Eigenbaulampe mit Nabendynamoversorgung - Fragen...

Lamima

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Hi,

ich wollte mir über die kalte Jahreszeit eine kleine Lampe bauen. Es muss kein besonders großern Strahler sein, aber schon ein wenig heller als bisher.
Folgendes habe ich mir gedacht:

1 oder 2 XP-G R5 mit 10° Optik
oder
1 MC-E mit 10°

was davon ist sinnvoller?

Zur Versorgung:
Klar Nabendynamo :) aber dann (vor allem bei den XP-G) direkt betreiben (also nach einem Gleichrichter) oder lieber noch einen Spannungsverdoppler rein, damit die Led(s) früher leuchten.


Gruß
 
@ Tifftoff:

Danke für den Link, so lassen sich ja die Verluste im Gleichrichter sehr gut minimieren.

Aber welchen Vorteil hat der MC-E gegenüber 2 XP-G?
 
nimm eine mc-e und einen einfachen bruecken-gleichrichter vom grossen C.
vorteil von der mc-e ist ganz klar das deutlich einfachere gehäuse.
 
Mh - also dann mal Details zur MC-E

Die Hat 4 Dies, also kann ich die ja durchaus verschieden verschalten.
Vorteilhaft wäre warscheinlich eine 2s2p verschaltung, oder?
Das wüde dann heißen, dass mein Dynamo seine 3 Watt Leistung (davon gehe ich jetz einfach mal aus) auf 2x(~3,3V) und 450mA aufteilen würde - richtig?
 
wenn du´s ein bisschen aufwendiger haben willst -.. aber dafür dann auch ein Gehäuse hast ...
schau mal hier rein.:daumen:

Funktioniert supi :-)
 
Mh - also dann mal Details zur MC-E

Die Hat 4 Dies, also kann ich die ja durchaus verschieden verschalten.
Vorteilhaft wäre warscheinlich eine 2s2p verschaltung, oder?
Das wüde dann heißen, dass mein Dynamo seine 3 Watt Leistung (davon gehe ich jetz einfach mal aus) auf 2x(~3,3V) und 450mA aufteilen würde - richtig?

Vergiß' einfach das Ohm'sche Gesetz bei Nabendynamos. Vergiß' auch die aufgedruckten 3 Watt. Du kannst mit (fast) jedem ND auch eine 4er Serienschaltung (ca. 13 Volt) versorgen, der paßt sich einfach an. Bei mir hängen 3 Chips in Reihe, und das geht ab ca. 6 km/h. Auch mit Mosfet-Gleichrichter. Bei einer 4er-Reihe und Schottky-GR wird unter 10 km/h nix gehen, da müßtest Du am besten einen Schalter vorsehen, der 2 Chips überbrückt.
Die 2s2p-Schaltung geht gut, kannst Du auch machen; kaum sichtbar weniger Licht als die anderen Varianten, dafür gutes Licht bei niedriger Geschwindigkeit.
Für die Spezialschaltungen solltest Du die MC-E auf einer Platine für Parallelschaltung nehmen, da sind in der Regel alle Kontakte einzeln herausgeführt.
 
Mh - also dann mal Details zur MC-E

Die Hat 4 Dies, also kann ich die ja durchaus verschieden verschalten.
Vorteilhaft wäre warscheinlich eine 2s2p verschaltung, oder?
Das wüde dann heißen, dass mein Dynamo seine 3 Watt Leistung (davon gehe ich jetz einfach mal aus) auf 2x(~3,3V) und 450mA aufteilen würde - richtig?

Nö falsch,
Ein Nabendynamo liefert als Maximalstrom ca 500mA, mehr geht nicht.

Schaltet man LEDs parallel, so fließt durch jede LED 250mA

Schaltet man die LED in Reihe, so erhöht sich die vom Dynamo gelieferte Spannung um ca 3,5V je LED. Je mehr LEDs in Reihe geschaltet werden, umso höher wird auch die abgegebene Leistung.

Allerdings braucht es dann auch eine höhere Geschwindigkeit, damit das Flackern zu Beginn endet.

Die MC-E ( 4s ) mit dem Mosfet Gleichrichter hat sich bei mir sehr bewährt.
 
Zuletzt bearbeitet:
Nö falsch,
Ein Nabendynamo liefert als Maximalstrom ca 500mA, mehr geht nicht.
Schaltet man LEDs parallel, so fließt durch jede LED 250mA ( bei diesem Strom werden High Power LEDs sicher nicht leuchten )
Schaltet man die LED in Reihe, so erhöht sich die vom Dynamo gelieferte Spannung um ca 3,5V je LED. Je mehr LEDs in Reihe geschaltet werden, umso höher wird auch die abgegebene Leistung.
Allerdings braucht es dann auch eine höhere Geschwindigkeit, damit das Flackern zu Beginn endet.
nö falsch ... da stimmt so einiges nicht ...
ein Nabendynamo liefert ca 500mA ... ja ... das lässt sich aber durch eine Schaltung hintendran noch optimieren :-)
Parallelschaltung = halbierter Strom ... ja ... aber eine LED leuchtet sobald sie "Strom" sieht ... sofern die anliegende Spannung die "Schaltschwelle" (forward voltage) der LED für diesen besagten "Strom"(forward current) überschreitet. Auch High Power LEDs können "glimmen".
Bricht die erforderliche Spannung nach erreichen der Schaltschwelle (sprich Last baut sich auf) wieder ein kommt es zum Flackern. Das Flackern lässt sich mittels Stützkondensatoren minimieren.
Mit höherer Geschwindigkeit wird die "Schaltschwelle" überwunden und das Licht flackert nicht mehr (je nach Schaltung zumindest nicht sichtbar für das Auge :lol:)
 
250mA ( bei diesem Strom werden High Power LEDs sicher nicht leuchten )

Wie kommst Du darauf? 2s2p geht sehr gut, 4p würde auch leuchten. Bei dem geringeren Strom sind die Dinger sogar effizienter.
Ich habe sogar das "Problem", daß ich die Helligkeitsverteilung ändern wollte, indem ich zwei der 4 MC-E-Chips parallel geschaltet hatte, die beiden anderen in Reihe. Der Helligkeitsunterschied ist sichtbar weniger als 2:1.
 
ich habe jeweils eine lampe mit mosfet und normalem brueckengleichrichter, und der geschwindigkeitsunterschied bei dem die lampe leuchtet lohnt den bauaufwand für mosfet-GR nicht.
ab ca 13 km/h leuchten beide ohne flackern, egal ob son oder shimpanso dynamo.
langsamer fahre ich sowieso nicht, da ich mit dem nabendynamorad nur in die arbeit fahre. Für bergtouren und trails habe ich eine andere lampe ;)
 
Es gibt von Maxim tolle ICs, habe mir da vor Ewigkeiten mal was zusammengelötet.
Genaugenommen macht der Regler aus Konstantstrom (500mA) mit variabler Spannung (je nach Geschwindigkeit) eine konstante Spannung (für die LEDs) bei begrenztem und gleichzeitig mit der Eingangsspannung ansteigendem Strom.
Musst mal auf der Maxim Webseite danach suchen, gibts tolle Tools zum Schaltplan berechnen uvm.

Heute würde ich das aber anders bauen:
Lampe mit Schalter und über den Nabendynamo nur einen Li-Ion Akku (2x 18650) laden - der Akku kostet bei eBay nur 6 Euro (als BPxyz Kameraakku) und du hast keine Probleme mit zu geringer Helligkeit falls das Vorderrad mal den Bodenkontakt verliert =)

Ungeregelt würde ich LEDs aber nie betreiben und auch nicht mit einer Pfusch-Lösung!
Richtiger Treiber oder garnichts.

Eine nicht-eigenbau Methode für das direkte Betreiben einer High-Power LED:
http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.26110
Einfach nen simplen Gleichrichter mit großem Pufferelko davor, dazu einen Spanunngsbegrenzer auf 18V. Am Besten geeignet wären wohl Zener Dioden im Gleichrichter um die den LED Treiber zu schützen.
 
das ist doch gerade das schöne am nabendynamoberieb:
man braucht keine regelung für den led betrieb, wenn man die dies der mc-e antiparallel schaltet braucht man nichtmal einen gleichrichter.

geschützt werden müssen die leds nicht, da der dynamo nur 500mA liefert. Die spannung stellt sich je nach last ein.
 
13km/h bis das flackern aufhört finde ich schon deutlich zu viel - ehrlich gesagt. Somit fällt die 4s-Variante für mich weg...

Die 2s2p-Variante scheint wohl schon früher "anzusprechen". Den "Aufwand" für den FET-GR geb ich mir gerne - viel ist das nicht wirklich.

Was ist denn an Optiken sinnvoll? 10° ? Mehr,weniger?
 
mit Mosfet-Dyno und Triple-Led an Seitenläufer leuchtet die Lampe schon bei ca. Schrittgeschwindigkeit hell genug, dass ich damit ausm dunklen Keller komme. Alle anderen Möglichkeiten brauchen deutlich mehr Speed.
Wer also nur auf der Straße und flotter fährt, für den ist der Aufwand für den Mosfet wirklich nicht toll, wer aber auch langsam fährt - bergauf beispielsweise - ist mitm Mosfet deutlich besser dran

da der dynamo nur 500mA liefert.
ich hab noch keinen Nabendyno vermessen,
mein Seitenläufer pusht 2 Led in Serie bei 20 Km/h über 1A, 3 in Serie bei 25...
daher besser messen, bevor alle Chips parallel verschaltet werden - die könnten alle langsam gegrillt werden.


PS, optiken: nicht über 10 Grad.
Kannst ja, bei mehreren Strhalen, diese schräg auseinander leuchten lassen, für ein breiteres Leuchtfeld.
(das geht viel besser, als die ovalen Optiken)
 
Ich würde zur Zeit auf zwei bis drei XM-L setzen. Der Vorteil der XM-L bei Dynamobetrieb ist die extrem geringe Vorwärtsspannung und der enorme Wirkungsgrad bei diesen Strömen. Der Aufwand für Mosfetgleichrichter lohnt nicht und ein Schaltregler erzeugt nur zusätzliche Verluste.
 
das ist doch gerade das schöne am nabendynamoberieb:
man braucht keine regelung für den led betrieb, wenn man die dies der mc-e antiparallel schaltet braucht man nichtmal einen gleichrichter.

geschützt werden müssen die leds nicht, da der dynamo nur 500mA liefert. Die spannung stellt sich je nach last ein.

Moment - die LED begrenzt die Spannung in gewisser Hinsicht - gleichermaßen muss die zu viel erzeugte Energie aber abgeführt werden.
Was glaubst du passiert, wenn eine LED, die bei 3,7V 700mA verträgt mit 500mA@18V gefüttert wird? ... Also meine Erfahrungen haben gezeigt, dass LEDs so starke Überspannung nicht überleben. Wie es beim Dynamo als Stromquelle aussieht - naja, VIELLEICHT reguliert er sich hinreichend selbst. Aber selbst wenn wäre das ineffiziente Energieverschwendung.
 
@simfight: vielleicht solltest Du Dich ein wenig mehr zum Thema Nabendynamo einlesen.
@yellow: ja, ich freu' mich auch für Dich, daß Du 'nen Lightspin hast. Für heutige Normalsterbliche ist er aber nicht zu bekommen. Alle anderen Dynamos sind nicht in der Lage, eine Power-LED zu grillen.
 
So, habe mir gerade bei rob1111 eine MC-E geordert.

Gleichrichtung mit Fets steht für mich auch fest. 2s2p verschaltung auch.

Nun kann es weiter gehen: Es ist vielleicht noch sinnvoller den 2. Strang bis zu einer Geschwindigkeit X abzuklemmen und dann erst zuzuschalten, oder macht das keinen großen Sinn?
Wie sieht es mit Standlicht aus: Da könnte man doch einen Goldcap an einen einzelnen Chip hängen (äh, oder beißt sich das mit der FET-GR, da war doch irgendwas mit Dioden :confused:)
 
Hallo Lamina,

es wäre wirklich schade, wenn du die Option, die 4 Chips der MC-E in Serie zu schalten, verstreichen lassen würdest. In Verbindung mit einem passend gewählten Serienkondensator hättest du in einem alltagstaulichen Geschwindigkeitsbereich echte 6-7Watt elektrischer Leistung an den Emittern.

In diesem Posting findest du eine bessere Übersicht über die zu erwartenden Leistungen je nach Kondensator, Emitterzahl und Geschwindigkeit: klick

Zur Not, und wenn du auf technisch einfache robuste Lösungen stehst, setzt du dir einen passenden Wippschalter dazwischen, mit dem du zwischen 2s2p und 4s1p Betrieb wechseln kannst. Aber wie gesagt, werf einen Blick auf die verlinkten Zahlen.

Grüsse,
Marcus
 
Moment - die LED begrenzt die Spannung in gewisser Hinsicht - gleichermaßen muss die zu viel erzeugte Energie aber abgeführt werden.
Was glaubst du passiert, wenn eine LED, die bei 3,7V 700mA verträgt mit 500mA@18V gefüttert wird? ... Also meine Erfahrungen haben gezeigt, dass LEDs so starke Überspannung nicht überleben. Wie es beim Dynamo als Stromquelle aussieht - naja, VIELLEICHT reguliert er sich hinreichend selbst. Aber selbst wenn wäre das ineffiziente Energieverschwendung.

Ich merke schon, da spricht schon wieder ein Praktiker...
Diese Schaltungen habe ich schon mehrere 1000km im Einsatz (als Tagfahrlicht) und es fehlt sich gar nichts. Da gibt es einen schoenen Spruch: "Wenn man keine Ahnung hat...."

@ lamima:
Ich habe an meinem Rad eine 4s Verschaltung, bei der ich ueber einen einfachen Schalter 2 Dies ueberbruecken kann (=>2s). Diese Moeglichkeit nutze ich aber nicht und fahre immer mit 4s.

@ yellowoe:
was ist denn das fuer ein Dynamo, dieser Lightspin? Bringt der echt ueber 1A? Hab auf die schnelle nur die Seite gefunden.
 
@Ohropax:
danke für den Link, die Zahlen sehen gut aus :-)
Ich wollte aber auf jeden Fall bevor ich alles fest verdrahte ein wenig rumprobieren.
Wenn ich die Werte richtig interpretiere, wäre es ja durchaus sinnvoll (im Sinne der Leistung) eine 2s(+2s) Schaltung zu nehmen, die ab etwa 15km/h umschaltet.
Irgendwo hier im Forum hatte ich auch mal eine Schaltung gesehen, die aus der Wechselspannungsfrequenz einen uC versorgt...mal sehen ob ich die nochmal finde ;)

EDIT: http://www.mtb-news.de/forum/showthread.php?t=316971 hat mir gerade schon weiter geholfen - wenn es ohne uC geht ist ja auch nicht schlimm ;-)
 
Zuletzt bearbeitet:
Na dann baut ihr mal weiter eure Flacker Lichter mit wenig Licht =)
Meine Empfehlung mit einem richtigen LED Treiber gilt jedoch weiterhin.
Wer die LED und den Dynamo als einziges Mittel zur Strom und Spannungsbegrenzung nutzt, wird nie auch nur annähernd das aus der Technik holen, was möglich ist.

Eine gute Fahrradbeleuchtung sollte bereits bei niedriger Drehzahl leuchten und mit der Zeit lediglich die Helligkeit steigern. Das setzt voraus, dass man die für die LED erforderliche Betriebsspannung zuverlässig auch bei niedrigem Strom generiert. Denn beim "direkt Betrieb" sollte jedem klar sein, dass es GARKEIN Licht gibt, solange die Leerlaufspannung des Dynamos nicht die Schwellspannung der LEDs überschritten hat. Und selbst wenn diese überschritten ist, bricht sie bei dem dadurch entstehenden Durchlass schnell wieder ein -> Flackern. Erst wenn die Effektivspannung des Dynamos unter Last größer ist als die Schwellspannung der verbauten LEDs gibt es einen "lückenlosen" LED Betrieb. Ohne reelle Strombegrenzung hilft also auch ein Pufferelko wenig.
Lediglich ein in seiner Stärke von der Spannung abhängig generierter Strom (natürlich in seinem Maximum begrenzt) bei fixer Ausgangsspannung würde das vermeiden.
Denn hier gibt es ja eine "Kompromisslösung", die nach folgendem Prinzip funktioniert:
Bei niedriger LED-Gesammtspannung ist das Fahrlicht früh nutzbar, bei höherer später, dafür gibt es bei ersterer Methode nicht so viel Licht wie bei letzterer. Faktisch wird die Dynamoleistung nur bis zu einem bestimmten (niedrig angesetzten) Punkt genutzt. Der gesamte "Betriebsbereich" liegt dabei nur zwischen dem Grenzen Leerlaufspannung Dynamo = LED Schwellspannung und Spannung des Dynamos unter Last = LED Schwellspannung. Auch wenn ich mich hier widerhole: Dadrüber ist es Energieverschwendung und kann u.U die LED zerstören. Um das zu verstehen müsste man sich mit der Materie wohl etwas besser auskennen. Sprüche wie "vergiss das ohmische Gesetz" helfen da nicht weiter, da insbesondere die Energiekapazität der Dynamospulen ihr Nötiges zur Funktion der vereinfachten Schaltung tut. Unter der unteren Grenze des Betriebsbereiches einer solch einfachen Schaltung passiert einfach garnichts: Kein Leuchten, kein nix. Der Dynamo läuft leer. Auch das SOLLTE eigendlich nicht sein, da ein RICHTIGER Treiber bereits bei Spannungen >0,7V etwas Strom bei 3,7V an die LED liefert.

Da die LED eben kein ohmischer Verbraucher ist, begrenzt sie selbst auch den Strom nicht in Abhängigkeit zur Spannung. Vielmehr begrenzt sie bis zur "Zerstörung" die Spannung.

Hier sind aber wohl eher Flickler als Elektroniker am Werk... Wer ernsthaft Interesse an Schaltplänen o.ä. hat kann sich gerne bei mir melden. Auf irgendwelche sinnlosen Kommentare, die aus nichts als Unwissenheit hervorgehen kann ich leider nicht angemessen antworten. Nur weil etwas "funktioniert", heisst das nicht, dass es richtig ist.
 
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