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Steuerung für Dynamolampen

kadikater

kadikater

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Bad Schussenried
hallo,

habe die tage mal wieder ein wenig gebastelt.....

ich hatte ja schon mal einen prototypen vorgestellt, der
eine mc-e in 2+2 schritten, je nach geschwindigkeit ansteuert.

so, hier jetzt mein neuer regler:

- standlicht für 30 sec. (0,1F Goldcap).
- 2 schaltstufen. 1 + 1 + 2 Leds an.
- ca. 25mm durchmesser.

-der 1000µF elko wäre nicht unbedingt notwendig.
im anfahrbetrieb bei niedriger drehzahl blitzt es halt nicht
ganz so stark.

- schaltpunkte mit hysterese bei ca. 6-7 und 15 km/h

- über eine softwarelösung mit z.b lötbrücke könnte
man problemlos auch die schaltfolge in 1 + 2 + 1 ändern.

:daumen:

meinungen und anregungen sind erwünscht....

den regler möchte ich gerne in einer 4-fach xp-g r4 mit 4 ledil 22mm lxp 10° optiken einsetzen. leider komme ich die tage nicht zum drehen..
des gehäuses... liege leider mit ner grippe flach..:mad:

gruß

karsten
 

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Ich wollte schon letztes Jahr mal die Idee verfolgen (komme aber nicht dazu) eine P7 oder eine parallele MC-E mit dem Dynamo zu befeuern und mittels uC über die Frequenz der Eingangsspannung (vor dem Gleichrichter natürlich) die Geschwindigkeit zu bestimmen und somit die Pulsweite des PWM-Ausgangs einfach proportional (oder in Stufen) zur Frequenz (also Geschwindigkeit) zu verringern und damit einen simplen step-down anzusteuern. Quasi ein rein gesteuerter step-down. Da der Attiny13 schon mit rund 2V läuft sollte das sehr gut gehen.

Vielleicht hast Du ja mal Lust darauf, wenn Dein Wutzeschnuppe wieder weg ist...

Super Arbeit auf jeden Fall:daumen:!


Gruß
Thomas
 
yellow_ö schrieb:
hey karsten,

kannst Du bitte auch den Schaltplan posten?
Zum Vergrößern anklicken....


hallo,

die schaltung ist leider noch nicht ganz fertig. es müssen
noch ein paar änderungen im layout vorgenommen werden.

erst mal zur schaltung....

der attiny bekommt sein tachosignal zum auswerten über
den gleichrichter (2 separate Dioden). die spannung wird auf 3,3v
begrenzt.
das signal wird vom 13ner ausgewertet und er steuert über 2
bc817 die p- kanal mosfets an und die schließen die leds kurz.

also recht einfach....:) aber trotzdem irgendwie an die 25 bauteile...


gruß

karsten
 
Wow - klasse!

An so etwas hatte ich auch gedacht. Bitte den Schaltplan posten.

Falls Du eine Platine "zu viel hast" oder vielleicht ein gedrehtes Gehäuse verkaufen kannst ... also ich währe sehr interessiert :)
 
MZXPTLK schrieb:
Hallo Kadikater,

hast Du schon den entsprechenden Schaltplan fertig, würde mich auch interessieren.
Zum Vergrößern anklicken....


hallo

der schaltplan ist fertig...(bitte bei interesse einfach per pn).. bin allerdings noch beim basteln....
muss das gehäuse de lampe noch zu ende bringen... dann stehen
auch outdortests nichts mehr im weg. bisher hatte ich nur
ein dynamolaufrad im zentrierständer eingespannt.

ein prototyp mit einstufiger zuschaltung läuft allerdings schon eine
ganze weile....

siehe fotos.... so soll es mal aussehen...:love:




gruß

karsten
 

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kadikater schrieb:
hallo

der schaltplan ist fertig...(bitte bei interesse einfach per pn).. bin allerdings noch beim basteln....
muss das gehäuse de lampe noch zu ende bringen... dann stehen
auch outdortests nichts mehr im weg. bisher hatte ich nur
ein dynamolaufrad im zentrierständer eingespannt.

ein prototyp mit einstufiger zuschaltung läuft allerdings schon eine
ganze weile....

siehe fotos.... so soll es mal aussehen...:love:




gruß

karsten
Zum Vergrößern anklicken....
:) Hast Du bei der einen Lampe die Carclo Frosted-Narrow Linse (13°) verwendet?
 
hallo,

so.... nach einem schönen nachmittag im dunklen keller...:D

bin ich ein ganzes stück mit der lampe weitergekommen.....
leider müssen die optiken noch ein wenig nachbearbeitet
werden....
ich denke mal.. übermorgen kann man mal ausprobieren....
 

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heute ist von conrad noch ein päckle eingetroffen. so konnte
ich die dynamolampe noch zum jahresende fertigstellen.

unten ein paar bilder...

leider konnte ich gestern nur mal die strasse auf und ab fahren.
der teer war leider aufgrund der feuchtigkeit dunkel.

ein ausführlicher fahrbericht folgt die tage aber.

nur so viel. die lichtfarbe im zusammenspiel mit den ledil optiken
ist sehr weißlich, also kalt. bei kleiner geschwindigkeit (max 6Kmh) und nur einer
leuchtenden led ist schon ausreichendes licht vorhanden, im nahfeld und auch in der ferne. bei höhrer geschwindigkeit geht echt die post ab.
sobald alle 4 leds an sind, so ab 16km/h ist licht im "überfluss" da.

ich denke die lampe steht auch der dx p7 wenig nach. durch die verwendeten
22mm optiken wird das licht auch dort hin gelenkt, wo man es haben möchte... klar der durchmesser der lampe ist auch 55mm, hätte man kleiner
lösen können, aber die kleineren reflis und auch optiken sind bei weiten nicht
so effektiv.

wie gesagt ausführlicher bericht folgt noch...
 

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hallo,

so endlich konnte ich meine neue... mal ausführen. leider war es draussen
noch immer unter null und die strassen mehr als feucht... im wald ging auch nichts...

sozusagen eiskalte feuchtgebiete:eek:...

zum fahrbericht:

nachdem ich mich die tage zuvor immer schon geziert hatte war das interesse nun doch zu groß, wie wird sich die lampe im einsatz vorerst nur auf der stasse bewähren? also raus aus der stadt, schon innerorts zeigt sich bei kleiner geschwindigkeit, das die lichtleistung auch gegen autoscheinwerfer bestehen kann. auch bei gegenverkehr und schlechte
strassenbeleuchtung sind alle details der stasse zu erkennen.

ausserhalb zeigt sich erstmals das volle potenzial der neuen xpg leds in verbindung mit der lpx optik von ledil in 10 grad.

erster berg... bei der lampe leuchtet nur eine led, erst ab 7km/h kommt die zweite led dazu... tja halt die form...:(

war echt überrascht wie gut das licht schon die strasse ausleuchtete.
geschwindigkeit auf 10 km/h gesteigert, sichtweite bis zu 30ig-50ig
metern.

erstes teilstück im wald, gutes streulicht und wenn alle 4 leds ab 14km/h leuchten optimale kombi zwischen fern und nachausleuchtung.

erste abfahrt. bombig, wie abblendlicht bei einem auto. trotz regennasser fahrbahn bei 20ig-25ig km/h sichtweiten bis 100m.

selbst autofahrer haben an kreuzungen ausserorts und innerorts geduldig gewartet bis ich vorbei war, auf einem engen feldweg sogar
angehalten und mich passieren lassen.
tja die überbreite im winter.

bin echt begeistert. was nicht so dolle ist, wenn man mal stark bremst fällt natürlich auch die lichtleistung der lampe in den keller und das auge muss sich anpassen. das war es aber auch schon mit der kritik.

das tolle ist halt die automatische zu und abschaltung der einzelnen
leds. keine schalter mehr umlegen.

als weiter verbesserung werde ich mal einen stromverdoppler mit
integrieren.

auch werde ich mal eine nette lampe mit der xpg und der lpx optik
für den batteriebetrieb bauen. das ist einer wirklich sehr gute und lichtstake kombi! auch als notlampe mit nur einer led!

sollte es mal wieder trocken sein, kommen noch nightshots dazu.

grüße

karsten
 
Klingt prima! An so etwas habe ich auch gedacht bin aber noch nicht damit angefangen.

Hast Du das Gehäuse selbst gemacht?

Wie soll denn die Stromverdopplerschaltung aussehen?
 
Nordlicht_SE schrieb:
Klingt prima! An so etwas habe ich auch gedacht bin aber noch nicht damit angefangen.

Hast Du das Gehäuse selbst gemacht?

Wie soll denn die Stromverdopplerschaltung aussehen?
Zum Vergrößern anklicken....


hallo,

das ist wirklich eine tolle sache. das gehäuse ist selbst gedreht.
auch die lenkerhalterung ist selbstbau.

normalerweise könnte man natürlich auch ohne die elektronik
auskommen und einfach die 4 leds in serie schalten.

leider hat man dann erst bei ca. 10km/h ein sehr flaues licht.

mit dem stromverdoppler bin ich mir selber noch nicht so im klaren.
ob 3 leds zuschaltbar parallel, oder wie gehabt zuschaltbar in serie verdrahtet bleiben sollen.
jedenfalls soll die stromstärke der geschwindigkeit angepasst steigen,
vielleicht auch so etwas wie ein mpp tracking erfolgen. also
schauen bei einer geschwindigkeit, wo ist der strom am größten und
die pwm des stromverdopplers entspechend über einen attiny
steuern.

mal schauen....

grüße

karsten
 
kadikater schrieb:
was nicht so dolle ist, wenn man mal stark bremst fällt natürlich auch die lichtleistung der lampe in den keller und das auge muss sich anpassen.
Zum Vergrößern anklicken....

Kannst Du nicht dem ATtiny irgendwie beibringen, daß er auch beim runtergehen der Geschwindigkeit noch eine Weile alle LEDs anläßt? Wenn Du noch einen Timer freihast (zum Beispiel den Watchdog Timer ;) ), kannst Du ja den dazu benutzen. Dazu vielleicht noch einen Goldcap, damit der Strom auch reicht...
 
Ich möchte auch etwas zum Thema beitragen, und poste hier erstmal die Leistungswerte, die ich bei der Simulation eines Nabendynamos nach enhydraulitis.de erhalten habe. Erklärung und Interpretation folgt im zweiten Post.
Code: 
Mosfet-3-LED	8km/h	13km/h	21km/h	27km/h	34km/h	43km/h	55km/h
		0.5	2.4	4.1	4.6	5.0	5.2	5.3
470u		0.6	3.2	5.0	5.3	5.4	5.5	5.6
330u		0.6	3.3	5.3	5.6	5.6	5.6	5.6
220u		0.5	3.0	5.9	6.1	5.9	5.9	5.8
180u		0.5	2.6	6.2	6.3	6.1	5.9	5.8
150u		0.4	2.2	6.2	6.7	6.4	6.1	5.9
120u	tour	0.3	1.8	5.9	7.0	6.7	6.3	6.0
100u	road	0.3	1.5	5.3	7.1	7.0	6.6	6.2
82u		0.2	1.1	4.4	6.8	7.2	6.8	6.3
68u		0.2	0.9	3.6	6.1	7.3	7.0	6.5
47u		0.1	0.6	2.3	5.2	6.3	7.1	6.8
33u		0.1	0.4	1.4	2.7	4.5	5.8	5.8

Mosfet-4-LED	8km/h	13km/h	21km/h	27km/h	34km/h	43km/h	55km/h
		0.1	1.6	4.2	5.2	5.8	6.2	6.4
470u		0.1	2.0	5.0	5.8	6.2	6.5	6.7
330u		0.1	2.1	5.3	6.0	6.4	6.7	6.8
220u		0.1	2.1	5.7	6.5	6.8	6.9	6.9
180u		0.1	1.9	6.0	6.7	7.0	7.0	6.9
150u		0.1	1.8	6.0	7.0	7.2	7.2	7.1
120u	road	0.1	1.5	5.9	7.3	7.5	7.4	7.2
100u		0.1	1.3	5.3	7.4	7.8	7.7	7.4
82u		0.1	1.1	4.7	7.2	8.0	7.8	7.5
68u		0.1	0.9	3.8	6.6	8.1	8.1	7.8
47u		0.1	0.6	2.5	4.8	7.2	8.2	8.1
33u		0.0	0.4	1.6	3.2	5.3	7.3	8.0

Mosfet-5-LED	8km/h	13km/h	21km/h	27km/h	34km/h	43km/h	55km/h
		0.0	0.8	3.8	5.2	6.1	6.8	7.2
470u		0.0	0.9	4.3	5.7	6.6	7.2	7.5
330u		0.0	0.9	4.5	5.9	6.8	7.3	7.6
220u		0.0	0.9	4.8	6.3	7.1	7.5	7.7
180u		0.0	0.9	5.0	6.5	7.2	7.6	7.7
150u		0.0	0.9	5.0	6.7	7.5	7.8	7.9
120u		0.0	0.9	5.0	6.9	7.7	8.0	8.0
100u		0.0	0.8	4.7	7.1	8.0	8.2	8.2
82u	road	0.0	0.7	4.3	6.9	8.2	8.4	8.3
68u		0.0	0.6	3.7	6.5	8.2	8.7	8.5
47u		0.0	0.5	2.6	5.0	7.5	8.8	8.8
33u		0.0	0.3	1.7	3.5	5.8	8.0	8.8

Mosfet-R*	8km/h	13km/h	21km/h	27km/h	34km/h	43km/h	55km/h
		1.5:0.3	2.8:0.3	4.5:0.4	5.7:0.4	6.8:0.4	7.5:0.4	8.5:0.4
470u		1.5:0.3	3.9:0.5	5.3:0.7	6.2:0.4	7.2:0.4	7.8:0.4	8.6:0.4
330u		1.1:0.2	4.0:0.5	5.6:0.5	6.4:0.4	7.3:0.4	7.9:0.4	8.7:0.4
180u		0.6:0.1	2.6:0.3	6.4:0.6	7.0:0.5	7.5:0.4	8.2:0.4	8.9:0.4
150u		0.5:0.1	2.3:0.3	6.4:0.5	7.3:0.5	8.0:0.4	8.3:0.4	9.0:0.4
120u		0.4:0.1	1.8:0.2	6.0:0.5	7.5:0.5	8.2:0.5	8.5:0.4	9.1:0.4
100u			1.5:0.2	5.5:0.4	7.6:0.5	8.5:0.5	8.7:0.4	9.2:0.4
82u			1.2:0.1	4.7:0.4	7.3:0.5	8.6:0.5	8.8:0.4	9.3:0.4
68u				4.0:0.3	6.7:0.5	8.6:0.5	9.0:0.5	9.5:0.4
47u				2.7:0.2	5.1:0.3	7.8:0.4	9.1:0.5	9.6:0.4
33u					3.6:0.2	6.1:0.3	8.4:0.4	9.6:0.4
 
snoopz schrieb:
Kannst Du nicht dem ATtiny irgendwie beibringen, daß er auch beim runtergehen der Geschwindigkeit noch eine Weile alle LEDs anläßt? Wenn Du noch einen Timer freihast (zum Beispiel den Watchdog Timer ;) ), kannst Du ja den dazu benutzen. Dazu vielleicht noch einen Goldcap, damit der Strom auch reicht...
Zum Vergrößern anklicken....


ein goldcap ist schon drin... :) allerdings haben die dinger bei einer noch
akzeptablen baugröße einen recht hohen innenwiderstand. die entladen
sich recht langsam, auch an einer led.... also reicht das licht maximal um
ein laues standlicht abzugeben.
ausserdem kann man die dinger in der regel nur bis 5,5v aufladen.
manche auch nur bis 2,5V...

eine akkupufferung, könnte man sich schon ausdenken, auch vielleicht eine möglichkeit, den akku beim fahren zu laden. der aufwand und die
lampengröße wird dann aber....

grüße

karsten
 
Es finden sich in den Tabellen die Leistungswerte, die ein Nabendynamo nach Gleichrichtung an einem Verbraucherstrang umsetzen kann, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und in Abhängigkeit von einem eventuell davorgeschalteten Reihenkondensator. Dies habe ich sowohl für Emitter-Serienschaltungen gängiger Grössen als auch einmal für einen beliebigen Lastwiderstand, dh für eine theoretisch optimale Last durchgeführt. Die MaximumPowerPoint Ergebnisse der letzten Tabelle habe ich durch manuelles Durchprobieren in 1Ohm Schritten erhalten. Und wo ich schon dabei war, habe in dabei auch gleich die Effektivströme mit notiert. So weit, so gut.
 
kadikater: Da hast Du natürlich recht. Für ein Standlicht reichts, aber wenn vom Dynamo nichts mehr kommt ist halt Ende. Dennoch würde ich versuchen, nicht alle LEDs direkt auszuschalten, weil die LEDs ihre höchste Effizienz doch sowieso in relativ niedrigen Strombereichen haben. Das bedeutet doch, daß zwei LEDs mit halbem Strom sogar mehr Licht geben können als eine mit vollem Strom, zumindest solange man dabei über der Zündspannung bleibt ;) Außerdem hat man dann noch etwas mehr Streuung. Ist ja im Prinzip auch durch umprogrammieren des Controllers zu machen, an der Hardware ändert sich ja erstmal nichts.

Akkupufferung ist zwar im Prinzip eine gute Idee, aber Akkus sind schwer und groß. Wenn man sowieso schon einen Dynamo mit sich rumschleppt, will man da nicht auf das Akkugewicht lieber verzichten?
 
Konsequenzen aus den ermittelten Werten:

1. Ein Serienkondensator bringts, sollte also immer dabei sein, wenn Leistung das Ziel ist.

2. Eine adaptive Stepdown-Schaltung hat nur dann Leistungsvorteile gegenüber einer Emitterserienschaltung, wenn die Freilaufdiode durch eine gesteuerte FET Geschichte ersetzt wird, andernfalls frisst der Spannungsabfall über der Diode jeglichen Vorteil auf.

Dies ist alles wohl schon vermutet oder bekannt, ich wollte es aber mal in Zahlen gegossen bestätigt bekommen. Oder liege ich mit meine rudimentären Kenntnisse daneben und habe daher etwas wichtiges vergessen?

BTW Mir ist eingefallen, warum ich die Stromstärken in der letzten Tabelle notiert habe: Um auf den ermittelten optimalen Lastwiderstand zurückschliessen zu können.

Grüsse,
Marcus
 
hallo ohropax,

vielen dank für deine arbeit die du dir gemacht hast! mit den ergebnissen lässt sich eine menge anfangen.
trotzdem werde ich mal einen stromverdoppler basteln. jedes quäntchen licht zugewinn ist gerade bei einem dynamo eine tolle sache.

also schauen wa mal... :)

@snoopz

alle leds werden ja auch nicht ausgeschaltet. eine led ist immer an, nur die weiteren leds sind schaltbar.
die eine nichtschaltbare led hat auch nur den goldcap zur standlichterzeugung und soll gleichzeitig das flackern bei niedriger
geschwindigkeit verringern...

das problem beim verringern der geschwindigkeit ist die trägheit des auges, es braucht halt einige zeit um sich anzupassen.

einen akku möchte ich auch überhaupt nicht mit schleppen. wäre aber denkbar, der könnte ja auch beim fahren geladen werden.

grüße

karsten
 
@ohropax

Hi,

vielen Dank fuer die Tabelle. Ich habe ein paar Verständnisfragen.

> poste hier erstmal die Leistungswerte,
> die ich bei der Simulation eines Nabendynamos
> nach enhydraulitis.de

Die Werte sind also keine Messwerte an einem SON-Nabendynamo, oder einem Shimano DH-3N80 sondern Ergebnisse einer Simulation?

> Emitter-Serienschaltungen gängiger Grössen

Du meinst LEDs (Emitter) in Serie verbunden?

Bei "enhydraulitis.de" ist ersichtlich, dass ein vorgeschalteter Reihenkondensator bei Geschwindigkeiten von 10 bin 25 km/h sinnvoll ist, bei Geschwindigkeiten unter 10 km/h aber schlecht ist weil die Spannung so langsam steigt (Grafik auf Seite 15). Sehe ich das richtig? Ich möchte ab 4 km/h genug Spannung zum Betrieb von zumindest einer Cree XP-G haben.

> letzten Tabelle notiert habe: Um auf den
> ermittelten optimalen Lastwiderstand
> zurückschliessen zu können.

Ich verstehe die letzte Tabelle nicht.
 
@ yellow_ö

>> zwei LEDs mit halbem Strom sogar mehr Licht
>> geben können als eine mit vollem Strom,

> in der Theorie: ja,
> in meiner bisherigen Erfahrung nach: nein
> (und zwar gewaltig nein)

Oops! Wirklich?

Wäre dann vielleicht eine getakteter LED Treiber wie dieser hier sinnvoll?

http://www.diodes.com/products/catalog/detail.php?item-id=4783

Mir geht es um maximale Lumen bei Geschwindigkeiten zwischen 4 und 25 km/h.
 
Bitte beachte unsere Verhaltensregeln beim Antworten. Danke 🙂
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