Servus,
Könnte angehängte Schaltung eingesetzt werden um Strom von einem
Nabendynamo auf ~5V USB zu begrenzen? Prinzip des Minimalladers, bloß
bin ich mir bei der Umsetzung der Power-Zener Diode mangels einer
Leistungsdiode unsicher.
Theoretisch vielleicht schon? Könnten Bauteiltoleranzen ein Problem
sein?
LG Sepp
Edit: Die Z-Diode würde ich ne 4V3 nehmen und der Widerstand ist nur
dort, weil ich schätze, dass sonst der Strom bei Überspannung auch
einfach durch die Basis gehen würde
Sepp V. schrieb:> Die Z-Diode würde ich ne 4V3 nehmen
Kann man so machen, aber die Spannung wird nicht besonders genau. Aber
dir ist schon klar, dass aus einem Dynamo Wechselspannung kommt und dir
der Gleichrichter fehlt ? Ausserdem werden USB Geräte es nicht besonders
mögen, wenn Strom ständig kommt und bei jedem Ampelstop geht. Zum
Akku-Laden ist USB schlecht, dazwischen ist Lade-Elektronik unbekanntem
Verhaltens, da lädt man Akkus lieber direkt.
Sven S. schrieb:> Diese Schaltung hätte den Nachteil, daß immer Energie einfach> verheizt wird. Ein Längsregler wäre im Vorteil.
Eher ein Kurzschlussregler, denn der Längsregler könnte je nach Dynamo
durchaus mal 100V abbekommen und arbeitet an einem negativen Widerstand
als Quelle.
Sepp V. schrieb:> sonst der Strom bei Überspannung auch> einfach durch die Basis gehen würde
Wieso?
Wenn Basisstrom fließt, fließt auch Kollektorstrom, und ein weiteres
Ansteigen des Basisstroms wird verhindert.
Der Widerstand in Serie zur Z-Diode kann die Regelung nur
verschlechtern. Wenn, dann würde ich einen Widerstand zwischen Basis und
Emitter einbauen, weil sich Z-Dioden bei sehr geringem Strom manchmal
etwas seltsam verhalten.
Ich würde noch eine Polyfuse verbauen, für den Extremfall dass z.B. bei
längerer schneller Bergabfahrt der Dynamo so viel produziert, dass es
dem T zu heiß wird.
Lieber einige Minuten Ladeunterbrechung als Überspannung am USB.
4V3+0,7V Basisspannung passt schon, auf 0,2V mehr oder weniger kommt's
ja nicht an.
Alternativ Zenerspannung deutlich höher wählen (z.B. 30V) und dahinter
einen Buckconverter auf 5V verbauen.
MaWin schrieb:> Sven S. schrieb:>> Diese Schaltung hätte den Nachteil, daß immer Energie einfach>> verheizt wird. Ein Längsregler wäre im Vorteil.>> Eher ein Kurzschlussregler, denn der Längsregler könnte je nach Dynamo> durchaus mal 100V abbekommen und arbeitet an einem negativen Widerstand> als Quelle.
Best of both worlds:
Brückengleichrichter, spannungsfester fetter Elko, als Last der
angesprochene "Längsregler", viel bessre noch ein Schaltregler für die
geforderten 5V, und den Kurzschlussregler nur zur Spannungsbegrenzung
auf die maximal zulässige Eingangsspannung des "Längsreglers". Hohe
Spannungen werden sowieso nur bei Lastfall Last=0 erreicht.
2 Cent schrieb:> viel bessre noch ein Schaltregler
Warum kommt immer so ein Unsinn. Ein Fahrraddynamo ist eine Stromquelle,
normale step down Schaltregler kommen damit nicht zurecht.
MaWin schrieb:> 2 Cent schrieb:>> viel bessre noch ein Schaltregler>> Warum kommt immer so ein Unsinn. Ein Fahrraddynamo ist eine Stromquelle,
-Nein, nicht wirklich.
> normale step down Schaltregler kommen damit nicht zurecht.
Bitte:
-Lesen.
-Verstehen.
-Richtig zitieren. Zusammenhang beachten.
Elektrofurz schrieb:> TL431-Fan schrieb:>> verheizt keinen Strom im Leerlauf.>> Doch, auch im Leerlauf.
Spalt-N spaltet zuverlässig jedes Haar!
Gemeint ist natürlich, dass nicht soviel Energie verbrannt wird, bis die
Spannung auf den Sollwert zusammenbricht.
99% allen Lesern war das sofort klar. Aber nicht jede Kerze brennt
hell...
Sven S. schrieb:> Diese Schaltung hätte den Nachteil, daß immer Energie> einfach verheizt wird.
Prinzip des Shuntreglers: Es wird nur verheizt, wenn die Spannung
oberhalb ist.
> Ein Längsregler wäre im Vorteil.
Da hat jemand etwas nicht verstanden: Ein Längsregler hat in jedem
Betriebszustand Verluste und ist hier nicht sinnvoll.
Bitte, Herr, wirf Grundlagenwissen vom Himmel!
Zum Nachdenken:
MaWin schrieb:> Ein Fahrraddynamo ist eine *Stromquelle*
Manfred schrieb:> Ein Längsregler hat in jedem> Betriebszustand Verluste
Nur wenn der Verbraucher auch wirklich was verbraucht.
Manfred schrieb:> Bitte, Herr, wirf Grundlagenwissen vom Himmel!
Sven S. schrieb:>> Ein Längsregler hat in jedem>> Betriebszustand Verluste>> Nur wenn der Verbraucher auch wirklich was verbraucht.
Datenblatt "Dropout", ein Längsregler hat in jedem Betriebszustand einen
Spannungsabfall. Abhängig vom Typ kommt noch sein Querstrom (DB
"Quiescent current") dazu.
Shuntregler habe ich schon vor 30 Jahren gestrickt, NPN plus Z-Diode, um
den Leerlaufbetrieb gewisser Aufbauten zu schützen. Passend ausgelegt,
sind die im Betriebsfall komplett leistungsfrei.
Harald W. schrieb:>> Bitte, Herr, wirf Grundlagenwissen vom Himmel!> Das hört sich irgendwie wie MaWin (der Echte) an. :-)
Danke, aber ich bin es nicht :-)
Ich glaub es wird eine 9v Leistungs-Z-Diode als Kurzschlussregelung und
danach ein Linearregler
https://www.conrad.de/de/p/stmicroelectronics-l7805cv-spannungsregler-linear-typ78-to-220ab-positiv-fest-5-v-1-5-179205.html
Würde mir gerne keine Gedanken machen müssen, wenn ich nichts
angeschlossen hab am usb Port, aber der Dynamo trotzdem steckt. Der
verlinkte Regler schaltet angeblich selbst bei zu hoher Temperatur ab
und für die zenerdidode verbinde ich die mit einer rückstellenden
temperatursicherung. Mehr als 5W sollten über der 9V z-Diode ja nicht
anfallen, schätze ich.
Ich glaube, wenn was am usb Port steckt und tatsächlich Strom zieht ist
es vielleicht bald egal, welchen Regleraufbau man benutzt...
irgendwie war das gestern Abend ne super Idee, aber Linearregler kommt
jetzt nach einmal drüber schlafen eigentlich doch nicht in Frage...
selbst bei LDO Modellen wird man nicht >90% Effizienz haben.
Da ich den Minimallader mit der 5V Z-Diode in Betrieb hatte und da top
zufrieden bin, wird es vielleicht auch einfach eine 5-fach
Serienschaltung von 1V (Ptot 1W) Z-Dioden tun.
Sepp V. schrieb:> Da ich den Minimallader mit der 5V Z-Diode in Betrieb hatte und da top> zufrieden bin, wird es vielleicht auch einfach eine 5-fach> Serienschaltung von 1V (Ptot 1W) Z-Dioden tun.
Und das hat >90% Wirkungsgrad?
Wie kommst du denn auf dieses dünne Brett?
Das hat beides den exakt gleichen Wirkungsgrad. Der Shuntregler verbrät
den Strom im Generator, der Linearregler im Transistor. Identisch.
Willst du einen höheren Wirkungsgrad, ist ein Schaltregler nötig. Gibt
es. Dort sollte man einen verwenden, der ein sehr hohes Tastverhältnis
kann, ideal ist einer, der bis 100% kann. Das Tastverhältnis bestimmt
das Verhältnis Eingangsspannung zu Ausgangsspannung.
Sepp V. schrieb:> selbst bei LDO Modellen wird man nicht >90% Effizienz haben.
LDO oder nicht hat hier nichts mit der Effizienz zu tun.
Du willst die überschüssige Spannung bei einem gegebenen Strom
"verheizen", damit ist die Effizienz schon fix, egal wie du das machst.
Effizienter wird es nur, wenn du stattdessen das zuviel an Spannung
nutzt um den verfügbaren Strom zu erhöhen.
Das geht nur mit einem Schaltregler.
wer schrieb:> Effizienter wird es nur, wenn du stattdessen das zuviel an Spannung> nutzt um den verfügbaren Strom zu erhöhen.>> Das geht nur mit einem Schaltregler.
...und bei Anschluss an einem Dynamo nur mit einem speziellen
MPPT-Regler.
Sven S. schrieb:> Diese Schaltung hätte den Nachteil, daß immer Energie einfach verheizt> wird. Ein Längsregler wäre im Vorteil.
Das hat sich als richtig heraus gestellt. Hab es einmal aufgebaut, auch
2% geladen auf knapp einem km aber der Transistor wurde trotzdem seehr
warm.
Um es mal noch abzuschließen: Die Schaltung aus dem ersten Post
erweitert um einen Parallelwiderstand 510Ohm, der den Z-Dioden
Sperrstrom liefern sollte (dass dieser nicht durch den Transistor
fließen muss) hat mäßig gut funktioniert:
Handy ließ sich laden, aller 5-10min musste ich den ganzen apparat vom
Dynamo abstecken, weil doch bisschen Strom in den Transistor geflossen
ist, der sich infolge dessen erwärmt hat und die notwendige BE-Spannung
gesunken ist (also noch mehr Strom "verheizt" wurde)
Hat aber für meine Zwecke funktioniert.
Gruß
Sepp V. schrieb:> weil doch bisschen Strom in den Transistor geflossen> ist
Na, das ist ja auch die Funktionsweise der Schaltung. So viel Strom
ziehen, dass die Spannung auf 5,2V sinkt.
Sepp V. schrieb:> der sich infolge dessen erwärmt hat und die notwendige BE-Spannung> gesunken ist (also noch mehr Strom "verheizt" wurde)
Ja... und? Auf 0,1V Ube hin oder her wird's ja nicht ankommen, das
Smartphone wird ja auch bei 5,1V noch laden. Die im worst-case ~3W (ohne
USB-Verbraucher) muss der Transistor natürlich loswerden können.
Also bei Fahrraddynamoanwendungen würde ich heutzutage einen
Schaltregler verwenden. Sollte der Dynamo sich als Stromquelle
verhalten...auch egal, bis 40V halten das die Schaltregler aus. Sollten
höhere Spannungen auftreten, würde ich die halt dann klassisch
begrenzen.
Ich könnte nur nicht damit leben, bei höheren Geschwindigkeiten Energie
zu verheizen...das macht in dem Fall mein Körper schon zur Genüge
Ein Dynamo liefert einen Strom. Er läuft leicht, wenn der Strom 0 ist,
oder die Spannung. Wenn man den Strom klein macht, können Höhe spg
auftreten.
Ein Längsregler ist damit immer ungeeignet, da er die spg erhöht.
Ein paralleler shunt wie im ersten post ist schon sehr nah am Optimum.
Gleichrichter und (nach Diode) Kondensator am Ausgang können es
verbessern. Das Optimum wäre Kurzschluss des Dynamos, solange die
Ausgangsspannung OK ist. Dann wird auch nichts warm.
Dimensionierung so, dass eine Halbwelle den Kondensator nicht mehr als
z.b. 50mV lädt. Dann bei > 5V die Halbwelle kurzschließen, bei < 5V
nicht. Also Komparator plus Thyristor, fertig.
Fire Heart schrieb:> Also bei Fahrraddynamoanwendungen würde ich heutzutage einen> Schaltregler verwenden
Ja, solche Versuche von ahnungslosen Anfängern gibt es immer wieder.
Hier im thread weiter oben hat es auch 2 cent probiert.
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