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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Step-Down Wandler und uC-Anschluss an Nabendynamo


Autor: Kermit (Gast)
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Hallo,
jetzt habe ich mir ein Vorderrad mit Nabendynamo (Shimano DH-3N20) 
gegönnt und möchte jetzt ein bisschen damit spielen ;)

Ich habe gedacht, daran einen Mikrocontroller (kleinen PIC oder einen 
ATtiny) zu betreiben. Dieser könnte dann die Helligkeit auswerten 
(Fotowiderstand an ADC/Komperator) und die Beleuchtung einschalten 
(Sowas gibt es auch schon fertig als Einschaltautomatik). Zudem würde 
ich gerne am uC ein kleines LCD betreiben, welches mir 
Tachometerfunktionen bietet. Dazu müsste ich doch nur (über einen 
hochohmigen Spannungsteiler) die erzeugte Wechselspannungsfrequenz des 
Nabendynamos auswerten?

Problem: Gibt es einen (PWM-)Step-Down-Wandler-IC der die läppischen 6V 
3W liefern kann? Ein 7806er hat sicherlich zu viele Verluste (welche 
sich ja auch auf die Leichtläufigkeit des Rades auswirken). Die 
(maximale) Mikrocontroller Betriebsspannung von 5V bzw. 5,5V könnte man 
dann doch einfach durch Vorschalten von ein oder zwei Si-Dioden in Reihe 
erreichen? Parallel zum uC noch einen dicken Elko oder Goldcap, damit 
der nicht jedes mal resettet, wenn man mal ne Minute steht. Ein kleiner 
Elko könnte auch schon reichten: Durch Auswerten der Drehzahl könnte der 
uC dann, wenn die Drehzahl zu gering wird, dass Display abschalten und 
in den Sleep-Mode gehen und nur noch ab und zu (z.B. sekündlich) 
erwachen, um einen Drehzahlanstieg festzustellen.

Gibt es vielleicht schon ähnliche Projekte? Über einen Link allein würde 
ich mich schon freuen.

TIA,
Kermit


PS: Ich habe keine Ahnung, was so ein Nabendynamo für eine 
Leerlaufspannung hat? Kann die über 40V steigen? Technische Daten zu dem 
Shimano DH-3N20 kann ich nicht finden. Dafür jede Menge 
Montageanleitungen.

Autor: Alex Bürgel (Firma: Ucore Fotografie www.ucore.de) (alex22) Benutzerseite
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>Kann die über 40V steigen?
Dazu kann ich dir nur sagen:

1. Messen
2. Schaltung vor Überspannung schützen

Autor: JojoS (Gast)
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in de c't gab es eine rel. aufwändige Schaltregler Lösung:
http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/2007/23/190_kiosk
Steht auch noch auf meiner Todo Liste, bei segor.de gibts einen 
kompletten Teilesatz dazu.
Ist aber nur eine von vielen möglichen Lösungen, ein bischen googeln 
hilft auch.

Autor: Kermit (Gast)
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@Alex: Messen ist ein bisschen umständlich beim Fahren ;)

@JojoS: Davon habe ich auch schon gehört/gelesen. Ist auch in einem 
anderen Thread hier erwähnt. Nun, Akkus laden wollte ich eigentlich 
nicht unbedingt. Aber der Schaltregler dieser Schaltung wäre sicher 
interessant.

Autor: Schluck (Gast)
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>@Alex: Messen ist ein bisschen umständlich beim Fahren ;)

Hast Du kein tragbares Multimeter?

Man kann die Spannung mit Zenerdioden getrost auf 15V begrenzen. Unter 
Last ist sie deutlich geringer. Kritisch ist der Bereich unter 10km/h, 
wenn man 5V gewinnen will. Wenn Du Deine Schaltung auf 3V auslegst, 
kannst Du auch einen LDO-Regler nehmen. Bei einigen mA Stromaufnahme ist 
der Wirkungsgrad nicht von Bedeutung.

Autor: Fralla (Gast)
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>@Alex: Messen ist ein bisschen umständlich beim Fahren ;)
kann man Fahrräder mit drehenden Rädern aufheben?

Alternative: Bleiakku und Wechselrichter im Rucksack, in einer Hand ein 
fettes Analog Scope und Bergab fahren... kommt geil

Nimm einfach einen LDO und entsprechenden Schutz also Filter, Dioden, 
etc.

MFG

Autor: Udo S. (udo)
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Hallo,

ich habe letztens für einen Bekannten solch eine Schaltung gebaut. 
Liefert vom Nabendynamo  des Fahrrads stabilisierte 5V/100mA.  Der 
Bekannte betreibt damit sein Navigerät, sprich, läd den Akku während der 
Fahrt. Der Vorteil der Schaltung ist, durch die "aktive" Gleichrichtung 
werden die 5V schon bei geringer Drehzahl des Nabendynamos erreicht. Die 
Schaltung wird einfach parallel an die bestehende Lichtanlage 
angeschaltet.

Ich häng die Schaltung mal an.
Ein einseitiges Layout in SMD-Ausführung habe ich auch dafür.

Gruß
Udo

Autor: Udo S. (udo)
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abo

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Nur so nebenbei: Unterschätz die max. Ausgangsspannung nicht.
Hab mir mit so einem Nabendynamo + Spannungsverdoppler-Schaltung einen 
63V/1000µF Elko überlastet... Sogar nach bremsen u. Messgerät rauskramen 
hatte der noch ~80V, und das bei grad mal ~30Km/h.
Unbedingt Spannungsbegrenzung vorsehen, z.B. Shunt-Regler aus Z-Diode + 
Transistor.

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