet-Reh" beginnen lassen.
--
"Ein Mokka-Trüffel-Parfait mit einem Zitronencreme-Bällchen."

 

[Dieter Wiedmann]

Peter Muthesius schrieb:

Jedenfalls würde ein passionierter Radfahrer wohl murren, hörte er das
Gewicht des benötigten Trafos.

Sieht ganz so aus, wenn die Frequenz wirklich so niedrig ist wird das
schnell ein 'pfundiges' Trafochen.


Gruß Dieter

 

[Andreas Koch]

Peter Muthesius wrote:

Sollte in der Größenordnung von 3,5 Hz * Geschwindigkeit liegen,

Je nach Dynamo halt. Ich meine mich zu erinnern, dass mein Naben-Dynamo
16 Perioden je Umdrehung macht. Wäre dann etwa 10 Hz.
Oder waren es gar nur 16 Halbwellen je Umdrehung?

Ich hatte etwas gegoogelt und jemanden gefunden, der beim
Nachmessen mit Oszi auf diese Werte gekommen ist. Wenn man mit einen
SON-Nabendynamo mit 26 Polen(?) auf einem 28" Rad (2150 mm Umfang)
nachrechnet kommt man auf einen ähnlichen Wert:

20 km/h = 9302 Umdrehungen/h = 2.58 Um/sec * 26 = 67 Hz

 

[Axel Berger]

*Ulli Horlacher* wrote on Sat, 05-08-27 08:18:

Aber wie berechne ich da die richtige Groesse? Bei Spannungsquellen ist
das kein Problem, ich hab aber eine nicht-ideale Stromquelle.

Trafos übersetzen nicht nur Spannungen sondern auch Ströme im invers
gleichen Verhältnis. Du entscheidest also, um wieviel der Strom steigen
soll und wählst das Verhältnis ensprechend. Dank Stromquelle passen
sich die Spannungen dann schon an.

 

[Kurt Bindl]

Ulli Horlacher schrieb

Mein Fahrradlicht besteht im wesentlichen aus 3-W-Luxeon LEDs an einem
Nabendynamo mit Gleichrichter.

Die Luxeons haben ca 4 V Vorwaertsspannung und 1 A maximal-Strom. Der
Dynamo als Klauenpolgenerator gibt konstruktionsbedingt max 580 mA ab bei
variabler Spannung, die sich nach dem Widerstand des angeschlossenen
Verbrauchers richtet.

Ich betreibe also meine LEDs weit unter ihren Moeglichkeiten. Um mehr
Licht (Lumen) herauszuholen, muss ich den Strom erhoehen.

Dynamo umbauen geht nicht.

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine Konstantstromquelle
darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so was in der Art wie:
12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Oder gibt es bessere Loesungsansaetze?

Die Probleme fuer mich sind: Die LEDs haben nichtlineare Widerstaende, der
Dynamo liefert konstanten Strom, aber variable Spannung (=Stromquelle).
Mit dem klassischen Ansatz "Trafo und Ohmsches Gesetz" komm ich hier nicht
weiter.

Hallo Ulli, stell mal fest wieviel Wirkleistung Dein Dynamo bringt.
Die ich kenne bringen 3 Watt

3 / 4 = 0,75

Also wenn Du 4 Volt "erzeugst" , hast Du einen Strom von max 0,75 Amp

Wenn der Dynamo mehr "Watts" bringt , dann heisst es neu brechnen.

Kurt

 

[Markus Schaub]

Kurt Bindl schrieb:

Hallo Ulli, stell mal fest wieviel Wirkleistung Dein Dynamo bringt.
Die ich kenne bringen 3 Watt

An 12 Ohm. Die Leistung ist Abhängig vom Lastwiderstand und der
Drehzahl.

Markus

 

[Ernst Keller]

On Fri, 26 Aug 2005 22:09:54 +0000 (UTC), Ulli Horlacher
<framstag@tandem-fahren.de> wrote:

Mein Fahrradlicht besteht im wesentlichen aus 3-W-Luxeon LEDs an einem
Nabendynamo mit Gleichrichter.

Die Luxeons haben ca 4 V Vorwaertsspannung und 1 A maximal-Strom. Der
Dynamo als Klauenpolgenerator gibt konstruktionsbedingt max 580 mA ab bei
variabler Spannung, die sich nach dem Widerstand des angeschlossenen
Verbrauchers richtet.

Ich betreibe also meine LEDs weit unter ihren Moeglichkeiten. Um mehr
Licht (Lumen) herauszuholen, muss ich den Strom erhoehen.

Dynamo umbauen geht nicht.

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine Konstantstromquelle
darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so was in der Art wie:
12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Schau mal bei Maxim, der hat ICs auf Konstantstrombasis und Schaltungen dafür.

Ernst

--
Was ist TOFU? Wieso finden die anderen meine Artikel schwer zu lesen?
TOFU steht für "Text Oben, Fullquote Unten". Das ist eine Unart, die einen
nicht nur in dieser Newsgroup, sondern im ganzen Netz unbeliebt macht.
Lies "Wie zitiere ich im Usenet?": http://www.afaik.de/usenet/faq/zitieren/.

 

[Henning Paul]

Andreas Koch schrieb:

Geht eigentlich genauso, wichtig wäre erstmal die Frequenz des
Wechselstroms, danach bemisst sich die nötige Eisenmenge.

Sollte in der Größenordnung von 3,5 Hz * Geschwindigkeit liegen,
also 16 Hz bei geschobenen 5 km/h bis 160 Hz bei der rasanten
Bergabfahrt mit 50 km/h ...

Und dank Rutschkupplung eine schöne FM drauf. Hat die schon mal jemand
demoduliert?

Gruß
Henning
--
henning paul home: http://www.geocities.com/hennichodernich
PM: henningpaul@gmx.de , ICQ: 111044613

 

[Harald Wilhelms]

Ulli Horlacher schrieb:

Mein Fahrradlicht besteht im wesentlichen aus 3-W-Luxeon LEDs an einem
Nabendynamo mit Gleichrichter.

Die Luxeons haben ca 4 V Vorwaertsspannung und 1 A maximal-Strom. Der
Dynamo als Klauenpolgenerator gibt konstruktionsbedingt max 580 mA ab bei
variabler Spannung, die sich nach dem Widerstand des angeschlossenen
Verbrauchers richtet.

Ich betreibe also meine LEDs weit unter ihren Moeglichkeiten. Um mehr
Licht (Lumen) herauszuholen, muss ich den Strom erhoehen.

Dynamo umbauen geht nicht.

Ich habe jetzt von Step Down Reglern gelesen, die eine Konstantstromquelle
darstellen. Waere das eine Loesung fuer mich? Also so was in der Art wie:
12 V 580 mA rein, 4 V 1000 mA raus.

Hm, ich bin in der Schaltnetzteiltheorie nicht so drin,
aber Schaltnetzteile mit Stromeingang sind nicht so
üblich. (Stromausgang schon, da gibt es so einiges bei
www.led-treiber.de)

Oder gibt es bessere Loesungsansaetze?

Die Probleme fuer mich sind: Die LEDs haben nichtlineare Widerstaende, der
Dynamo liefert konstanten Strom, aber variable Spannung (=Stromquelle).
Mit dem klassischen Ansatz "Trafo und Ohmsches Gesetz" komm ich hier nicht
weiter.

Das könnte aber eine Lösung sein, da Trafos nicht nur
Spannungen, sondern auch Ströme transformieren können.
Da das Übersetzungsverhältnis gering ist (0,58 zu 1,00)
könnte man einen Spartrafo nehmen. Die ersten Versuche
würde ich mit einem M55-Kern machen, die Windungszahl
etwas höher als nach Tabelle(wegen der niedrigeren
Frequenz)Trafotabellen müsste man mit google finden.
Gruss
Harald

 

[Robert Obermayer]

Wenn dein Dynamo wirklich bis zu 12V liefert, dann nehm einen
großen Elko und einen 7805 Spannungswandler. Der hat zwar einen
beschissenen Wirkungsgrad, aber der funktioniert zwischen
5V und 12V normalerweise einwandfrei. Wie du dann von 5V
auf 4V kommst musste selber wissen. evtl einfach einen
Widerstand. Ist ja nur 20% Wirkungsgrad weniger

Leider macht ein 7802 aus 12V mit maximal 400mA Strom keine 4V mit 1A.

 

[Robert Obermayer]

Markus Gronotte wrote:

Wenn dein Dynamo wirklich bis zu 12V liefert, dann nehm einen
großen Elko und einen 7805 Spannungswandler. Der hat zwar einen
beschissenen Wirkungsgrad, aber der funktioniert zwischen
5V und 12V normalerweise einwandfrei. Wie du dann von 5V
auf 4V kommst musste selber wissen. evtl einfach einen
Widerstand. Ist ja nur 20% Wirkungsgrad weniger

Leider macht ein 7805 aus ca. 400mA verfügbarem Strom keine 1A.

 

[Günther Dietrich]

Robert Obermayer <coolpc@web.de> wrote:

Markus Gronotte wrote:
Wenn dein Dynamo wirklich bis zu 12V liefert, dann nehm einen
großen Elko und einen 7805 Spannungswandler. Der hat zwar einen
beschissenen Wirkungsgrad, aber der funktioniert zwischen
5V und 12V normalerweise einwandfrei. Wie du dann von 5V
auf 4V kommst musste selber wissen. evtl einfach einen
Widerstand. Ist ja nur 20% Wirkungsgrad weniger

Leider macht ein 7805 aus ca. 400mA verfügbarem Strom keine 1A.

Na ja, halt mal wieder typisch Gronotte. Mich wundert, dass dem sein
Geschreibsel überhaupt noch jemand liest, geschweige denn ihm auch noch
jemand antwortet.
Der ist doch alleine schon Grund genug für die Erfindung des Killfile.

Leider bekomme ich seinen Quatsch trotz Filter immer wieder durch Zitate
in Antworten anderer mit.


Übrigens kann ein 78xx nicht nur nicht aus 400mA eingangsseitig auf
wundersame Weise 1A ausgangsseitig machen. Er möchte auch noch, um
ordentlich zu funktionieren, am Eingang 3V mehr haben, als am Ausgang.
Steht in allen zugehörigen Datenblättern drin, interessiert aber viele
Leute nicht. Die jammern dann nur 'rum, wenn's nicht so funktioniert,
wie sie sich das "gedacht" haben.



Grüße,

Günther