Sigma Evo - 3x CREE - Nabendynamo

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msenn

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Hallo,

mein neuestes Vorhaben ist eine Sigma Evo Pro Fahrradlampe umzubauen.
Dabei will ich das Gehäuse der Evo mit Taster und Elektronik teilweise verwenden. Das Ganze soll dann über einen MOSFET-Gleichrichter an einen Nabendynamo angeschlossen werden. Für die Spannungsversorgung der Evo Elektronik soll ein kleiner ca. 5V Akku verwendet werden. Die Schaltung dazu hänge ich gleich mal dran.
Wäre nett wenn ihr ein paar Kommentare und Verbesserungsvorschläge hättet.

Gruß Manfred
 

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Wieso sollte man eigentlich eine Dynamolampe abschalten bzw. dimmen? Wegen der 4W mehr beim Treten? Einfach die LEDs an den Gleichrichter und gut ist. Und am Tag sorgt das für besseres gesehen werden im Straßenverkehr.

Gruß
Thomas
 
Siam schrieb:
Wieso sollte man eigentlich eine Dynamolampe abschalten bzw. dimmen? Wegen der 4W mehr beim Treten? Einfach die LEDs an den Gleichrichter und gut ist. Und am Tag sorgt das für besseres gesehen werden im Straßenverkehr.

Gruß
Thomas
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Genau, finde ich auch. Den Akku brauchst du anscheinend nur zur Versorgung der Elektronik? Das kann auch ein Elko. Wenn die Spannung weg ist, dann braucht die Elektronik auch nicht schalten.

Übrigens, so etwas Ähnliches wirds bald als Platine geben: Mosfet-Gleichrichter plus 5V-Regler auf der selben Platinengröße wie bisher.

Jürgen
 
Erst mal danke für die Vorschläge,

ich weiss in der Tat nicht ob sich die 4 Watt tatsächlich bemerkbar machen, da ich den Nabendynamo noch nicht habe. Der kommt bei mir im Spätjahr ans Rennrad.

Der Akku ist tatsächlich gedacht um die Elektronik zu versorgen. Ohne Akku wird die Elektronik bei Stillstand nicht mit Strom versorgt wird, und die Lampe würde bei Stillstand aus gehen, und bei Weiterfahrt erst wieder manuell eingeschaltet werden müssen.

Also vielleicht kann ich mir die ganze Zusatzbeschaltung auch sparen, werde das erst mal testen.

@Jürgen: Poste doch mal die Schaltung ....

Gruß Manfred
 
msenn schrieb:
ich weiss in der Tat nicht ob sich die 4 Watt tatsächlich bemerkbar machen, da ich den Nabendynamo noch nicht habe. Der kommt bei mir im Spätjahr ans Rennrad.
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Je nach Dynamo sind das ungefähr 8W Tretleistung. Die merkst Du nicht wenn Du fährst, wohl aber den Unterschied, wenn Du den Dynamo zwischendurch mal abklemmst.
Für den Trainingseffekt würd ich ihn mitlaufen lassen ;-)
 
Hallo Manfred!?

Habe mir Deine Sigma, mit den ALU-Vorbau, mit den 3 Cree angesehen und möchte nachbauen.
Wie sind Deine Erfahrungen puncto Licht am Abend. Ich möchte ebenfalls mit dem Nabedynamo betreiben und möchte die maximale Lichtstärke was möglich ist.
Bei LED-Tech.de gibt es jezt die CREE R2 Version mit 242 Lumen!!!

Brauchte den einfachsten Schaltplan, bin maschinenbauer und wenig Erfahrungen mit elektrotechnik.

Deine Antwort bitte auf [email protected]

Schöne Grüße aus Österreich

Burgensee
 
Hallo Burgensee,

ich hatte sowieso vor die Lampe mal komplett hier im Forum vorzustellen.
Ich habe bereits 5 Stück gebaut, und weitere sind in Planung.

Und ich glaube es gibt noch viele Interessenten, da die Sigma Evo weit verbreitet ist, aber mit der Halogen fährt man nur als Blindschleiche ...

Falls Du die Möglichkeit hast zu drehen, wäre ich auch interessiert.

Also die Erfahrungen sind so, dass die Leuchtkraft der Lampe so gut ist, dass Du lange suchen musst, etwas helleres zu finden, was über den Nabendynamo betrieben wird.
Ich bezweifle dass es im Moment eine hellere Lampe (für Nabendynamo) gibt.

Die Elektronik für die Lampe funktioniert gut (in ca. 500km Nachtfahrt in diesem Winter erprobt).
Für die Schaltung verwende ich den MOSFET-Gleichrichter von Jürgen, und für die Ein- Ausschaltung den modifizierten Schaltplan von Crashpilot2 (Dank an beide).

Bitte vergiss den Schaltplan von ersten Beitrag, da hat sich einiges geändert.

Der Wirkungsgrad ist lediglich durch den minimalen RDS-ON der 6 MOSFETs
bestimmt, also, da kommt fast alles was der Dynamo bringt an die LEDs.

Das Problem ist, dass ich die Elektronik derzeit auf Lochrasterplatinen selbst verlöte, und es noch keine fertige Leiterplatte dazu gibt.

Ich muss wirklich sagen, dass der Umbau sehr gelungen ist, und die Helligkeit besser ist als ich mir gedacht habe.

Durch den außen sitzenden Alukopf sind die LEDs der Lampe ausreichend gekühlt.

Außerdem sieht die Lampe echt geil aus.
Ich stelle heute Abend mal ein neues Bildchen rein.

Gruß Manfred
 
Zuletzt bearbeitet:
Oho, da spuckt aber einer große Töne :lol: ;)

@Burgensee:
Schau mal in den Thread:
http://www.mtb-news.de/forum/showthread.php?t=338972&highlight=tagfahrlicht

Da sind diverse Schaltungen und Bauideen.
Für viel Licht auf kleinem Raum würde ich (wieder) auf die MC-E gehen.
Da hast du 4 Emitter auf einer Platine und es ließe sich relativ einfach eine Lampe mit Durchmesser 30 und Länge 30 (mm) bauen, die sehr viel Licht macht.

Ich habe bei meiner Dynamolampe auf einen E6-halbe Reflektor gesetzt, weil der (wenn er richtig eingestellt ist) eigentlich blendfrei für den Gegenverkehr ist.
Ich werde mir bei zeiten aber auch noch eine kleine, besser aussehende Dynamolampe bauen, die dann ans Rennrad kommt.
 
Hallo Burgensee,

hier ist der Schaltplan:



Das Kästchen mit dem Taster ist die Original-Elektronik der Sigma Evo.
R3 und R4 werden mit dem Kollektor des Evo-Transistors verbunden (da wo vorher der Anschluß für die Halogenlampe war).
MGL: zum Mosfet-Gleichrichter
X1, X2: zum Dynamo
Vcc: zum Plus-Eingang der Evo-Elektronik
Gnd: zum Gnd-Eingang der Evo-Elektronik

Hier ist das Lochrasterkartenlayout:



Die Lochrasterplatine ist nur 9x6 Lochrasterpunkte groß.
Die diskreten Bauteile befinden sich auf der Oberseite.
Der SMD IRF7341 befindet sich auf der Unterseite.
Darüber auf der Oberseite sind 2 Päärchen Schutzdioden, jeweils antiparallel zusammengelötet.
MGL,X1,X2,GND,VCC,SIGMA-K sind Lötstützpunkte für die externen
Anschlüsse.
Die roten Verbindungen sind Blankdrähte auf der Unterseite.
Die grüne Verbindung von GND zu T1-Emitter bzw. IC Pin 1+3 ist eine Drahtbrücke auf der Oberseite.
Die grüne Verbindung von T1-Kollektor zu IC Pin 2+4 ebenfalls.
Der 100uF Kondensator kann ein 10V-Typ sein.
Die rote Verbindung von T1-Emitter nach IC Pin 2+4 ist fälschlicherweise eingezeichnet und sollte weg.

Das fertige Kunstwerk sieht dann so aus:



P.S.: Wenn Du die Einschaltelektronik der Sigma Evo nicht willst, dann kannst Du die LEDs auch direkt über den MOSFET-GL an den Dynamo hängen.
Den MOSFET-GL kannst Du von Jürgen bekommen.
So machen es viele andere im Forum, das ist auch die schnellere Lösung.

Für mich kam das nicht in Frage, da das schöne Sigma-Gehäuse sonst einen nutzlosen Taster hätte.

Eventuell könnte ich dir eine (Einschalt)-Elektronik handfertigen, die Bauteile habe ich noch.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo!

Msenn fragte mich ob ich mit dem Schaltplan, den er eingestellt hatte was anfangen konnte.

Meine Antwort darauf und gleichzeitig auch Anregung oder Frage an die Runde:

Ja und nein. Also diese EVO Schaltung vor dem Gleichrichter ist mir ein bisschen unklar. Die funktion des IRF 7341 ?. Die zwei 15 V Zehner ist klar- Spannungsbegrenzer. Wozu ist der Schaltungszweig unter dem X1 Anschluss?

Wie auch immer. Ich mache mir, mit meinen mangelhaften elektronikkentnissen Gedanken:

Werte der CREE : Max 1000 mA, max 4,0V - d.h. auf den maximalen Werten bertieben brauch 1 LED 4 Watt!!!
Ich habe bereits die Fa Schmidt angeschrieben wegen der Leistung des SON ( wobei der Shimano N 80 zirka die gleiche Werte hat). Antwort: bei 12 Volt gibt der Dynamo 6 Watt her. Nachdem dieser Dynamotyp ein sogenannter Konstantstrom-generator ist, bleibt dabei die Stomstärke weiterhin unverändert - also auch bei höherer Spannung immer 0,5A!!!

D.h. wenn ich 3 Cree nehme- die bekommen zwar in Reihe 3x4 Volt, aber nicht mehr als 0,5A - also laufen nicht auf volle Leistung und auch nicht auf volle Lichtstärke.

Frage:wären 2 LED's nicht besser als 3 ? die würden miteinander nur maximal 8 Watt brauchen. -Der Dynamo gibt nur 6 Watt her! - Somit könnten die näher an ihren maximalen werten betrieben werden. und würden auch heller leuchten, wie die drei in Reihe.?
Aber wie kann man schaltungstechnisch doch aus diesen 0,5 A mehr machen?
Ich habe immer gelesen, dass elektronische Schaltung auch sebst leistung verbrät.
Daher wirklich, es soll so einfach, wie unbedingt nötig sein:
Gleichrichten - klar, eventuell Spannung begrenzen - klar , was noch???

Gruß

Burgensee
 
Nachdem dieser Dynamotyp ein sogenannter Konstantstrom-generator ist, bleibt dabei die Stomstärke weiterhin unverändert - also auch bei höherer Spannung immer 0,5A!!!
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keine besondere Überraschung ;)

Wenn die nötige Spannung aufgebracht wird, dann leuchten drei Cree @ 0.5 A heller als zwei davon. Schon irgendwie verständlich, oder? :D

Nur leistet der Dyno das eben später, also bei höherer Geschwindigkeit
(in meinem Fall, also mit nem billigen Walzendyno, bei Radschiebetempo noch nicht volle Leistung mit drei Led in Serie, ab ca. 10 km/h dann ordentlich).

Nimm die drei, lässt sich auch schöner in ein rundes Gehäuse einbauen wie 2)
 
Burgensee schrieb:
Werte der CREE : Max 1000 mA, max 4,0V - d.h. auf den maximalen Werten bertieben brauch 1 LED 4 Watt!!!
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Stimmt nicht ganz, die Cree läuft an 3,5-3,7 V mit 1000mA.

Burgensee schrieb:
Nachdem dieser Dynamotyp ein sogenannter Konstantstrom-generator ist, bleibt dabei die Stomstärke weiterhin unverändert - also auch bei höherer Spannung immer 0,5A!!!
Zum Vergrößern anklicken....

Bei 2 LEDs schafft der Dynamo noch 500mA, bei 3 oder 4 wird es weniger. Bei 4 sind es ca. 400mA. Hab es selbst auch nochmal nachgemessen.

Burgensee schrieb:
D.h. wenn ich 3 Cree nehme- die bekommen zwar in Reihe 3x4 Volt, aber nicht mehr als 0,5A - also laufen nicht auf volle Leistung und auch nicht auf volle Lichtstärke.
Zum Vergrößern anklicken....

Richtig.

Burgensee schrieb:
Frage:wären 2 LED's nicht besser als 3 ? die würden miteinander nur maximal 8 Watt brauchen. -Der Dynamo gibt nur 6 Watt her! - Somit könnten die näher an ihren maximalen werten betrieben werden. und würden auch heller leuchten, wie die drei in Reihe.?
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Es kommt drauf an wie schnell du mit dem Rad fährst. Bis ca. 20km/h sind 2 LEDs in Reihe noch heller als 4.
Unter 10 km/h leuchten 4 kaum. 2 allerdings schon relativ flackerfrei.

Burgensee schrieb:
Aber wie kann man schaltungstechnisch doch aus diesen 0,5 A mehr machen?
Zum Vergrößern anklicken....

Es gibt im Netz eine (englische?) Seite mit Spannungsverdopplern etc., aber ich denke die sind dir erstens zu kompliziert (wenn ich deine Antwort richtig verstehe suchst du ja was einfaches) und zweites ist sowas auch immer mit einem Wirkungsgrad, wie du ja schon geschrieben hast.

Burgensee schrieb:
Daher wirklich, es soll so einfach, wie unbedingt nötig sein:
Gleichrichten - klar, eventuell Spannung begrenzen - klar , was noch???
Zum Vergrößern anklicken....

Am einfachsten und meiner Meinung nach besten wäre eine 4-Fach Lampe (mit Cree MC-E auch sehr kompakt).
Schaltung:
EIN/AUS vor dem Gleichrichter
Gleichrichter mit Spannungsbegrenzer
2/4 LED Umschalter.

Habe sowas selber im Betrieb, nur ohne den EIN/AUS Schalter und mit Rücklicht, da ich es auch am Tag anhabe.

Werde mit aber noch eine kompaktere Rennradversion bauen, die dann mit EIN/AUS und ohne Rücklicht.

EDIT:
Siehe hier: http://fotos.mtb-news.de/photosets/view/13206
 
Zuletzt bearbeitet:
Hier ist das Datenblatt von der Seite Led-tech.de:

CREE XR-E 7090 R2 Emitter
Cree XREWHT-L1-WH-R2

Durchmesser: 6.8mm
Abstrahlwinkel: 90°
Höhe: 4.3
Leuchtfarbe: weiss
Gehäusefarbe: wasserklar
Lumen min.: 114
Lumen max.: 242
Kelvin min.: 5000
Kelvin max.: 5700
mA test.: 350 mA
mA typ.: 350 mA
mA max.: 1000 mA
V typ.: 3.5 V
V max.: 4.0 V !!!!!
 
@Burgensee

Du hast wenig Erfahrung mit dem Lesen von Spezifikationen oder? V_max ist der Maximalwert, den die Bauteile aufweisen dürfen um noch zu dieser Elementklasse zu gehören, V_typ ist interessanter. Konkrete Werte sind mittlererweile noch besser. Ich habe zB bei drei Cree R2 in Reihe bei 1000mA incl Spannungsverlusten in der Zuleitung nur 10.0V, dh höchstens 3.3V pro LED, bei 125mA sinds schon nur noch 8V. Um mal Anhaltspunkte zu geben.

Grüsse,
Marcus
 
Die Kenndaten einer XR-E sind hier wohlbekannt. Das Datenblatt ändert nichts daran, dass bei 1000mA an einem Emitter sehr selten mehr als 3,7V abfallen.
Wenn Du Dich ein wenig in die Thematik einliest wird Dir das vielleicht klar.
Jedwede LED bekommt vom Dynamo maximal 500mA. Da XR-Es das ohne Weiteres verkraften, braucht man keine weitere Schutzvorkehrung.
Die Lastspannung des Dynamos liegt bei ~1V/kmh und stagniert erst, wenn der Generator in Sättigung geht. Diese Sättigung tritt ab ca. 12V ein, danach steigt die Spannung zwar weiter, dafür sinkt dann die Stromstärke.
Schlussfolgerung: Willst Du Schrittgeschwindigkeit fahren, ist eine LED ideal. Ab ca. 4-5km/h leuchten zwei LEDs heller als eine, ab ca. 10-11km/h drei heller als zwei und erst ab ca. 20km/h sind vier LEDs wirklich heller als drei.
Umgekehrt ist es so, dass die Lichtausbeute bei Unterschreitung dieser Grenzen mit mehr LEDs schlechter ausfällt. Mit vieren ist z.B. eine Fahrt am Berg mit 12km/h eine Nachtfahrt, während zwei noch gutes Licht spenden.
Daher der Tip, von vier LEDs (in Reihe) zwei kurzschließbar zu machen und so eine 'Dimmstufe' für Langsamfahrten zu generieren.
 
ohropax schrieb:
Konkrete Werte sind mittlererweile noch besser. Ich habe zB bei drei Cree R2 in Reihe bei 1000mA incl Spannungsverlusten in der Zuleitung nur 10.0V, dh höchstens 3.3V pro LED
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Wann und wo hast du die denn bestellt?
Bei mir waren es bis jetzt immer 3,6/3,7V @1A pro LED.

Ach ja, gemessen wurde mit einem FLUKE ;) Nicht dass es dann wieder heißt dass das im Rahmen der Messtoleranzen liegt.
 
rob1111 schrieb:
Wann und wo hast du die denn bestellt?
Bei mir waren es bis jetzt immer 3,6/3,7V @1A pro LED.
Ach ja, gemessen wurde mit einem FLUKE ;) Nicht dass es dann wieder heißt dass das im Rahmen der Messtoleranzen liegt.
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Bei den LEDs muss ich mich korrigieren, es sind nur Q5-WC. Ich meine gelesen zu haben, dass die R2 nicht wirklich heller als die Q5 seien sondern einfach nur eine niedrigere Vf haben sollten (Selektion?). Das würde meine These stärken.

Gegen ein Fluke kann ich mit meinem Material nicht argumentieren, aber die Grössenordnung sollte schon aus meinen Werten erkennbar sein, schliesslich sinds ja drei Emitter in Reihe. Quelle ist übrigens ein MaxFlex.

Grüsse,
Marcus
 
Frage:wären 2 LED's nicht besser als 3 ? die würden miteinander nur maximal 8 Watt brauchen. -Der Dynamo gibt nur 6 Watt her! - Somit könnten die näher an ihren maximalen werten betrieben werden. und würden auch heller leuchten, wie die drei in Reihe.?
Aber wie kann man schaltungstechnisch doch aus diesen 0,5 A mehr machen?
Ich habe immer gelesen, dass elektronische Schaltung auch sebst leistung verbrät.
Daher wirklich, es soll so einfach, wie unbedingt nötig sein:
Gleichrichten - klar, eventuell Spannung begrenzen - klar , was noch???
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Hallo Burgensee,

wenn Du tatsächlich eine vorhandene Sigma Evo umbauen willst, dann empfehle ich Dir es mit 3 LEDs zu machen. Mit 3 LEDs hast Du einerseits eine ziemlich optimale Strom/Lichtausbeute, da die LEDs in diesem Strombereich den besten Wirkungsgrad haben.

Weiterhin bekommst Du schon ab 10km/h schon genügend Dynamoleistung um die drei LEDs ausreichend mit Strom zu versorgen. Die Leistung jedes gängigen Nabendynamos reicht dafür vollkommen aus.

Die einfachste Schaltung dafür ist:
Nabendynamo -> Mosfet-Gleichrichter -> 3 LEDs in Reihe.

Gruß Manfred
 
Bitte beachte unsere Verhaltensregeln beim Antworten. Danke 🙂

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