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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Dynamo für ein Navi


Autor: Werner Kesselring (Gast)
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Habe Navi Garmin 770 und will mit dem Fahrrad nach Schweden.
Das Navi hat einen 12/24 Volt Anschluß, wie kann ich das während der 
Fahrt aufladen. Für eine Info wäre ich sehr dankbar. Gruß Werner

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Dynamo -> Gleichrichter -> (großer) Glättungselko -> 
Stepup-DC/DC-Wandler auf 12V

Gruß,
Magnetus

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Hi!

Da ich jetzt neuerdings einen Nabendynamo habe und dabei kaum Widerstand 
festzustellen ist, hab ich ein Ähnliches vor.
Ich wollte ein Akku 6V laden, um damit eine feste Spannung am Fahrrad zu 
haben.

Im Anhang befindet sich der von mir verwendete Schaltplan.

Dabei habe ich Wert auf einen hohen Wirkungsgrad gelegt.
Das heißt Schottkydioden und ein Schaltregler sind verbaut.

Um jetzt die Ausgangsspannung anzupassen, muss nur der Spannungsteiler 
verändert werden.

Gruß
Stefan

PS.: mal sehen ob die Forensoftware mein angehängtes .tif in png 
konvertiert.

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Stefan B. wrote:
> Im Anhang befindet sich der von mir verwendete Schaltplan.

Das ist jetzt aber ein Scherz, oder?

> PS.: mal sehen ob die Forensoftware mein angeähngtes .tif in png
> konvertiert.

Vielleicht liegts ja daran? ;)

Gruß,
Magnetus

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Nein Fehler lag bei mir, der Tif-Export und ich hatten 
Meinungsverschiedenheiten über die Skalierung. :(

Autor: Toni (Gast)
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Der linke Teil der Schaltung sieht ja sehr korios aus.

Autor: Toni (Gast)
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meinte natürlich kurios, merkwürdig usw.

Was macht C1? Und die linken 2 Dioden würde ich durch eine Graetzbrücke 
ersetzen. Das erhöht den Wirkungsgrad.

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Ok mir fällt grad noch ein kleinerer Fehler auf:
Am Feedbackanschluss (FB) fehlt ein Stück Verbindung.
Ich habs nochmal korrigert.

Zur Schaltung ansich:

D1,D2,C1,C2 stellen eine Verdopplerschaltung dar.
Ich habe sie gewählt, weil im Gegensatz zum Vierwegbrückengleichrichter
nur an 2 Schottkydioden Leistung verbraten wird.
Die Verdopplung der Spannung ist eigentlich unwichtig.

IC1 ist ein LM2576, ein integrierter Buckconverter, der aus variabler 
Eingangsspannung eine definierte Ausgangsspannung macht, die über den 
Spannungsteiler eingestellt werden kann(,der Chip regelt nämlich die 
Ausgangsspannung so lange hoch, bis 1,25Volt am FB anliegen).

Diode D3 ist mit L1 die prinzipielle Außenbeschaltung des IC.
Darüber wird die eigentliche StepDownWandlung vorgenommen.

D4 ist dafür da, dass sich bei Stillstand des Rades(=>keine 
Eingangsspannung) der Akku nicht entlädt. Sie kann also weggelassen 
werden, wenn dein Navi über eine integrierte Ladeelektronik verfügt.


Gruß
Stefan

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Toni wrote:
> meinte natürlich kurios, merkwürdig usw.
>
> Was macht C1? Und die linken 2 Dioden würde ich durch eine Graetzbrücke
> ersetzen. Das erhöht den Wirkungsgrad.

http://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungskaskade#...

oder besser

http://de.wikipedia.org/wiki/Greinacher-Schaltung

Autor: Tom (Gast)
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Mit dem Spannungsverdoppler handelt du dir wahrscheinlich mehr 
Spannungsverluste ein als mit einer extra Diode. Die Blindwiderstände 
der Cs sind gerade bei niedrigen Frequenzen beträchtlich.

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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> D4 ist dafür da, dass sich bei Stillstand des Rades(=>keine
> Eingangsspannung) der Akku nicht entlädt. Sie kann also weggelassen

Halte ich für eine schlechte Idee. Die D4 würde ich dann wenigstens vor 
den Akkuanschluss packen, nicht vor die Spule. So nimmst du dem Regler 
die Möglichkeit, die Spannung an der Spule nach unten zu ziehen.

Autor: Jochen Müller (taschenbuch)
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>>Mit dem Spannungsverdoppler handelt du dir wahrscheinlich mehr
>>Spannungsverluste ein als mit einer extra Diode. Die Blindwiderstände
>>der Cs sind gerade bei niedrigen Frequenzen beträchtlich.
Ja, ABER NICHT "wahrscheinlich" sondern "in jedem Fall".

Dazu kommt noch, dass der Wirkungsgrad (ich nenne das jetzt mal so) 
dieser Verdopplerschaltung weniger als mäßig gut ist, ganz besonders 
unter Last.

Alle Seiteneffekte der Verdopplerschaltung zusammengerechnet, lassen die 
simple Graetzschaltung mit 4 Dioden, also 2 Spannungsabfällen je Phase 
um Klassen besser aussehen. Ausserdem könntest Du LowDrop-Dioden 
verwenden, die typischerweise nur ca. 0,3V Abfall verursachen. In diesem 
Fall hat die Verdopplerschaltung dann definitiv keinen Sinn mehr.

Jochen  Müller

Autor: Schwurbl (Gast)
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Einen Vorteil hat der Verdoppler: Er hängt einseitig an Masse und 
trotzdem werden beide Halbwellen ausgenutzt: Genial!

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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Fahrraddynamos haben eine rel. hohe Leerlaufspannung.

( Nur deswegen und wegen der extra hohen Induktivität der 
Generatorwicklung ist eine einigermassen brauchbare Beleuchtung bei 
unterschiedlicher Fahrgeschwindigkeit möglich. Wäre die 
Generatorinduktivität kleiner, gäb's bei kleiner Geschwindigkeit kein 
Licht, bei grosser würden die Birnchen durchbrennen. Die grosse 
Induktivität bewirkt, dass der Dynamo bei hoher Geschwindigkeit bzw. 
Drehzahl eher als Stromquelle denn als Spannungsquelle arbeitet; die 
Leerlaufspannung UND die Frequenz und damit der induktive Anteil der 
Innenimpedanz sind ja der Geschwindigkeit proportional.)

Einen 6V-Akku am Fahrrad kann man vermutlich am bequemsten so 
laden/puffern:
Dynamo => Brückengleichrichter => Elko ( 470 µF/ 40 V müsste schon gehen 
) => Laderegler ( z.B. mit L200 ) => Schottkydiode ( als Entladeschutz ) 
=> Akku

Eventuell geht auch Einweggleichrichtung / Dynamomasse ist ja zumindest 
bei älteren Rädern gleich Fahrradrahmen.

Gruss

Autor: Stefanie B. (sbs)
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Jochen Müller wrote:
>>Mit dem Spannungsverdoppler handelt du dir wahrscheinlich mehr
>>Spannungsverluste ein als mit einer extra Diode. Die Blindwiderstände
>>der Cs sind gerade bei niedrigen Frequenzen beträchtlich.
> Ja, ABER NICHT "wahrscheinlich" sondern "in jedem Fall".
>
> Dazu kommt noch, dass der Wirkungsgrad (ich nenne das jetzt mal so)
> dieser Verdopplerschaltung weniger als mäßig gut ist, ganz besonders
> unter Last.
>
> Alle Seiteneffekte der Verdopplerschaltung zusammengerechnet, lassen die
> simple Graetzschaltung mit 4 Dioden, also 2 Spannungsabfällen je Phase
> um Klassen besser aussehen. Ausserdem könntest Du LowDrop-Dioden
> verwenden, die typischerweise nur ca. 0,3V Abfall verursachen. In diesem
> Fall hat die Verdopplerschaltung dann definitiv keinen Sinn mehr.
>
> Jochen  Müller

Natürlich sind Spannungsverluste unter Last da. Aber die Spannung ist 
nicht das Problem. Sie ist ausreichend vorhanden auf Grund der hohen 
Induktionsspitzen vom Nabendynamo.

Natürlich ist bei der Greinacher Schaltung auch eine höhere 
Blindleistung da als bei einer Graetzbrücke.

Aber mir ging es darum die reelle Leistungsaufnahme zu minimieren.

Ein Dynamo verhält sich auch schon bei mittlerer Geschwindigkeit wie 
eine Konstantstromquelle( wegen der internen Induktivität, die bei 
steigender Geschwindigkeit, also steigender Frequenz den Strom 
begrenzt); also der Dynamo liefert 0,5A AC.


Philipp Burch wrote:
>> D4 ist dafür da, dass sich bei Stillstand des Rades(=>keine
>> Eingangsspannung) der Akku nicht entlädt. Sie kann also weggelassen

>Halte ich für eine schlechte Idee. Die D4 würde ich dann wenigstens vor
>den Akkuanschluss packen, nicht vor die Spule. So nimmst du dem Regler
>die Möglichkeit, die Spannung an der Spule nach unten zu ziehen.

Ja das habe ich nicht bedacht.
Mein Gedankengang war folgender: An dieser Stelle muss nur ein Teil des 
Stromes durch D4 fließen, der Rest fließt ja durch D3.
Dadurch hat man wiederum einen kleineren Verlust.

Selbst wenn man D4 weglässt/umpositioniert und der Regler versucht die 
Spannung an der Spule nach unten zu ziehen, dann würde doch der Strom 
der Spule weiterfließen, also aus D3 quasi gesaugt werden, oder?

Gruß
Stefan

Autor: Werner Kesselring (Gast)
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Vielen Dank an alle für die Info. Werner.

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