Sommerprojekt Tagesfahrlicht

Hab mit mit 0,6A vom SON gerechnet... muss mal messen was der nun wirklich bringt.

Der Vorwiderstand ist auf der Platine mit den Mosfets (siehe Fotos in meinem Album). Der heimliche "Tester" hat also ohne dem Widerstand rumgespielt.

Den Kühler hab ich mir selber gefräst (aus dem vollen):lol:
Ist aber viel zu massiv, weil die Lampe ja eh nur beim fahren leuchtet.
Das gesamte vordere Licht (Halter, Reflektor LED, Schaltung und Metallkiste) wiegt 183g, hält sich also noch im Rahmen. Ließe sich aber bestimmt auf ca. die 100g abspecken (wie meine 4-fach Cutter-Lampe).
 
.. muss mal messen was der nun wirklich bringt.
Vermutlich das Gleiche wie bei Olaf Schulz. 4 Watt bei gemuetlichen 60km/h :D. (Sein Touchdown hat 2 LED.)
http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node60.html

Mit 4 LED dann ca. 6W bei realistischen Geschwindigkeiten, da der Strom nicht mehr so hoch kommt.

Nachbesserung: Die mehrmals genannte Diode muss parallel und nicht in Reihe zu den LED. In Sperrichtung der LEDs soll sie leiten und somit die Sperrspg. auf unkritische 0,7V reduzieren. Dann noch ein Widerstand ins Ruecklicht und deine Koellegen koennen versuchen die LED kaputt zu spielen. Es wird dann kaum noch gelingen.

Und da ich gerade alles schwarz male: Der MOSFET-GL wird beim Umschalten zwischen 2 und 4 LED frueher oder spaeter den Geist aufgeben. Mit Pech sind dann auch die FrontLEDs im Eimer. Also ebenfalls parallele Dioden und vor dem MOSFET-GL-Eingang noch eine Suppressordiode / 2 Z-Dioden mit 18V (oder besser noch weniger) vorsehen.
 
Wieso geht der Gleichrichter kaputt wegen dem umschalten?
Wegen dem Spannungssprung?

Kannst du das einem Elektroniklaien wie mir erklären?

Und am besten gleich noch ein Schaltbild mit den ganzen zusätzlichen Dioden reinstellen?!

Wäre echt super!
Woher kennst du dich auf dem Gebiet so gut aus? Bist du Elektroniker oder ist das nur ein Hobby?

EDIT: Kannst du bitte auch genau die Diodentypen angeben.
 
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Wieso geht der Gleichrichter kaputt wegen dem umschalten?
Wegen dem Spannungssprung?

Kannst du das einem Elektroniklaien wie mir erklären?
Ich, hoffe ;).
Wahrscheinlich nicht vom Sprung 7->14 Volt, sondern durch die Milisekunde ohne Last in der dein Schalter zwischen Stellung 2 und 1 steht (14V -> 7V). Da kommt die Spannung noch höher, da die Last weg ist. Ist eine Art Poker, du musst den Spannungspeak des "Sinus" abpassen und dabei umschalten. Irgendwann schafft das aber jeder :daumen:.

Woher kennst du dich auf dem Gebiet so gut aus? Bist du Elektroniker oder ist das nur ein Hobby?
Wirklich gut sind andere, ich betrachte mich eher als Einäugiger. Ich genoss einmal eine Ausbildung zum Industrieelektroniker (vor zig Jahren). Da sind noch ein paar Grundlagen übrig.

Jetzt die Langversion:
Der MOSFET-GL reagiert sehr empfindlich auf Spannungen über 20V (Spitzenwert). Solange es keine Unterbrechungen des Stromkreises gibt (kein Kabelwackler, keine Schalter) begrenzen 1-4LED einer Lampe die Spannung zuverlässig auf geringere Werte. Wird der Stromkreis (auch nur kurzzeitig!) unterbrochen, kann die Spannung des Dynamos weiter ansteigen und "tötet" den MOSFETGL. An den LED liegt nun Wechselspg. an. In Durchlassrichtung verkraften sie diese ganz gut, der LED-Strom von ca. 0,5A stört auch nicht.
Gesperrt dürfen es allerdings nur 5V/LED sein. Dieser Wert wird mangels Stromabnahme schnell erreicht und überschritten. Folge Gleichrichter und LED hinüber.
Mit einer Handvoll Dioden können wir den LED-Tod zuverlässig verhindern. Es müssen für Dynamodirektbetrieb nur 1A Typen wie die 1N4004 sein. (Da die 100V Version 1N4001 auch nicht preisgünstiger ist, greifen wir in die Vollen ;)) Man kann jeder LED eine antiparallele Diode spendieren, eine für jeden LED-Zweig tut es auch.

Die Z-Dioden müssen 18V oder weniger haben. Ein Problem ist, das die Kennlinie nicht besonders steil verläuft und die Z-Dioden größere Toleranzen haben (+-10%). Mit einer 18V Z-Diode sind wir daher nicht auf der 100% sicheren Seite. 15V Typen könnten den Lampenstrom bei 4LED schon reduzieren.
DoppelLED-Lampen schützt man mit 10V Z-Dioden vor dem MOSFETGL.
Zur Leistung:
1,3W Typen sind zur Begrenzung von Spannungsspitzen bei funktionsfähiger Lampe ausreichend. Bombproof wird die Schaltung erst mit 5W-Typen. Sie nehmen bei Bedarf auch die gesamte Dynamoleistung auf. Leider schwer zu bekommen. Wenn man die Daten der Z-Dioden nicht erst ausmessen will/kann und höhere Leistung nicht bekommt, sind je 2x 8,2V/1,3W Z-Dioden in Reihe ein guter Kompromiss.

Ein Kaufrücklicht würde man an den blauen + und - anschliessen. Da über 2 LED ca. 7V anstehen, reduziert man die "überflüssige" Spannung noch mit 1-2 Dioden. Die meisten Kauflampen haben intern ebenfalls Begrenzerdioden (oft nur 6,8V), die müssen wir nicht dauerhaft belasten und die Spannung der FrontLED wollen wir auch nicht begrenzen.


Warnung: Rob hat recht. Anhang falsch, ich kann ihn aber nicht mehr löschen.
 

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Aber wenn die Umschaltung zwischen zwei und vier LEDs nur durch einen Kurzschlussschalter über zwei LEDs erfolgt, wird der Stromkreis doch nie unterbrochen, oder? Demnach dürfte doch eigentlich kein Peak entstehen, oder? Oder reicht der Trennfunke des Schalters schon aus?
 
Ich, hoffe ;).
Wahrscheinlich nicht vom Sprung 7->14 Volt, sondern durch die Milisekunde ohne Last in der dein Schalter zwischen Stellung 2 und 1 steht (14V -> 7V). Da kommt die Spannung noch höher, da die Last weg ist. Ist eine Art Poker, du musst den Spannungspeak des "Sinus" abpassen und dabei umschalten. Irgendwann schafft das aber jeder :daumen:.

Dagegen hab ich doch die Dioden im Mosfetgleichrichter (JürgenH's Schaltung), oder irre ich mich da???

EDIT: Ich meine die Dioden, die du vor dem Gleichrichter gezeichnet hast. Die parallel zu den LEDs hab ich nicht.

EDIT 2: So wie du es gezeichnet hast hängt das Rücklicht aber doch über alle 4 Frontleds, wenn der Schalter offen ist?!?

EDIT 3: Bei meiner Schaltung gibt es wenn ich es richtig sehe keinen Moment, in dem der Mosfet GL ohne Last ist, oder? (siehe http://www.mtb-news.de/forum/showpost.php?p=5470269&postcount=99 )
Das Tritt ja nur auf, wenn man einen Schalter zum trennen des GL vom Dynamo hat oder bei anderen GL-LED Verschaltungen?!?
 
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1) Wenn dein MOSFET-GL so aussieht wie auf dem Foto, sind die Z-Dioden schon dabei. Im PDF mit dem Schaltplan sind sie (noch) nicht vorhanden.

2) Sorry, mein Fehler. Ich sollte wirklich was geeigneteres als Paint verwenden. Neuer Plan im Anhang.

3) Dein Überbrückungsschalter sollte unkritisch sein (Mit dem falschen Schaltplan kommt man auch auf falsche Verdächtigungen). Wacklige Kontakte an den Leitungen kann man aber nie ausschliessen. Z-Dioden hast du jedoch auch, also keine Gefahr mehr.
 

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So, das Projekt ist abgeschlossen :) Die neuen Rücklicht-LEDs sind verlötet und das Rücklicht angeschraubt.

Am Rücklicht kommen bei Abblendlicht (2 Frontleds) ca. 40mA, bei 4 LEDs vorne 30mA an.
Der Dynamo liefert bei Betrieb von 2LEDs 550mA, bei der höheren Spannung im 4LED-Betrieb sind es bisschen über 400mA.

(Alles unter "perfekten" Laborbedingungen getestet)
Mit Billigvoltmeter und ner Bohrmaschine, die den Reifen antreibt. Wie schnell es war kann ich leider nicht sagen, weil ich an dem Rad keinen Tacho hab :lol:


Danke nochmal an alle, die mir mit sinnvollen Tips geholfen haben!
Werd morgen noch ein Foto reinstellen.
 
[FONT="]Hallo Leute!
Bin neu hier und brauche mal euren Rat. Habe jetzt lange im Forum gelesen und jede mögliche Schaltung begutachtet, dabei auch nicht immer daraus schlau geworden. [/FONT]
[FONT="](Habe keine Elektronik Kenntnisse aber U=R*I & P=U*I bekomme ich noch hin). Aber jetzt mal zu meinem Vorhaben:
Habe ein schönes Retro Rad mit einem großem Chrom Scheinwerfer. Dort soll jetzt die neueste LED Technik rein.

Geplante ist vorne [FONT="]1 * CREE XR-E 7090 R2 und hinten noch 1* Luxeon 1W Star Rot (oder ähnliches).[/FONT][/B][B][FONT="]Jetzt soll das ganze mit einem alten Union Dynamo angetrieben werden. Dieser macht auch 6V 3W. Mit Hilfe von vier Dioden [/FONT][/FONT](1N5818 kann ich da auch andere nehmen, die gibt es bei Conrad vor Ort nicht) [FONT="]wird die Wechselspannung in Gleichstrom umgewandelt, wenn ich das richtig verstanden habe.[/FONT][/B]
[B][FONT="]Jetzt habe ich da 6V mit max. 500 mA Gleichstrom anliegen. Nun will ich vorne und hinten jeweils nur eine LED betreiben. Zudem sollen von den 500 mA für die LED vorne 470mA und hinten 30mA abgezapft werden. Ich Schalte also beide Parallel und mache hintern noch einen widerstand vor. Jetzt habe ich doch an beiden aber 6 V anliegen (max. zul. sind aber 4V für die LED). Also könnte ich ja wieder einen Widerstand vor beide LEDs schalten an dem 3 V abfallen. Damit verbrate ich aber Energie oder nicht? Eine Serienschaltung kommt auch nicht in Frage, da ja hinten ein kleinerer Strom als vorne fließen soll. Gibt es irgendwie eine andere Lösung damit ich nur eine LED vorne und eine hinten betreiben kann? [/FONT]
[FONT="]


[/FONT][/B][B][FONT="][/FONT]
 
Hallo!
Die Spannung stellt sich automatisch dem Verbraucher entsprechend ein (der Dynamo ist, wie Du schon richtig selbst schreibst eine Gleichstromquelle).
Was Du bedenken solltest ist, dass eine nach vorn gerichtete LED im Reflektor nicht annähernd das macht, was die Lampe bislang macht. Sie blendet stattdessen stark und nutzt den Reflektor nicht anständig aus. Besser und effektiver wären zwei LEDs, welche seitlich in den Reflektor strahlen. Mit den winzigen XP-G kann man das sogar schon annehmbar in einem unveränderten Reflektor realisieren, ich suche Dir gleich mal einen Link raus...

Edit: Gefunden!

index.php
 
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Hi...? Also jetzt werde ich ganz banane. Die Spannung stellt sich selbst ein? Ich dachte die Stromstärke stellt sich vom Verbraucher (bzw. von dessen Innenwiderstand) selbst ein, aber die anliegende Spannung bleibt. Soll das etwa heißen ich kann die eine LED die max. 4 volt aushält an das Dynamo (also nach der Gleichrichtung) dran löten und sie zieht sich nur 4 Volt. Wie ist dann die Stromstärke?
Danke für den Link, schöne Idee. Dachte aber ich nehme das Innenleben bei meiner Lampe raus und mach einfach einen reflektor (Abstrahlwinkel ca 15°) rein. Möchte aber vorne nur eine LED und möglichst viel Strom durchjagen zu können. Denn wenn ich das richtig verstehe ist es doch so, dass wenn ich 2 LED in serie schalte sich die Stromstärke die durchfließt aufgrund des doppelten wiederstandes der LED im gegensatz zu einer LED halbiert oder???
 
Hi...? Also jetzt werde ich ganz banane. Die Spannung stellt sich selbst ein? Ich dachte die Stromstärke stellt sich vom Verbraucher (bzw. von dessen Innenwiderstand) selbst ein, aber die anliegende Spannung bleibt. Soll das etwa heißen ich kann die eine LED die max. 4 volt aushält an das Dynamo (also nach der Gleichrichtung) dran löten und sie zieht sich nur 4 Volt. Wie ist dann die Stromstärke?
Danke für den Link, schöne Idee. Dachte aber ich nehme das Innenleben bei meiner Lampe raus und mach einfach einen reflektor (Abstrahlwinkel ca 15°) rein. Möchte aber vorne nur eine LED und möglichst viel Strom durchjagen zu können. Denn wenn ich das richtig verstehe ist es doch so, dass wenn ich 2 LED in serie schalte sich die Stromstärke die durchfließt aufgrund des doppelten wiederstandes der LED im gegensatz zu einer LED halbiert oder???


wer wiEderstand leistet wird erschossen.....! :eek:

die kennlinie einer led ist nicht wie bei einem widerstand linear.
der dynamo kann maximal 500mA liefern, so oder so....
also wird der strom der durch die led fließen kann wie bei einer
ksq begrenzt. die spannung an der led stellt sich je nach stromstärke
automatisch ein. bei leds sind das pro stück ca. 3,3V. um natürlich
mehrere leds mit dem maximalen strom zu betreiben muss sich die drehzahl erhöhen. ist dieses geschehen bei 2 led hast du dann 6,6V
aufgrund der kennlinie der led und den eigenschaften des dynamos
kann der strom nicht mehr steigen auch nicht bei größerer drehzahl.
die spannung wird also an 2 leds bei 6,6 v verharren...

gruß

karsten
 
Zwei Stichworte:
a) eine LED ist kein ohmscher Verbraucher, sondern hat eine sehr steile, nicht proportionale oder lineare Kennlinie. Daher muss sie über einen konstanten Strom angesteuert werden.
b) ein Klauenpolgenerator hat Konstantstromcharakteristik. Er liefert also (Kurzschluss ausgenommen) einen konstanten Strom (die meisten Nabendynamos um 520-560mA) bei variabler Spannung. Ist der Verbraucher "gierig", bekommt man eine Spannung von etwa 1 V/(km/h), bis die maximale Leistungsfähigkeit des Dynamos bei etwa 25km/h mit ~15V @500mA erreicht ist. Das heißt, dass Du diese ~7,5W mit einem geeigneten Verbraucher maximal ausbeuten kannst. Schließt Du nur eine LED an, steigt die Spannung nur bis etwa 3,4-3,5V (soviel zieht eine weiße LED bei 500mA maximal) an und bleibt auch bei höherem Tempo konstant.

Wie Du an den obigen Richtwerten (gelten für Nabendynamos, Seitenläufer haben oft andere Werte, aber die gleiche Charakteristik!) ablesen kannst, bleibt selbst ein sehr gemütlicher Fahrer mit einer LED weit unter den Möglichkeiten seines Dynamos. Um das zu ändern, geht Busch und Müller den Weg einer Stromverdopplerschaltung, dadurch läuft die eine LED der IQ-Lampen mit gut 1A an ihrem Limit und bringt somit die doppelte Leistung (ab etwa 10km/h). Als Selbstbauer bietet sich eher eine Reihenschaltung aus mehreren LEDs (max. sinnvoll sind derzeit 4 St.) an. Die laufen dann alle mit 500mA und Du beutest das Vielfache dessen aus, was Du nach Deinem ursprünglichen Plan bekommst.
Für gemächlichen Stadtbetrieb bietet sich eine Lösung wie die oben verlinkte an: ein MOSFET-Gleichrichter, um nicht zuviel Spannung fürs Gleichrichten zu opfern und dahinter zwei hocheffiziente LEDs in Reihe; volles Licht ab guter Schrittgeschwindigkeit und kaum Blendwirkung durch die indirekte Abstrahlung.
 
So so ... danke jetzt bin ich ja doch noch schlau daraus geworden!
Also nochmal zusammenfassend:

Mein Dynamo liefert mir eine Wechselspannung die abhängig von der fahrgeschwindigkeit ist . Max aber 15 V. Die Wechselspannung wird jetzt mit den Mosfet Gleichrichter von Jürgen oder mit den vier Scotty Dioden (besser ist aber Mosfet von Jürgen da weniger verlusste) in eine Gleichspannung umgewandelt, richtig?
Jetzt habe ich da die immer Stromstärke von ca 500 mA und max 15 V anliegen.

Wenn ich jetzt 1 LED vorne und dazu parallel geschaltet eine hinten anschließe (ohne jegliche widerstände), dann gehen durch jede von denen 3,2 V und 250mA durch, ohne das etwas durchbrennen kann?

Wenn ich die aber in serie schalte, nutze ich 7,4 volt aus und es gehen durch beide 500 mA. Und deshalb ist es auch sinnvoll 4 LED in serie zu schalten damit man die 15 V voll ausnutzt und jede mit 500mA befeuern kann. Dies macht man aber nur bei hohen geschwindigkeiten! Und wenn ich jetzt gemütlich durch die City fahre und mein dynamo nur 10 V macht, dann leuchten alle 4 LED nur sehr schwach, richtig?

Aber da frage ich mich doch warum bei mir 6V glühbirnen im Fahrrad sind. Brennen die nicht durch wenn ich den Berg mit 30 Sachen runter bretter? Das Dynamo liefert ja dann die max Spannung von ca. 15V oder nicht?

Wie funtioniert den ein Stromverdoppler???

Sorry wegen den vielen Fragen ... will nur nichts falsch machen bei meinem ersten Projekt und verhindern das ich ein paar teure LEDs verschrotte.

Danke für eure Hilfe!
 
Der Dynamo liefert solange seine Leerlaufspannung, wie kein Strom fließt. Diese steigt schnell an (bis 50V bei schneller Fahrt). Hängst Du nun eine Serienschaltung von 4 LEDs daran, die erst ab ca. 9V anfängt zu leuchten und damit Strom durchzulassen, hast Du folgendes Verhalten: einen steilen Spannungsanstieg am Dynamo bis zu der Spannung, bei der die LEDs anfangen zu leuchten, von da an geht es langsamer aufwärts bis zum Maximalstrom des Dynamos. Die Strombegrenzung kommt daher, daß durch den fließenden Strom ein Gegenmagnetfeld im Dynamo erzeugt wird, das dem Feld der rotierenden Magneten entgegenwirkt. Das System LEDs + Dynamo ist also perfekt füreinander geeignet und regelt sich selbst.
 
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