Hallo, ich bitte die mitlesenden Elektronik-Fachleute um Nachsicht zu meinen Fragen - habe beruflich nur mit Software zu tun. Das mikrocontroller-Forum hat viel geholfen. Der Prototyp funktioniert auch. Aber vielleicht habe ich Fehleinschätzungen vorgenommen, die eher langfristig zu Problemen führen können. Schon jetzt vielen Dank für die Hilfe. Ich besitze ein Cowboy 3 Elektrofahrrad. Es hat ein im Rahmen integriertes Frontlicht von minimaler Leuchtstärke. In der beleuchteten Stadt ok, aber außerhalb oder gar im Wald nicht zu gebrauchen. Ist es möglich, dem Rad mit überschaubarem Aufwand ein besseres Licht zu spendieren? Für das Frontlicht verwendet der Hersteller PWM-Steuerung, d.h. die 36V Akku-Spannung liegen konstant an. Per App lässt sich die Beleuchtung schalten, was dem Frontlicht mE über PMW high bzw. low weitergegeben wird. Die verbesserte Beleuchtung besteht aus einer an der Gabel befestigten handelsüblichen LED Frontleuchte. Sie arbeitet laut Aufdruck mit 6-48V und hat max. 1,4W Leistungsaufnahme. An Stelle des Originallichts sitzt nun ein 3D gedruckter Deckel. Auf seiner Innenseite arbeitet ein BC337-40. Seine Basis ist über einen 2,2 Kilo-Ohm Vorwiderstand mit dem PWM-Ausgang des Controllers verbunden. Die Minusleitung des Controllers ist mit dem Emitter verbunden, der Collector mit der 36V Plusleitung. Der Emitter ist mit der Plusleitung des Lichts verbunden, die Minusleitung der Leuchte mit der 36V Minusleitung. Die Schaltung funktioniert wie erhofft. Wie sieht die langfristige Perspektive aus? - Ist der BC337-40 ok oder gibt es bessere Alternativen bzw. welche mit geringerer Abwärme? - Was ist der korrekte Vorwiderstand? Die erste Frage zielt auf die Zuverlässigkeit. Betreibe ich den Transistor in einem Lastbereich der lange stabil funktioniert? Ist die Abwärme so gering, dass das nur bis 60 Grad temperarturstabile PLA-Filament damit klarkommt? Das gut zum Rad passende matte Schwarz war nur in PLA zu bekommen. Die mit Hilfe verschiedener Forumbeiträge gemachten Berechnungen und Abschätzungen für den Vorwiderstand - Das Licht braucht 1,4W an 36V, d.h. ca. 40mA - Die PWM-Steuerleitung des Controllers hat 3,3V Pegel - Die PMW-Schaltfrequenz ist komplett irrelevant - gibt ja nur an oder aus - Als Stromverstärkungsfaktor habe ich 40 angenommen Mit (3,3V-0,7V Spannungsabfall an der Basis-Emitter-Strecke) / 1 mA komme ich auf 2,6 Kilo-Ohm. Entsprechend der Anleitung (https://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand) habe ich einen gut 10% darunter liegenden Widerstand verbaut um sicheres Schaltverhalten zu garantieren. Welches Risiko kann durch die Daumenpeilung beim Stromverstärkungsfaktor entstehen? Manche Datenblätter geben den Faktor beim BC337-40 mit mindestens 100 an. Aber bei nur 40 mA Stromstärke beim durchgeschalteten Zustand müsste doch auch die Stromstärke auf der PMW-Leitung sehr gering sein und damit auch der aus 100 gegenüber 40 entstehende Unterschied? Ein Controller ähnlich Arduino müsste solche Lasten im einstelligen mA-Bereich verkraften? Vielen Dank und viele Grüße Robert
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Robert U. schrieb: > möglich, dem Rad mit überschaubarem Aufwand ein besseres Licht zu > spendieren? Bau ein stärkeres an! > Für das Frontlicht verwendet der Hersteller PWM-Steuerung, d.h. die 36V > Akku-Spannung liegen konstant an. Per App lässt sich die Beleuchtung > schalten, was dem Frontlicht mE über PMW high bzw. low weitergegeben > wird. Nicht ganz. Da ist noch eine Spule im Spiel, denn 36V kann man nicht direkt an eine LED anlegen. Außerdem eine Stromregelung. > Die verbesserte Beleuchtung besteht aus einer an der Gabel befestigten > handelsüblichen LED Frontleuchte. Sie arbeitet laut Aufdruck mit 6-48V > und hat max. 1,4W Leistungsaufnahme. Und das soll HELLER sein als dein Original? > An Stelle des Originallichts sitzt > nun ein 3D gedruckter Deckel. Auf seiner Innenseite arbeitet ein > BC337-40. Seine Basis ist über einen 2,2 Kilo-Ohm Vorwiderstand mit dem > PWM-Ausgang des Controllers verbunden. Die Minusleitung des Controllers > ist mit dem Emitter verbunden, der Collector mit der 36V Plusleitung. > Der Emitter ist mit der Plusleitung des Lichts verbunden, die > Minusleitung der Leuchte mit der 36V Minusleitung. Was soll die Lyrik? Zeichne einen gescheiten Schaltplan und zeig den uns! > Die Schaltung funktioniert wie erhofft. Wie sieht die langfristige > Perspektive aus? > - Ist der BC337-40 ok oder gibt es bessere Alternativen bzw. welche mit > geringerer Abwärme? Wozu? Wie warm wird der denn? > - Was ist der korrekte Vorwiderstand? Tja. > Die erste Frage zielt auf die Zuverlässigkeit. Betreibe ich den > Transistor in einem Lastbereich der lange stabil funktioniert? Schaltplan! > Ist die > Abwärme so gering, dass das nur bis 60 Grad temperarturstabile > PLA-Filament damit klarkommt? Das gut zum Rad passende matte Schwarz war > nur in PLA zu bekommen. Wenn die Schaltung richtig dimensioniert ist, wird die keine 60°C warm. > - Das Licht braucht 1,4W an 36V, d.h. ca. 40mA > - Die PWM-Steuerleitung des Controllers hat 3,3V Pegel > - Die PMW-Schaltfrequenz ist komplett irrelevant - gibt ja nur an oder > aus Unfug! Wenn das 1 MHz wäre und dein Transistor zu langsam, dann wäre es sehr wohl relevant! Deine Schaltung scheint eher durch Zufall als Absicht zu "funktionieren", wenn ich deine Lyrik richtig interpretiert habe.
Wenn das originale Licht deutlich schwächer ist, als eine 1,4 Watt LED Leuchte, dann stimmt da was nicht. Ich würde das Fahrrad umtauschen. Immerhin gibt es Vorschriften, die erfüllt werden müssen. 1,3 Watt ist das Minimum, was vor 8 Jahren verkauft wurde. Die Vorgeschriebene Leistung ist seit dem sicher nicht geringer geworden.
Robert U. schrieb: > Die verbesserte Beleuchtung besteht aus einer an der Gabel befestigten > handelsüblichen LED Frontleuchte. Sie arbeitet laut Aufdruck mit 6-48V > und hat max. 1,4W Leistungsaufnahme. Hmm, da wird ja schon eine stromregelnde Elektronik drin sein. Und nun haust du von aussen noch eine PWM drauf ? Ob das gut geht, vermutlich sitzt am Eingang erst mal ein Kondensator. Da schaltet der BC337 jedesmal auf Kurzschluss (und die Lampenhelligheit durfte sich nicht wesentlich ändern egal welche PWM, nur die Spitzenströme werden höher). Nun, vielleicht schützt dich eine superlange spindeldürre Zuleitung, wer weiss. Robert U. schrieb: > Ist die Abwärme so gering, dass das nur bis 60 Grad temperarturstabile > PLA-Filament damit klarkommt? PLA ist nicht wetterfest. Nun gut, Fahrradfahrer auch nicht, wenn du es also immer unterstellst. Zudem werden 60 GradC in praller Sonne auf schwarzen Flächen durchaus mal erreicht, und 3d-FilamentDruck ist oft nicht wasserdicht.
Hallo und danke für die bisherigen Antworten. Schaltplan versuche ich nachzuliefern (handgezeichnet). Brauche ich eine Spule, wenn das neue Licht an 6-48V funktioniert? Testweise geht es auch an einem 9V Block. Der Hinweis mit den gesetzlichen Beleuchtungsvorschriften ist korrekt. Der Hersteller legt bei den in Deutschland verkauften Rädern eine Clip-On bei. Ist besser als das eingebaute Licht. Wird aber gerne geklaut und schwächelt im falschen Augenblick.
Robert U. schrieb: > Brauche ich eine Spule Nicht nur das. Zeige erstmal deinen Schaltplan. > Testweise geht es auch an einem 9V Block. Die liefern ja auch nicht viel Strom.
Robert U. schrieb: > Der Hersteller legt bei den in Deutschland verkauften Rädern eine > Clip-On bei. Ist besser als das eingebaute Licht. Wird aber gerne > geklaut und schwächelt im falschen Augenblick. Wie armselig. Es fehlen offenbar auch sämtliche vorgeschriebene Reflektoren, und der Zahnriemen liegt komplett offen, dass man sich die Hose einklemmt. Gepäckträger hat man wohl auch vergessen. Hat es wenigstens einen stabilen Ständer (offenbar nicht)? Ich sage mal so: Wenn ich an meinem Billigrad alles abschraube, was geht, dann sieht das genau so toll aus. Nur ist das dann eben kein brauchbares Fahrrad mehr. Sehe ich richtig, dass diese schicke Fehlkonstruktion über 2000 Euro kostet?
Beim armseligen Frontlicht stimme ich dem vorigen Post zu. Rätselhaft, warum der Hersteller kein in D zugelassenes Frontlicht hat, das er vor Auslieferung einfach einklippt. Es gibt Lightskin-Lenker und ähnliches, die auf geringerer Fläche eine StVZO konforme Beleuchtung schaffen. Der Rest des Rades ist Geschmackssache. Bei zuletzt 1200 Euro Abverkaufspreis für das auslaufende Cowboy 3 erscheint das Preis-Leistungsverhältnis ok.
Falk B. schrieb: > Und das soll HELLER sein als dein Original? Früher (tm) mussten Fahrräder mit einer 3W Glühbirne als Frontlicht auskommen. 1.4W LED dürften vom Lichtstrom dem Vierfachen entsprechen.
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Robert U. schrieb: > Der Schaltplan. Du meinst wohl eher diesen Schaltplan.
Wolfgang schrieb: > Früher (tm) mussten Fahrräder mit einer 3W Glühbirne als Frontlicht > auskommen. Du meinst 2,4 Watt Glühbirnen. Das reicht heute nicht mehr. Seit 2006 muss die Beleuchtungsstärke des Frontscheinwerfers im Kernausleuchtungsbereich auf einer Wand in 10 Metern Entfernung mindestens 10 Lux betragen.
Michael M hat Recht - mein Fehler. Kann jemand etwas zu den verwendeten Bauteilen sagen?
Robert U. schrieb: > Kann jemand etwas zu den verwendeten Bauteilen sagen? Ich schließe mich dem an, dass es keine gute Idee ist, eine Lampe mit integrierter Elektronik einfach mit PWM statt einer (nicht pulsierenden) Gleichspannung zu versorgen. So etwas würde ich nur tun, wenn die Lampe laut Hersteller ausdrücklich dafür geeignet ist.
Danke für den Beitrag, Stefan F - über PWM weiß ich fast nichts. Habe zwei Youtube Videos angeschaut. Dort wurde es anhand von Autoscheinwerfern sehr ähnlich erklärt. Statt früher zwei Glühbirnchen mit unterschiedlichen Spannungen nun eine LED-Leiste. Die Leuchtstärke ergibt sich aus dem Verhältnis der unter dem PWM-Signal liegenden Fläche zur Fläche, wenn PWM durchgehend high wäre. Die per App schaltbare Beleuchtung am Rad kennt nur an und aus - vereinfachend hatte ich angenommen, dass die Elektronik dies durch konstant high bzw. low darstellt und nichts pulsiert. Da liege ich falsch?
Robert U. schrieb: > Dort wurde es anhand von > Autoscheinwerfern sehr ähnlich erklärt. Aber Leuchtmittel mit Elektronik sind eben keine Glühlampen. Ich habe schon als Kleinkind immer einen auf die Finger bekommen, wenn ich an elektronischen Geräten am Schalter gespielt hatte: Klick-Klack-Klick-Klack-Klick-Klack, eben weil sie davon oft kaputt gehen. Robert U. schrieb: > Die per App schaltbare Beleuchtung am Rad kennt nur an und aus - > vereinfachend hatte ich angenommen, dass die Elektronik dies durch > konstant high bzw. low darstellt und nichts pulsiert. Da liege ich > falsch? Keine Ahnung. Weiter oben heiß es noch, dass die Lampe mit PWM betrieben wird. Ich kenne dein Fahrrad nicht. Brauchst du wirklich eine App, um das Licht von deinem Fahrrad ein zu schalten? Warum zum Teufel schickt man so einen Müll nicht umgehend zurück? Ich muss jetzt mein Smartphone aufladen gehen, sonst kriege ich die Klospülung nicht betätigt. Ach nee, die funktioniert ja rein mechanisch. Was für ein Glück, meine Welt ist noch normal.
Ich erkenne, dass ich zu Beginn die falsche Frage gestellt habe. Ich möchte die Clip-On Leuchte ersetzen und die Lichtsteuerung der App möglichts weiter verwenden. Welche Möglichkeiten habe ich, wenn das vorhandene Licht über konstant 36V versorgt und per PWM geschaltet wird?
Robert U. schrieb: > Welche Möglichkeiten habe ich, wenn das vorhandene Licht über konstant > 36V versorgt und per PWM geschaltet wird? Es gibt keine LED Lampe ohne Elektronik, die exakt mit 36 Volt betrieben werden kann. Sind es überhaupt exakt 36 Volt? Oder ist es eher eine Spannung um 36V, die vom Ladezustand des Akkus abhängt? Man könnte viele LEDs in Reihe schalten und den Rest in einem Vorwiderstand verheizen. Aber das wäre technisch unelegant und vom mechanischen Aufbau her wohl auch doof. Oder hast du Bock auf eine Lichterkette? Lies das mal: http://stefanfrings.de/LED/index.html
Robert U. schrieb: > Die per App schaltbare Beleuchtung am Rad kennt nur an und aus Na das ist kein PWM, vergiss also die Bedenken.
Stefan F. schrieb: > 1,3 Watt ist das Minimum, was vor 8 Jahren verkauft wurde. Die > Vorgeschriebene Leistung ist seit dem sicher nicht geringer geworden. So ein Quatsch mal wieder. Es ist natürlich keine minimale Leistung für Fahrradleuchten vorgeschrieben – der Gesetzgeber weiß nämlich, dass es unterschiedliche Wirkungsgrade gibt bzw. sich selbige im Laufe der Jahre verbessern (alleine schon deshalb ist es einfach nur Blödsinn, mit irgendwelchen Werten von vor acht Jahren anzukommen – warum nicht gleich mit Werten von 1972?). Was nun tatsächlich vorgeschrieben ist – nun, das herauszufinden überlasse ich alternativ deiner Fantasie, deinem technischen Verständnis oder deinem Vermögen, Google zu bedienen.
Horst G. schrieb: > Es ist natürlich keine minimale Leistung für Fahrradleuchten > vorgeschrieben Doch, seit 2006 schon. Siehe https://de.wikipedia.org/wiki/10-Lux-Regelung Horst G. schrieb: > Was nun tatsächlich vorgeschrieben ist – nun, das herauszufinden > überlasse ich alternativ deiner Fantasie, deinem technischen Verständnis > oder deinem Vermögen, Google zu bedienen. Tja, und dabei habe ich die 10-Lux Regelung gefunden, von der ich bereits weiter oben schrieb. Wer phantasiert hier?
Hallo Michael B, die Originalleuchte wird definitiv per PWM gesteuert. Anfangs hatte ich die neue Leuchte nur an Plus und Minus angeschlossen. Sie leuchtete durchgehend - egal was ich in der App geschaltet habe. Ist blöd, eine Leuchte zu haben, die selbst beim Abstellen und Abschalten des E-Bikes weiterleuchtet. Einzige Alternative war, den Akku herauszunehmen. Ist auch blöd beim Einkaufen den Akku im Handgepäck zu haben.
Michael B: Bedeutet dein Beitrag, dass die vorhandene Schaltung, d.h. PWM-Signal an der Basis von BC337-40 in Kombination mit der nachgekauften Leuchte ok ist? Die Anschlüsse auf der Platine der Originalleuchte heißen VCC, GND und PWM.
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