Hallo,
ich würde gerne diesen Spannungswandler
(http://www.banggood.com/Matek-DC-DC-Converter-USB-Charger-Adapter-Battery-Converter-p-933954.html)
an den Nabendynamo von meinem Fahrrad anschließen.
Problem ist die Wechselspannung des Dynamos, da der Wandler für
Gleichspannung gemacht ist.
Ein Gleichrichter würde dieses Problem lösen, jedoch habe ich sehr wenig
Ahnung von diesen.
1)Ich habe bei Reichelt diesen gefunden:
http://www.reichelt.de/KBU6/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=9222&artnr=KBU6B&SEARCH=gleichrichter
Ist der für meinen Zweck okay oder gibt es besser geeignete?
2)Die Spannung, die dort rauskommt, muss wohl geglättet werden.
Welche Kondensatoren (hab gelesen 2 oder mehr) brauche ich?
3)Nochmal um mich zu versichern: Die Kondensatoren werden parallel zum
Verbraucher eingebaut?
Danke für euer Hilfe!
Den genauen Spannungswert unter Last kenn ich nicht, aber der Grenzwert
der Spannung ist in Deutschland gesetzlich auf 7,5 Volt bei 30 km/h
festgelegt. Dass diese Spannung aber nicht überschritten wird, kann ich
nicht garantieren.
Die 15-20km/h sind für mich kein Problem.
Ich will ein Handy laden bzw. den Entladeprozess verlangsamen,
vielleicht auch noch eine Powerbank dazwischen klemmen.
Herr Mueller schrieb:> Und um die 7V Mindestspannung des Wandlers zu erreichen, musst du> mindestens 15-20km/h fahren.
Mein gammliger Seitenläufer liefert schon bei langsamem Fahren >10V. Und
Nabendynamos können in der Regel viel mehr liefern als das rostige Ding.
Es dürfte notwendig sein, mindestens einen orntlichen 35V-Elko zu
verbauen und die Spannung mit einer kräftigen Z-Diode zu begrenzen.
Sonst hast du nur sehr kurz Freude an dem Lader (sieht ja hübsch aus!).
bzrtg schrieb:> Ich will ein Handy laden
Das einfachste ist da immer noch, wenn Du einen 6V-Bleiakku an den
Dynamo anschliessen würdest. Zusätzlich brauchst Du dafür nur eine
Spannungsbegrenzung (sog. Power-Z-Diode) und einen Gleichrichter.
Die 5V für Dein Handy erzeugst Dudann mit einem LowDrop-Spannungs-
regler.
Gruss
Harald
Brückengleichrichter mit Schottkydioden, Elko, Surpressordiode,
Buck-Boost-Converter.
An dem Projekt ist schon jemand dran, und der grübelt schon sehr lange
darüber.
Problem ist, dass wenig Verlustleistung auftreten darf. Immerhin sind 5W
bei 50% Wirkungsgrad etwa 5% der als Mensch abgegebenen Leistung.
schau mal bei B und M
http://www.bumm.de/produkte/dynamo-scheinwerfer/lumotec-iq2-luxos.html
und auch die Haben Probleme goooglen volle Scheinwerfer Leistung nur
kurtzfristig.
Akkuladen nur mit Licht aus aber wer will schon selbst tagsüber ohne
Licht fahren.
Holl dir nen zusatz akku z.B. fetten Modelbau LIPO und lade darüber dein
Händy Navi was auch immer.
bzrtg schrieb:> Den genauen Spannungswert unter Last kenn ich nicht, aber der Grenzwert> der Spannung ist in Deutschland gesetzlich auf 7,5 Volt bei 30 km/h> festgelegt. Dass diese Spannung aber nicht überschritten wird, kann ich> nicht garantieren.
Die Zusammenhänge sind bei näherer Betrachtung schon etwas komplexer.
Wie ein Vorredner schon bemerkte, sind Dynamos eher als Stromquellen
denn als Spannungsquellen zu modellieren.
Beim Betrieb mit Glühlampen, also näherungsweise konstanter ohmscher
Last resultiert das in einer annähernd konstanten Spannung von 6V.
Sobald die Last nicht mehr ohmsch ist (z.B. LED) oder nicht konstant
(Frontscheinwerfer fällt aus, Wackelkontakt) geht das Theater los.
LEDs als Scheinwerfer sind eher noch das kleinere Problem. Durch die
progressive Kennlinie begrenzen sie die Spannung sogar noch besser als
eine Glühlampe. Viel problematischer ist ein Lastabwurf durch z.B. eine
durchbrennende Scheinwerfer-Glühlampe. Durch die fehlende Last steigt
dann nämlich die Spannung an und die Rücklicht-Glühlampe brennt auch
gleich durch. Generationen von Radfahrern können da ein Lied von singen.
Weil das Problem bei Nabendydnamos noch ausgeprägter ist, bauen viele
Hersteller da serienmäßig eine Spannungsbegrenzung in Form von zwei
Leistungs-Z-Dioden ein. Und Radfahrer, die gern das Maximum an Leistung
aus ihrem Dynamo holen wollen, bauen sie wieder aus ;)
Ein Schaltregler (Stepdown, Buck) hat nun aber eine Kennlinie mit einem
negativen (differentiellen) Widerstand. Wenn die Eingangsspannung
steigt, dann sinkt der Strom. Was den Dynamo dazu veranlaßt, noch mehr
Spannung zu liefern. Was den Strom noch weiter sinken läßt. usw. usf.
Der ganze Krempel wird so nicht stabil.
Die einfachste Abhilfe besteht darin, den vom Dynamo gelieferten Strom
zum permanenten (Nach)Laden eines Akkus zu benutzen. Wenn der Akku voll
ist, muß eine parallel liegende Spannungsbegrenzung den Strom aufnehmen.
Aus dem Akku heraus kann man dann beliebige Lasten versorgen. Und dann
wegen der annähernd konstanten Klemmenspannung auch per Schaltregler.
Fertige Lösungen (Forums-Lader etc.) findet man im Web zuhauf.
XL
Helge A. schrieb:> Es dürfte notwendig sein, mindestens einen orntlichen 35V-Elko zu> verbauen und die Spannung mit einer kräftigen Z-Diode zu begrenzen.> Sonst hast du nur sehr kurz Freude an dem Lader (sieht ja hübsch aus!).
Und welche Kapazität ist sinnvoll? So einer?
http://www.reichelt.de/AX-105-3300-35/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=126790&artnr=AX+105+3300%2F35&SEARCH=elko+35v
Wozu die Z-Diode? Der verlinkte Wandler hat ja ein Überspannnungsschutz
und kann bis 26V mithalten.
Marc Ebmeyer schrieb:> und auch die Haben Probleme goooglen volle Scheinwerfer Leistung nur> kurtzfristig.> Akkuladen nur mit Licht aus aber wer will schon selbst tagsüber ohne> Licht fahren.
Aber nicht beim "E-Werk"/"USB-Werk"
Axel Schwenke schrieb:> Ein Schaltregler (Stepdown, Buck) hat nun aber eine Kennlinie mit einem> negativen (differentiellen) Widerstand. Wenn die Eingangsspannung> steigt, dann sinkt der Strom. Was den Dynamo dazu veranlaßt, noch mehr> Spannung zu liefern. Was den Strom noch weiter sinken läßt. usw. usf.> Der ganze Krempel wird so nicht stabil.
Würde das ganze mit eingeschaltetem Licht gehen?
Ohne Akku bekommst Du noch en anderes Problem:
Aus Sicht des Telefons hast Du ein defektes Ladegerät angeschlossen, da
es mal mehr und mal weniger Spannung liefert. Manchmal auch gar keine.
Ich hatte mal ein Handy, dass nach einigen Wechseln "Ladegerät defekt"
anzeigte und dann für einige Zeit gar nicht mehr zu laden war.
> Würde das ganze mit eingeschaltetem Licht gehen?
Der normale Dynamo liefert in 3 Watt, die normalen Lampen verbrauchen 3
Watt. Nun rechne mal aus, wieviel leistung für weitere Verbrauche (wie
deinem Handy) übrig ist.
0 Watt!
> Overvoltage, overcurrent, short circuit, reverse polarity protection
Das sagt nicht aus, wen geschützt wird und wie. "Overvoltage Protection"
könnte bedeuten, dass dann eine Sicherugn durchbrennt. Da ich auf den
Fotos aber keine sehe, vermute ich eher, dass das Ding sich dann
abschaltet. Nur wie lange schaltet es sich ab? Wer veranlasst, dass es
sich wieder einschaltet?
Oder wird nur das Handy vor Überspannung geschützt und der Laderegler
geht ggf. kaputt? Das liegt nahe, denn jedes Bauteil hat eine maximale
Betriebspanunng bei deren Überschreitung es kaputt geht. Selbst ein
simpler Wand-Lichtschalter kann durch Überspannung zerstört werden.
Von der technischen Frage mal abgesehen:
ein interessantes Ansinnen - eine rasch wachsende Zahl von Menschen
steckt Fremdenergie ins Fahrrad, um leichter zu treten, hier wird das
Umgekehrte gewünscht.
Helge A. schrieb:> Es dürfte notwendig sein, mindestens einen orntlichen 35V-Elko zu> verbauen und die Spannung mit einer kräftigen Z-Diode zu begrenzen.
Da gehört dann in jedem Fall auch noch eine Drossel in den Zweig, weil
sonst die "kräftige Z-Diode" zu viel zu tun bekommt, eben wegen jener
Konstantstromcharakteristik.
> Der normale Dynamo liefert in 3 Watt, die normalen Lampen verbrauchen 3> Watt.
Wenn man zwei Sätze normaler Lampen in Reihe anschliesst, kommen aus dem
Dynamo ggf. auch 6 W heraus, wenn man nur schnell genug fährt ...
Also kann man von den 3 W schon etwas abzweigen, wenn man bedenkt, wie
gerne sich Halogen-Scheinwerfer (falls mit 2,4 W-Birnchen bestückt) in
den Tarnmodus verabschieden.
> Da gehört dann in jedem Fall auch noch eine Drossel in den Zweig, weil> sonst die "kräftige Z-Diode" zu viel zu tun bekommt, ...
Eine "Drossel" ist doch schon im Dynamo "eingebaut" ...
Die "eingebaute Drossel" erzeugt eine halbwegs konstante
Leistungsabgabe. Ich hab das mal in Häkchen gesetzt, weil man diese
Funktion schlecht rausbauen kann außer mit konstruktiven Maßnahmen am
Kern.
Daher braucht's wirklich keine weitere Drossel im AC-Kreis.
Zur Abschätzung der Kondensatorgröße: In meinen Rücklicht mit
Einweggleichrichtung war zwischen 47uF und 470uF kaum noch ein
Unterschied zu bemerken. Das zieht aber nur 30mA. Ein Elko ab 1000uF
dürfte also ausreichen für 500mA, dein verlinkter ist eine gute Wahl.
Der Dynamo erzeugt viel höhere Frequenzen als die 50Hz aus der
Steckdose.
Bei meinem rostigen Seitenläufer erhalte ich bei normaler Fahrt im
aktuellen Aufbau (3 LED, Brückengleichrichter) ca. 10-11V und 0,4-0,45A.
Das sind ungefähr 4-5W. Nabendynamos liefern häufig mehr. Der Einwurf
mit mangelnder Leistung dürfte damit entkräftet sein ;)
Ob ein 12V-Akku notwendig ist, muß der Versuch zeigen. Das ist recht
wahrscheinlich, besonders in der Stadt mit häufigen Stops.
> Der Dynamo erzeugt viel höhere Frequenzen als die 50Hz aus der> Steckdose.
Hängt natürlich davon ab, wie schnell man fährt:
Bei Nabendynamos muss man schon flott sein:
Angenommen, die haben die Polpaarzahl p=14
( http://www.s-line.de/homepages/bosch/tachogeber/node7.html )
und man fährt mit 18km/h=5m/s auf 26 Zoll-Rädern, erhält man auch nur
f= 14 * 5m/s / (26*0,0254m*Pi) = 34 Hz (?)
