Hallo
Ich würde gerne drei Stück Led's (gesamt 50mA 3v) mindestens 30 sekunden
lang über einnen Stepup und einen Elko betreiben wollen.
Das ganze soll ein Standlicht Rücklicht für ein Rad werden.
Was würde ich für eine Kapazität benötigen?
Die Led's sollen nicht dunkler werden sondern tatsächlich mit 50mA
leuchten. deswegen der Stepup.
Aufladen kann ich den Kondensator nur mit maximal 4V. (mehr kommt aus
dem Dynamo gleichgerichtet belastet bei normaler Fahrt nicht)
Überlege Dir doch einfach welche Spannung Dein Step-Up mindestens
braucht um die LEDs zu versorgen. Unter diese Spannung darf es halt in
den 30s nicht fallen.
Gehen wir mal von 1V aus und sagen wir mal im Mittel fließen 100mA in
den Stepup (solltest Du ggf auch mal untersuchen). Dann dürftest Du 3V
über dem C verlieren bis das Licht ausgeht.
Also vereinfacht
30s * 100mA / 3V = 1F
@ Wallhalla (Gast)
>Ich würde gerne drei Stück Led's (gesamt 50mA 3v) mindestens 30 sekunden>lang über einnen Stepup und einen Elko betreiben wollen.
Zuerst sollte man sie in Reihe schalten, das ergibt dann ca. 9V@15mA.
>Das ganze soll ein Standlicht Rücklicht für ein Rad werden.>Was würde ich für eine Kapazität benötigen?>Die Led's sollen nicht dunkler werden sondern tatsächlich mit 50mA>leuchten. deswegen der Stepup.>Aufladen kann ich den Kondensator nur mit maximal 4V. (mehr kommt aus>dem Dynamo gleichgerichtet belastet bei normaler Fahrt nicht)
Na dann rechnen wir mal.
Dein Step Up muss von 4V auf 9V hochtransoformieren, d.h. der mittlere
Eingangsstrom ist um Faktor 9/4=2,25 höher als der Ausgangsstrom, macht
ca. 34mA. Dazu kommt der Wirkungsgrad, sagen wir mal 80%, macht 42mA
Eingangsstrom.
Wenn wir eine Entladung des Eingangskondensators von 4V auf 2V zulassen,
braucht man
C = I * t / U = 42mA * 30s / 2V = 0,63F.
Incl. Reserven eher 1F-2F.
Solche Superkondensatoren gibt es zu kaufen. Aber Vorsicht, kauf die
"neuen" Typen, welche Kleine Innenwiderstände <1 Ohm haben. Die "alten"
Goldcaps sind um Größenordungen hochohmiger und können kaum Ströme im
oberen mA Bereich liefern.
Also, die hast einen Kondenser, der Kapazitaet C, der hat eine Ladung
drauf. Die Ladung ist A*s. Die Kapazitaet rechnet als C = A*s/V. Du
kannst den Cap von 4V auf 0.8V entladen...
Nun ist es noch ein Dreisatz. Mach mal.
Falk B. schrieb:> C = I * t / U = 42mA * 30s / 2V = 0,63F
Die 42mA gelten aber für 4V. Da wird man ganz schnell drunter sein. Aber
Du hast ja auch geschrieben mit Reserven eher 1-2F
Oder über die Energie brechnen.
Benötigte Energie:
50mA 9V 30s = ca. 14Ws
Energie im C
E = 1/2 CU²
Energie im vollen C:
Evoll = 1/2 C 4²V²
Energie im leeren C:
Eleer = 1/2 C 1²V²
Delta E = entnommene Energie
Delta = 1/2 C (4²V² - 1²V²)
= 7,5V² C
Die benötigte Energie ist wie oben ermittelt 14Ws.
Also:
14Ws = 7,5V² C
C = 14Ws/7,5V² = 1,9F
Dabei sind allerdings die Verluste des Schaltreglers noch nicht
berücksichtig.
Nach dieser Berechnung muss der C größer als 2F sein.
Ein Problem wurde bisher unterschlagen:
Von 0,8V auf 9V bei 50mA heißt: 700mA (bei 80% Wirkungsgrad) MITTLERER
Strom im Kondensator.
Das heißt, es fließt ein Peakstrom von >1,4A aus dem Kondensator.
Das muss der Step-Up gar nicht unbedingt können. Da ist schon genaueres
Nachrechnen nötig.
Weitere Schwierigkeiten:
Ein derartig absurdes Tastverhältnis muss der Schaltregler auch noch
können.
Die Drossel braucht einen hohen Sättigungsstrom.
Der Wirkungsgrad wird Mist sein.
Ich bezweifle jetzt einfach mal, dass das wie oben berechnet klappt.
Ich persönlich würde den Kondensator höchstens auf VCC/2 entladen (so 2V
oder so) und selbst das erforder Mitdenken und Rechnen. Nicht einfach
nur hinschätzen.
Sinnvoller ist m.E. die einfache Lösung Goldcap mit 1 Farad und die Leds
einfach parallel je mit Vorwiderstand dran.
Ja hat mehr Verluste, ja die Leds sind nicht gleichmäßg hell beim
Entladen.
Aber die leuchten dann auch noch nach 2 Minuten deutlich sichtbar. Und
das ist mehr wert als 30 Sekunden gleichmäßig hell und dann aus!
Hunterttausende Fahrrad Led Rückleuchten mit Nachleuchtfunktion für ein
paar Euros haben das bestätigt.
10 Sek. googeln:
Für den Preis kannst du es nicht selber bauen
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Schlumpf schrieb:> Oder über die Energie brechnen.
Wohl der deutlich bessere Ansatz..
Hurra schrieb:> Das muss der Step-Up gar nicht unbedingt können.
Hier habe ich mich auf die Angabe des TO mit den 0,8V verlassen. Bei
1,4A und 1R Innenwiderstand ist das natürlich Essig.
Weil es gerade so schön war anbei mal ein arme Leute Integrator. Da kann
man mal mit den Werten spielen. Und man sieht ganz schön, dass Falk und
ich den mittleren Strom deutlich unterschätzt haben (wobei Falk ja schon
2F angeraten hat).
Edit: Ich habe mal den Strom mitgeplottet (gilt alles für Wirkungsgrad
1). Sehe da keine 1,4A
Servus,
so eine Dynamo-betriebene LED-Schaltung mit Nachleucht-Energiespeicher
habe ich mir schonmal vor vielen Jahren gebastelt (Der Goldcap kostete
damals bei Conrad ca. 10 DM!) Natürlich ist die hier gezeigte Schaltung
nicht für die Beleuchtung eines Fahrzeugs im öffentlichen Straßenverkehr
gedacht - das will ich mal ausdrücklich klarstellen!
Die Vorgabe, daß die LEDs konstant weiterleuchten sollen, halte ich für
kontraproduktiv! Ich finde es jedenfalls nützlicher, wenn die LEDs mit
verminderter Leuchtkraft noch lange weiterleuchten, als wenn sie nach
relativ kurzer Zeit mit voller Kraft plötzlich komplett ausgehen.
Dementsprechend tut es hier auch durchaus ein Goldcap mit relativ hohem
Ri. Ein Stepup ist nicht notwendig, die Spannung des Dynamos reicht
schon bei geringen Drehzahlen aus, insbes. mit der Spannungsverdopplung
statt Brückengleichrichter.
Man sieht ja bereits am Ergebnis der Berechnungen, dass der
Schaltungsansatz Mumpitz ist.
Ein C mit 2F und 16 V ist ein Prügel, den sich keiner freiwillig ans
Fahrrad hängt ;-)
Wallhalla schrieb:> Aufladen kann ich den Kondensator nur mit maximal 4V. (mehr kommt aus> dem Dynamo gleichgerichtet belastet bei normaler Fahrt nicht)
Was hast Du denn für einen seltsamen Dynamo? Ich tippe auf
Messfehler deinerseits. Das Problem bei Dynamoversorgung
sind eher die sehr hohen Ausgangsspannungen (>50V) bei
niedriger Belastung.
@Schlumpf (Gast)
>Man sieht ja bereits am Ergebnis der Berechnungen, dass der>Schaltungsansatz Mumpitz ist.>Ein C mit 2F und 16 V ist ein Prügel, den sich keiner freiwillig ans>Fahrrad hängt ;-)
Qaurk. Der C hängt am Eingang mit max 4V, also nimmt man einen 5V Typen.
Mit 1F ist der nicht wirklich groß.
http://de.rs-online.com/web/p/doppelschicht-kondensatoren/7637810/
Bei meinen Dynamos kommen im Mittel immer 6V AC raus
(je nach Rückenwind auch viel mehr)
Deswegen sind ja auch 6V Birnchen drin.
Aber ohne Belastung sieht das dann ganz lustig aus.
Wenn dann noch Gleichrichter und Siebung kommen wird es
noch lustiger.
BUM Busch und Müller hat sowas im Programm
Habe ich auch an meinem RAD aber ich glaube keine 2 F die LEDs sind
sicher keine schlechten und leuchten auch mit weniger Strom
Also vor dem selber basteln mal dort umsehen.
