Spannungsbegrenzung für Supercap (25F)

Da gibt es sicher so viele Lösungen, wie es Wege nach Rom gibt.

Einfache Lösung: Generator auf Z-Diode, dahinter eine (Schottky-)Diode 
als Entladungssperre zum C. Präzise bis auf die dritte Stelle 
Genauigkeit muß das ganze ja wohl nicht sein. Nachteil: Zusätzliche 
Kurbelenergie wird in der Z-Diode verbraten.

Oder: Generator auf einstellbaren Low-Drop-Spannungsregler, wie z.B. 
einen LM1117 oder LP2951. Nachteil: Es wird immer noch Energie bei 
schnellerem Kurbeln verbraten.

Bei Mehraufwand wären die diversen kleinen Schaltregler-IC auch noch 
interessant, da sie eine variablere Drehzahl des Generators bei besserem 
Wirkungsgrad erlauben, und die Muskeln etwas schonen. D.h., der 
Eingangsstrom verringert sich bei steigender Eingangsspannung, was beim 
Linearregler nicht so ist. Allerdings gibts da für 2,7V keine riesige 
Auswahl, wenn man überhaupt was findet. Man kann über verschiedene 
Generatordrehzahlen wohl mit gutem Wirkungsgrad rechnen.

Die Daten des Generators (am besten Lastkurvenscharen) wären noch 
interessant, damit man mal grob was abschätzen kann. Macht der die 3V 
mit Mühe und Not, oder erreicht der locker z.B. auch mal 8V?

Übrigens hab ich selbst so eine Kurbeltaschenlampe, vor etwa 4 Jahren 
bei Aldi für 6€. Batterie LIR2032. Ist wohl ne Knopfzelle wie die 
CR2032. Über technische Daten weiß ich auch nichts. Weder über Akku, 
noch Generator, noch LEDs, also Betriebsdauer, Ladedauer, 
Kurbeldrehzahl. Wurde noch nie per Kurbel nachgeladen, sie ist aber 
heute leer geworden. Wenn man Pech hat, ist der Generator ohnehin bald 
mechanisch ausgeleiert, und bekommt nicht nur elektrische Defekte wie 
beim Akku. Blöde ist ja, daß man anhand der Lichtfarbe nicht direkt die 
Leuchtenergie und den Ladezustand wie bei Glühbirnen erkennen kann, da 
weiße LED. Ich denke aber, daß ich mich da erst mal blöd kurbeln werde. 
Ich sollte das mal ins Fitnessprogramm aufnehmen: Täglich 3 Minuten 
kurbeln. Das sollte für den gelegentlichen Betrieb reichen. Gottseidank 
hat das Teil wenigstens ganz normale Kreuzschlitzschrauben zum Öffnen. 
Also, wenn ich mal neugierig werde, öffne ich das Teil, und mache mal 
Messungen. Die Kurbelkraft läßt aber nicht auf höhere Energien 
schließen.

> Den TL431 hätte ich auch noch da.

Dann weisst da ja wie er nach Datenblatt als 2.7V Z-Diode
bechaltet wird, parallel zum SuperCap, die Kurbel liefert nicht genug 
Energie um den TL431 zum Platzen zu bringen.

ABER: Der TL431 braucht auch Strom wenn er nicht begrenzt.

Daher kann so was wie ein ICL7665 besser sein, der Ausfgangs schaltet 
bei überschreitung einen Widerstamd, der mehr Strom bracht als die 
Kurbel liefert. Keine Sorge, sinkt die Spannung dadurch (um 0.1V oder 
so), schaltet er sofort den Belastungswiderstamd wieder ab. Auch der 
braucht aber 3uA. Da man so eine Taschenlampe nur 3 mal benutz und dann 
nie weider, würde ich mir aber nicht mehr Mühe geben.

Hallo zusammen,

vielen Dank für die Vielen Tips, ich denke die Schaltung mit dem TL431 
und hintendran eine Schottky damit sich der Tl431 nicht am Strom vom 
Supercap vergreift wenn vom Generator nichts mehr kommt ist ganz gut die 
Probier ich mal.

Gemessen hab ich am Generator folgendes:

Langsames Kurbeln: 2.5-3.5V
Zügiges  Kurbeln: 3.5-5-5V
Schnelles Kurbeln: 5-7V

Strom sind auf einen Lastwiderstand von 4,7Ohm etwa 100-150mA bei 
moderatem Gekurbel und etwa 200mA wenn man es eilig hat. Finde ich recht 
viel für so ein kleines Generatorendings.

@ Wilhelm,
Das könnte sogar die gleich Lampe sein, in meiner ist auch eine LIR 
Zelle drin allerdings ist die total Taub. Das ist eine Aufladbare 
Li-Ion-Zelle zumindest steht das drauf wenn man den gelben 
Schrumpfschlauch entfernt. Meine ist aber total unten hat nur noch 
einige mV und nimmt keinen Strom mehr an. Die dürfte hinüber sein. Also 
muß nen Supercap ran. :-)

@ Luk4s K.,
Ich meine nicht die üblichen Goldcaps sondern einen Supercap der Firma 
Nuintek. Die Dinger haben wirklich innenwiderstände von einigen 
Milliohm. Der Fließende Strom im Kurzschlußfall brennt dir locker 
Leiterbahnen weg oder Bringt Anschlußdrähte zum Glühen! Die Teile haben, 
besonders wenn die etwas länger bestrom wurden und somit gut Formiert 
sind Kurzschlußströme im zweistelligen Ampere-Bereich! Kein Witz ich hab 
mir damit schon nen Spannungswandler für ne LED-Lampe gegrillt als ich 
mit der Meßspitze vom Multimeter abgerutscht bin. Das Knallt ganz 
ordentlich und der Geruch war auch nicht von schlechten Eltern. :-)

Andreas :-)