Hallo, ich möchte eine 5V-Mikrocontroller-Schaltung mit einem 6V/3W Fahrrad-Nabendynamo versorgen. Die meisten Schaltungen, die ich dazu bereits gefunden habe, nutzen die Eigenschaft des Dynamos eine Konstantstromquelle zu sein um etwa LEDs zu treiben. Ich benötige jedoch konstante 5V. Meine erste Idee war, einfach einen 7805 Spannungsregler mit vorgeschaltetem Gleichrichter zu verwenden. Dafür liegt dann allerdings die Dynamo-Spannung nicht weit genug über den 5V. Daher meine Überlegung (siehe Anhang) hinter einen Brückengleichrichter eine 5,1V/1,3W Zener-Diode zur Spannungsstabilisierung zu verwenden. Natürlich begrenzt diese Schaltung die Spannung des gesamten "Bordnetzes". Dies sollte jedoch nicht schlimm sein, da über dem Brückengleichrichter ca. 1V abfällt und so die Spannung vor dem Brückengleichrichter durch meine Schaltung rechnerisch auf 6,1 V beschränkt wird. Ist diese letzte Überlegung richtig? Und gibt es andere Einwände gegen diese Schaltung? Gruß erna
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997 Bytes
Und wenn man stehen bleibt, ist die Stromzufuhr weg. :-/ Gibt's da nicht geeignete Low-Drop-Spannungsregler? Oder Schaltregler-Chips? Wo man dann auch noch nen Akku anschließen/mit laden kann?
Oh, mir fällt gerade selbst auf: Ist kein anderer Verbraucher am Dynamo aktiv, so fällt die gesamte Leistung (bis auf die, die die uC-Schaltung verbraucht) über der Zener-Diode ab. Schafft hier das Parallelschalten mehrer Z-Dioden Abhilfe?
Die Schaltung soll auch nur während der Fahrt (sogar nur während einigermaßen hoher Geschwindigkeit) versorgt werden.
Die Z-Diode stirbt. Abhilfe wären mehrere Z-Dioden, die dann alle sterben würden.
Über das Thema gibt's hier im Forum schon einiges: http://www.google.de/cse?cx=partner-pub-1202612203358489%3Ajaffbdxotov&ie=UTF-8&q=Nabendynamo&sa=Suche
Ich denke nicht, dass die dort zu findenden für mich geeignet sind. Vielmehr überlege ich, eine "Power-Z-Diode", wie sie auf http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powzen.htm vorgestellt wird, zu verwenden.
Bei Spannungsstabilisierung mittels Z-Diode brauchst du unbedingt einen Vorwiderstand (geeigneter Größe). Für die Dimensionierung einfach mal bei Google suchen. Einfacher wäre aber wirklich einen normalen Low Drop Out Regler zu benutzen.
> ich möchte eine 5V-Mikrocontroller-Schaltung mit einem 6V/3W Fahrrad-Nabendynamo
versorgen
guck mal in die richtung SEPIC converter.
Ich glaube nicht, daß es eine gute Idee ist, die gesamte Bordspannung zu begrenzen - zumindest dann nicht, wenn man ein Rücklicht mit Standlichtfunktion hat. Die sind nämlich oft so knapp ausgelegt, daß das Standlicht nicht mehr funktioniert, wenn die 6 V nur knapp erreicht werden. Ich habe zuweilen solche Probleme, wenn in der Halogenbirne des vorderen Lichtes ein oder zwei Windungen der Glühwendel durch Lunker überbrückt sind. Zudem gibt der Nabendynamo ohne Last sehr hohe Spannungsspitzen ab, die einfache Halbleiterschaltungen womöglich sehr schnell zerstören.
Ich kenne ja nicht den Innenwiderstand des Dynamos, aber meine mich zu erinnern, daß ich beim Fahrradfahren jede unnötige Last vermeiden wollte. Wenn also die Z-Diode begrenzt, merkt man das eventuell beim Treten. Gruß - Abdul
was auch immer du vorhast, aber was spricht dagegen einen passenden step-up wandler (max1676, lm2621) zu verwenden und die schaltung nicht über den dynamo sondern über 2 AA batterien zu versorgen?
Hallo, > ich möchte eine 5V-Mikrocontroller-Schaltung mit einem 6V/3W > Fahrrad-Nabendynamo versorgen. dazu benötigst Du einen Schaltregler; am besten einer, der sowohl hoch- als auch runtertransformieren kann. An den Ausgang des Schaltreglers würde ich einen Kondensator mit möglichst hoher Kapazität (z. B. zwei GoldCaps in Reihe) schalten, damit die µC-Schaltung nicht an jeder Ampel ausgeht. Die Verwendung der Diode ist nicht sinnvoll, da sie bei schneller Fahrt unnötig Leistung verbraucht und in Wärme umsetzt, sofern sie nicht vorher den Hitztod stirbt. Du verheizt damit quasi Deine Muskelkraft. An den Ausgang des Spannungsreglers kannst Du trotzdem ein paar Zenerdioden schalten, wenn Du Angst vor Spannungsspitzen hast. Ich würde bei einer Regelung auf 5.0V aufgrund der Toleranzen bei der Regelung zu einer 5.6V-Diode raten, nicht 5.1V. Gruß, Michael
Michael Lenz schrieb: > Hallo, > >> ich möchte eine 5V-Mikrocontroller-Schaltung mit einem 6V/3W >> Fahrrad-Nabendynamo versorgen. > dazu benötigst Du einen Schaltregler; Es muss ja nicht unbedingt ein Schaltregler sein. So ein SEPIC Wandler ist schon vom Aufwand her nicht ohne. Besonders die Berechnung und Dimensionierung. Man kann den Prozessor ja auch auf 3,3 oder vielleicht sogar 1,8V laufen lassen und einen Spannungsregler benutzen. > ...möglichst hoher Kapazität (z. B. zwei > GoldCaps in Reihe) Du meinst parallel.
>> ...möglichst hoher Kapazität (z. B. zwei >> GoldCaps in Reihe) > > Du meinst parallel. Nein, in Serie. Die GoldCaps halten nur sehr wenig Spannung aus.
Michael Lenz schrieb: >>> ...möglichst hoher Kapazität (z. B. zwei >>> GoldCaps in Reihe) >> >> Du meinst parallel. > > Nein, in Serie. Die GoldCaps halten nur sehr wenig Spannung aus. Dann war das aber undeutlich geschrieben. Für 5V reicht aber ein 5,5V Typ. Oder für 1,8V ein 2,3V Typ.
>Für 5V reicht aber ein 5,5V Typ.
nihct unbedingt, wenn man was auf lebensdauer hält
> Hast Du dafür ein Schaltbild/Link/Eagle-Dateien ;-) ? Leider nein; ich benutze normalerweise keine Schaltregler, da ich empfindliche Meßschaltungen verwende, bei denen die Schaltspitzen stören. Daher habe ich keinen Schaltregler fix und fertig. Du kannst aber mal bei Maxim schauen, da gibt es viele verschiedene Arten. Zum Experimentieren kannst Du aber auch ein Handyladegerät für's Auto ausschlachten. Das, was ich damals mal verwendet hatte, hat von 12V --> 5V heruntertransformiert. Bin mir nicht mehr 100% sicher, ob es das hier war: http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=G713;GROUPID=863;ARTICLE=26926;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=15VInM5qwQAQ8AADOEAs04e7abe610808275055718a39852765ab Gruß, Michael
Hallo, >> Nein, in Serie. Die GoldCaps halten nur sehr wenig Spannung aus. > > Dann war das aber undeutlich geschrieben. Für 5V reicht aber ein 5,5V > Typ. Oder für 1,8V ein 2,3V Typ. dafür geht dann auch einer alleine. Doof wird das Puffern allerdings bei der Gleichrichterschaltung am Eingang. Da hatte ich mal überlegt, zwei oder drei Goldcaps in Reihe zu schalten und eine halbwegs leistungsstarke Überspannungsschutzdiode gegen Überspannungen. Das hab ich aber bislang noch nicht realisiert. Gruß, Michael
>Zum Experimentieren kannst Du aber auch ein Handyladegerät für's Auto >ausschlachten. Das, was ich damals mal verwendet hatte, hat von 12V --> >5V heruntertransformiert. die die ich mal aufgemacht hab hatten alle nen lm317 drin, den kann man auch günstiger haben als nen lader zu schlachten
Michael Lenz schrieb: > Hallo, > >>> Nein, in Serie. Die GoldCaps halten nur sehr wenig Spannung aus. >> >> Dann war das aber undeutlich geschrieben. Für 5V reicht aber ein 5,5V >> Typ. Oder für 1,8V ein 2,3V Typ. > > dafür geht dann auch einer alleine. Doof wird das Puffern allerdings bei > der Gleichrichterschaltung am Eingang. Da hatte ich mal überlegt, zwei > oder drei Goldcaps in Reihe zu schalten und eine halbwegs > leistungsstarke Überspannungsschutzdiode gegen Überspannungen. Achso, ja. Du schrobest oben, dass der Goldcap an den Ausgang des Schaltreglers soll. Da herrscht ja dann eine wohl definierte Spannung.
in der ct 23/2007 war auch mal ein guter Artikel dazu drin, 'Strom aufm Fahrrad' http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/2007/23/190_kiosk
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