Selbstbau USB Fahrrad Ladegerät

[Dee K. (deeh)]

Moin zusammen,

ich bastel gerade an einem selbstgebauten USB-Ladegerät fürs Fahrrad.
Ich hab bereits die Platinen gefertigt und bestückt.

Leider musste ich feststellen, dass sich meine Eingangsschaltung etwas 
merkwürdig verhält.

Im Anhang ist der Eingangsteil bis zum 5V Stepdownwandler zu sehen.
Wie hier gezeigt habe ich vor dem Brückengleichrichter zwei 
Kondensatoren (C4, C5) antiseriell verschaltet. Das soll den 
Blindwiderstand der Dynamoinduktivität teilweise kompensieren. Soweit 
nichts besonderes und wird überall so gemacht.

Nun ist es so, dass mit bestückten Kondesatoren am Stepdown nur eine 
Spannung von ca. 2,5V am Eingang (TP3) ankommt. Nach dem Kondensator 
kann ich allerdings eine Wechselspannung von ca. 12-15 V messen. Das ist 
die erste Sache die ich nicht verstehe.

Noch merkwürdiger ist allerdings, dass wennn ich die Kondensatoren 
auslöte und einfach überbrücke, dann funktioniert alles wunderbar und 
die nachkommende Schaltung wird mit 5V versorgt und Strom fließt.

Ich habe auch schon statt der zwei Kondesatoren einen einzelnen bipolar 
Kondersator eingelötet - Keine Änderung.

Das übersteigt leider meine E-Technik Kenntnisse und die Vorlesungen 
sind Jahre her :-)

Kann mir jemand auf die Sprünge helfen, wieso es mit Kondensatoren nicht 
funktioniert?

Vielen Dank und schönen Abend

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Guten Abend,

Dee K. schrieb:
> Nach dem Kondensator

Diese Angabe ist derartig unspezifisch, daß ich gar nicht weiß, was 
gemeint ist. Vielleicht bin ich zu doof.

Dee K. schrieb:
> Kann mir jemand auf die Sprünge helfen, wieso es mit Kondensatoren nicht
> funktioniert?

Wahrscheinlich liegt die Stromaufnahme mit Belastung derartig hoch, daß 
die Kondensatoren einfach zu wenig Kapazität haben, um da genügend 
Stromstärke hindurch zu lassen. Warum das in vorgefertigten 
Schaltungsvrianten funktionieren soll, entzieht sich meiner Kenntnis.

Über die Belastung wurde bisher nichts ausgesagt.


Die Spannungsbegrenzung mittels der beiden Z-Dioden halte ich allerdings 
für unverzichtbar.

> kann ich allerdings eine Wechselspannung von ca. 12-15 V messen.

Mit welcher Art von Messgerät, Spitzenwert, Spitze-Spitze-Wert, 
Effektivwert, Mittelwert?


mfg

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Dee K. schrieb:
> Noch merkwürdiger ist allerdings, dass wennn ich die Kondensatoren
> auslöte und einfach überbrücke, dann funktioniert alles wunderbar und
> die nachkommende Schaltung wird mit 5V versorgt und Strom fließt.

Das ist auch richtig so.

Erstens ist die Gesamtkapazität von 235uF für große Ströme zu klein.

Zweitens bilden die Elkos einen Hochpass. Das bedeutet, bei niedrigen 
Dynamodrehzahlen (Frequenzen) wirken sie wie ein Widerstand.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Dee K. schrieb:
> kann ich allerdings eine Wechselspannung von ca. 12-15 V messen.

Belastet, oder unbelastet?

[Harald K. (kirnbichler)]

Erinnert irgendwie hier dran:


https://fahrradzukunft.de/31/selbstbau-usb-lader-mit-step-down-regler

[Dee K. (deeh)]

Danke für die vielen Antworten.

Christian S. schrieb:
> Diese Angabe ist derartig unspezifisch, daß ich gar nicht weiß, was
> gemeint ist. Vielleicht bin ich zu doof.

An Testpunkt 5 (TP5)

Christian S. schrieb:
> Über die Belastung wurde bisher nichts ausgesagt.

Es handelt sich um einen normalen 6V / 3W Nabendynamo. Ich hatte vorher 
schon einen Prototypen auf Lochraster da flossen maximal 800 mA.

Christian S. schrieb:
> Mit welcher Art von Messgerät, Spitzenwert, Spitze-Spitze-Wert,
> Effektivwert, Mittelwert?

Mit einem Oszilloskop (U_RMS)

Enrico E. schrieb:
> Erstens ist die Gesamtkapazität von 235uF für große Ströme zu klein.
>
> Zweitens bilden die Elkos einen Hochpass. Das bedeutet, bei niedrigen
> Dynamodrehzahlen (Frequenzen) wirken sie wie ein Widerstand.

Ich werde es mit größeren Kapazitäten versuchen, allerdings wundere ich 
mich dann, weshalb das an vielen Schaltungen im Internet so gemacht 
wird. Die Kondensatoren bilden zusammen mit der Spule des Dynamos einen 
seriellen Schwingkreis und kompensieren damit bei einer definierten 
Frequenz die Impedanz.

Enrico E. schrieb:
> Belastet, oder unbelastet?

Tatsächlich unbelastet. Auf der Platine sitzt auch eine 21700 Li-Ion 
Zelle als Puffer. Die war zu dem Zeitpunkt aber nicht eingesetzt und 
auch sonst hing nichts am Ausgang.

Harald K. schrieb:
> Erinnert irgendwie hier dran:
>
> https://fahrradzukunft.de/31/selbstbau-usb-lader-mit-step-down-regler

Ja stimmt. Ich habe das Rad natürlich nicht neu erfunden, sondern aus 
verschiedenen Quellen was eigenes entworfen, bzw. Schaltungsteile 
zusammengeführt.

[Motopick (motopick)]

> Ich habe das Rad natürlich nicht neu erfunden,

Was wohl besser gewesen waere. Denn dann haettest du die verwendeten
Elemente genau dimensionieren koennen und muessen.

> sondern aus
> verschiedenen Quellen was eigenes entworfen, bzw. Schaltungsteile
> zusammengeführt.

Garbage in, Garbage out.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Dee K. schrieb:
> Es handelt sich um einen normalen 6V / 3W Nabendynamo.

OK, das ist also die Quelle. Ich vermute, daß je nach Typ des 
Nabendynamos ein anderes Leistungsmaximum herauskommen wird, das zudem 
nur in einem bestimmten Drehzahlbereich anliegen wird, wie die Grafiken 
im Link zeigen. Die Kondensatoren müßten größer sein und Du könntest 
verschiedene Werte ausprobieren. Die im Link gezeigten Schaltungen sind 
vermutlich auf die vorhandenen Komponenten optimiert durch die geneigten 
Maschinenbauer.

Dee K. schrieb:
> Tatsächlich unbelastet.

OK, ohne Last.

mfg

[Uwe (neuexxer)]

> Noch merkwürdiger ist allerdings, dass wennn ich die
> Kondensatoren auslöte und einfach überbrücke, dann funktioniert
> alles wunderbar und die nachkommende Schaltung wird mit 5V versorgt
> und Strom fließt.

Dann mach's doch einfach so. -

Nebenbei noch:
Womöglich würde ohne diese Kondensatoren dann weniger Fahrleistung
in den (direkt am Dynamo liegenden) Begrenzer-Dioden verbraten,
dann könnte man sogar schneller fahren ...

[Dee K. (deeh)]

Christian S. schrieb:
> OK, das ist also die Quelle. Ich vermute, daß je nach Typ des
> Nabendynamos ein anderes Leistungsmaximum herauskommen wird, das zudem
> nur in einem bestimmten Drehzahlbereich anliegen wird, wie die Grafiken
> im Link zeigen. Die Kondensatoren müßten größer sein und Du könntest
> verschiedene Werte ausprobieren. Die im Link gezeigten Schaltungen sind
> vermutlich auf die vorhandenen Komponenten optimiert durch die geneigten
> Maschinenbauer.

Okay gesagt, getan. Ich habe nun dieselben Kondensatoren verbaut wie in 
meinem Prototypen auf Lochraster. Es sind nun zwei mal 1000 µF für 
C3/C4.
Zur Überprüfung habe ich nun die Impedanzen der zwei Schaltungen 
gemessen, um zu schauen ob der Schwingkreis funktioniert. Im Anhang sind 
die Messungen zu sehen. Grün ist die Kurve ohne angeschlossene Schaltung 
(nur Dynamo) und zeigt die typische Impedanz einer Spule. Pink zeigt die 
Impedanz meiner alten Schaltung mit 2x1000µF auf Lochraster. Blau die 
der neuen Schaltung. Grundsätzlich ist also zu erkennen, dass der 
Schwingkreis bei beiden Schaltungen funktioniert. Zwar ist bei höheren 
Frequenzen eine Schwingung zu sehen, aber so schnell fahre ich nicht :-)

Leider besteht das Problem weiterhin und ich verstehe es nicht. An 
Testpunkt 5 (TP5) vor den Gleichrichterdioden kommen immer noch 15 VAC 
an allerdings am Stepdown nach dem Gleichrichter an Testpunkt 3 (TP3) 
nur ca. 2,5 VDC. Die Vermutung liegt natürlich nahe, dass es am 
Gleichrichter liegt, da es aber komplett ohne die Kondensatoren 
funktioniert, ist das auszuschließen..

Uwe schrieb:
> Dann mach's doch einfach so. -

Ich würde das Mehr an Leistung im meist gefahrenen Frequenzbereich aber 
gerne nutzen.

[Joachim B. (jar)]

Dee K. schrieb:
> Im Anhang ist der Eingangsteil bis zum 5V Stepdownwandler zu sehen.
> Wie hier gezeigt habe ich vor dem Brückengleichrichter zwei
> Kondensatoren (C4, C5) antiseriell verschaltet. Das soll den
> Blindwiderstand der Dynamoinduktivität teilweise kompensieren. Soweit
> nichts besonderes und wird überall so gemacht.

glaub ich nicht, ist auch Unsinn weil die Kondensatoren bei niedrigen 
(Tritt)Frequenzen zu hochohmig sind also strombegrenzend.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Dee K. schrieb:
> eider besteht das Problem weiterhin und ich verstehe es nicht.

Hole Dir mal so eine kleine 9V Batterie. Hänge diese mit wechselnder 
Polarität an den Eingang bei überbrückten Kondensator und prüfe den 
Gleichrichter.

Du könntest aber auch ein Massenproblem irgendwo haben, was ich eher 
vermute. Es ist nicht sichergestellt, das Steckbrett, Schaltbild, 
jetziger Aufbau inklusive Radververbindungen wirklich übereinstimmen.

[Joachim B. (jar)]

Dieter D. schrieb:
> Du könntest aber auch ein Massenproblem irgendwo haben

+1

Dieter D. schrieb:
> Es ist nicht sichergestellt, das Steckbrett, Schaltbild,
> jetziger Aufbau inklusive Radververbindungen wirklich übereinstimmen.

Dazu kann kommen das eine Beleuchtung am Rad auch die Spannung auf 6V 
begrenzt wie meine Equ fly B&M

https://www.bumm.de/de/produkte/dynamo-scheinwerfer/produkt/174qsndi.html

weil dort auch das Schlußlicht dran hängt und dort nie mehr als 6V 
ankommen dürfen!

[Dee K. (deeh)]

Joachim B. schrieb:
> Dieter D. schrieb:
>> Du könntest aber auch ein Massenproblem irgendwo haben
>
> +1

Okay interessant. Muss ich mal drüber nachdenken.

Im Moment erschließt es sich mir nicht, was das Einlöten der 
Kondensatoren an der Masse ändert. Bzw. was das Überbrücken der 
Kondensatoren an der Masse ändern würde.

[Gerald B. (gerald_b)]

Dee K. schrieb:
> ich bastel gerade an einem selbstgebauten USB-Ladegerät fürs Fahrrad.
> Ich hab bereits die Platinen gefertigt und bestückt.
>
> Leider musste ich feststellen, dass sich meine Eingangsschaltung etwas
> merkwürdig verhält.

Ich bastele an einem USB Starthilfekabel, das verhält ich ebenfalls 
etwas merkwürdig
duck und weg

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Dee K. schrieb:
> An Testpunkt 5 (TP5)
Bei Spannungsmessungen stellt sich sofort die Frage: wogegen?

Denn Spannungen werde immer zwischen zwei Punkten gemessen.

Dee K. schrieb:
> Christian S. schrieb:
>> Mit welcher Art von Messgerät
> Mit einem Oszilloskop (U_RMS)
Und wo war dann die Masse des Oszis angeklemmt? War gleichzeitig noch 
vom zweiten Kanal die Masse woanders angeklemmt?

Dee K. schrieb:
> vor dem Brückengleichrichter zwei Kondensatoren (C4, C5) antiseriell
> verschaltet. Das soll den Blindwiderstand der Dynamoinduktivität
> teilweise kompensieren.
Und wozu sollte das nötig sein? Juckt doch nichts, wie blind der 
Widerstand ist...

> Soweit nichts besonderes und wird überall so gemacht.
Hast du da mal ein paar Links? Nur dass man bewerten kann, wie gut der 
Entwickler "Elektronik" konnte...

> Noch merkwürdiger ist allerdings, dass wennn ich die Kondensatoren
> auslöte und einfach überbrücke, dann funktioniert alles wunderbar
Dann lass die einfach weg.

Hinter einem Trafo macht auch keiner Kondensatoren in Reihe um die 
Induktivität des Trafos teilweise zu kompensieren.

[Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)]

Ist denn dein Dynamo Massefrei? Ansosnsten darfs du
hinter den Gleichrichter keine Masseverbindung herstellen.
Oder mußt eine Einweggleichrichtung bauen, oder ein
Spannungsverdopplungsgleichrichter. Die Kondensatoren
würde ich weglassen, oder es ist erwünscht daß bei
langsamen Drehzahlen der Dynamo durch die Ladeschaltung
nicht belastet wird, damit für die Beleuchtung noch
genügend Leistung vorhanden ist. Vielleicht ist das
der Gedanke des Erfinders.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Günter L. schrieb:
> Vielleicht ist das der Gedanke des Erfinders.
Dieses Problem kann man auch anders und besser lösen. Und vor allem: man 
muss die Kondensatoren dann auch an den jeweiligen Dynamo und die 
Beleuchtung und den Fahrstil anpassen.

[H. H. (Gast)]

http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node5.html

[Bernd M. (berndmm)]

Meine Nabendynamos sind nicht massefrei. Wenn dann GND auch an die 
Fahrradmasse angeschlossen wird, bleibt von der Gleichrichterbrücke nur 
noch so eine Art Einweggleichrichtung übrig und dann sind die 
Kondensatoren natürlich kontraproduktiv. Insgesamt betrachtet verliert 
man vermutlich bei niedrigen Drehzahlen auch mehr durch sie, als man 
dann bei höheren Drehzahlen wieder reinholt. Gehören bei antiseriell 
geschalteten Kondensatoren nicht auch noch irgendwelche Dioden dazu, die 
verhindern, dass die Spannung am Kondensator negativ wird?

Bernd

[Steve van de Grens (roehrmond)]

Wenn der Dynamo zu wenig Spannung liefert, dann "zieht" der 
Spannungswandler zum Ausgleich kräftiger. Dadurch bricht die Spannung 
aber noch weiter ein -> ein Teufelskreis der zu heftigen Schwingungen 
führt. Das gleiche Problem hast du auch mit Solarzellen.

Viele Smartphones haben es gar nicht gerne, wenn die Stromversorgung am 
USB Eingang instabil ist. Sie melden nach einer Weile "Netzteil defekt" 
oder verweigern einfach das Laden.

Damit das ganz zuverlässig funktioniert brauchst du zwei Dinge:

1) Einen Akku als Zwischenpuffer
2) Einen Laderegler, der die Ladeleistung fortlaufend daran anpasst, was 
der Dynamo liefern kann.

Google mal nach Forumslader, das wäre der Klassiker zum Thema.

[Tobias W. (hacker-tobi)]

Oder nach meiner bikebox, zu finden hier im Forum:

Beitrag "Bikebox - Standlichtanlage fürs Fahrrad"

Wiki:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Bikebox_Standlichtanlage

[Joachim B. (jar)]

Tobias W. schrieb:
> Oder nach meiner bikebox, zu finden hier im Forum:

daher hat der TO ja die beiden 470µF in Serie, er hat opt cap nicht 
verstanden und nicht die passenden Voraussetzungen, wann immer die sein 
sollen.

[Uwe (neuexxer)]

Die Reihenschaltung aus den 2 antiseriellen Elektrolytkondensatoren mit
der Streu- (NICHT: Haupt-) Induktivität des Dynamos bei einer bestimmten
Frequenz (d.h. also Geschwindigkeit) Impedanzminimum.
Das Ganze ist unübersichtlich, weil die Gegebenheiten immer
verschieden sind:
-Dynamo (könnte ja auch ein Seitenläufer sein...),
-Frequenz (Geschwindigkeit; Raddurchmesser)
-Last (gewünschte Ausgangsspannung, bzw. -Strom).
Ergo muss man wohl probieren;
gut möglich, dass die vorgeschlagenen Elkos, wie angegeben,
bei bestimmter Geschwindigkeit nützlich sein können.

[Dee K. (deeh)]

Moin zusammen,

Lothar M. schrieb:
>> An Testpunkt 5 (TP5)
> Bei Spannungsmessungen stellt sich sofort die Frage: wogegen?
>
> Denn Spannungen werde immer zwischen zwei Punkten gemessen.

Habe die Spannung direkt am Dynamo gemessen, bzw. zwischen TP2 und TP5.

Lothar M. schrieb:
> Und wo war dann die Masse des Oszis angeklemmt? War gleichzeitig noch
> vom zweiten Kanal die Masse woanders angeklemmt?

Habe einkanalig gemessen. Tastkopf an TP5 und Masseklemme an TP2. An 
Kanal zwei war kein Tastkopf angeschlossen und entsprechend auch die 
Masse nirgends angeschlossen.

Lothar M. schrieb:
> Hast du da mal ein paar Links? Nur dass man bewerten kann, wie gut der
> Entwickler "Elektronik" konnte...

Ja habe ich. Zum Beispiel hier:

https://fahrradlader.de/fahrradlader-v3-1/ (Schaltplan ganz unten)
http://www.forumslader.de/aeltere-versionen/2-fach-automatik/schaltplan/
https://fahrradzukunft.de/12/minimal-lader

Günter L. schrieb:
> Ist denn dein Dynamo Massefrei? Ansosnsten darfs du
> hinter den Gleichrichter keine Masseverbindung herstellen.
Hab ich nicht geprüft, aber ich gehe davon aus, dass er das nicht ist. 
Die Schaltung hat aber auch keine Verbindungen zum Rahmen, Licht, etc.. 
Also keine Masseverbindung nach dem Gleicherichter.

Tobias W. schrieb:
> Oder nach meiner bikebox, zu finden hier im Forum:

Den Artikel kenne ich, vielen Dank dafür ;-)

Steve van de Grens schrieb:
> Viele Smartphones haben es gar nicht gerne, wenn die Stromversorgung am
> USB Eingang instabil ist. Sie melden nach einer Weile "Netzteil defekt"
> oder verweigern einfach das Laden.
>
> Damit das ganz zuverlässig funktioniert brauchst du zwei Dinge:
>
> 1) Einen Akku als Zwischenpuffer
> 2) Einen Laderegler, der die Ladeleistung fortlaufend daran anpasst, was
> der Dynamo liefern kann.

Deshalb hängt das Handy wie weiter oben beschrieben auch nicht direkt am 
Dynamo, sondern an einem Pufferakku inkl. Laderegler.

Joachim B. schrieb:
> er hat opt cap nicht
> verstanden und nicht die passenden Voraussetzungen

Mag sein, dass ich die Materie nicht 100% durchdrungen habe. Habe ich 
auch nie behauptet aber es gibt natürlich immer Leute die denken alles 
zu wissen. Meiner Meinung nach waren für so etwas ursprünglich mal Foren 
gedacht. Ich mache den Kram schließlich nur hobbymäßig und zum Spaß :-)

Mein Problem ist ja auch nicht, dass die Schaltung grundsätzlich nicht 
funktioniert, sondern dass sie nur dann nicht funktioniert, wenn die 
zwei Kondensatoren verbaut sind. Klar könnte es sein, dass diese falsch 
dimensioniert sind. ALlerdings hatte ich nahezu dieselbe Schaltung ja 
vorher auch auf Lochraster und bin damit bereits mehrere Wochen 
erfolgreich unterwegs gewesen. Ich habe nun nur noch den Pufferakku 
ergänzt und den Brückengleichrichter (war vorher ein 
Rund-Brückengleichrichter) durch 4 Schottky-Dioden mit geringerer 
Durchlassspannung ersetzt.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Dee K. schrieb:
> Habe die Spannung direkt am Dynamo gemessen, bzw. zwischen TP2 und TP5.
Und wogegen hast du den TP3 gemessen? Denn es stört dich ja, dass da 
zuwenig ankommt, als

Dee K. schrieb:
> Nun ist es so, dass mit bestückten Kondesatoren am Stepdown nur eine
> Spannung von ca. 2,5V am Eingang (TP3) ankommt.

Dee K. schrieb:
> aber ich gehe davon aus, dass er das nicht ist.
Finde es heraus, denn Annahmen sind des Hardwareentwicklers erster 
Schritt ins Verderben.

> Mein Problem ist ja auch nicht, dass die Schaltung grundsätzlich nicht
> funktioniert, sondern dass sie nur dann nicht funktioniert, wenn die
> zwei Kondensatoren verbaut sind.
Diese Kondensatoren müssen auf den Tacho, die übliche 
Reisegeschwindigkeit und die Last angepasst werden. Wenn die beste 
Anpassung in deinem Fall "durch Brücken ersetzen" ist, dann ist es ja 
auch gut.

Der Witz ist übrigens, dass die Kondensatoren abseits der üblichen 
Reisegeschwindigkeit bei langsamen Geschwindigkeiten (misst du 
tatsächlich bei 25km/h?) immer "hochohmiger" werden und den Wirkungsgrad 
reduzieren oder gar die Funktion verhindern.

[Joachim B. (jar)]

Lothar M. schrieb:
> Der Witz ist übrigens, dass die Kondensatoren abseits der üblichen
> Reisegeschwindigkeit bei langsamen Geschwindigkeiten (misst du
> tatsächlich bei 25km/h?) immer "hochohmiger" werden und den Wirkungsgrad
> reduzieren oder gar die Funktion verhindern.

schrieb ich doch, ich maß an meinem Nabendynamo 10-25 Hz. Für 25Hz war 
ich in meiner Erinnerung bei 28km/h, ein Tempo was schon recht fordernd 
ist und in der Stadt nicht zu halten ist, bei meinen Fahrten zur Arbeit 
hatte ich auf dem letzten Kilometer 7 (in Worten sieben) Ampeln und 
keine grüne Welle.

Joachim B. schrieb:
> weil die Kondensatoren bei niedrigen
> (Tritt)Frequenzen zu hochohmig sind also strombegrenzend.

rem: Xc ist immer noch 1/(2  PI  f * C)

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Joachim B. schrieb:
> rem: Xc ist immer noch 1/(2  PI  f * C)

Ja, bei einer langsamen Fahrgeschwindigkeit, im Innenstadtbereich mit 
vielen Ampeln, von nur 10 km/h und einem effektiven Serienelko von nur 
235uF, beträgt Xc schon stattliche 70 Ohm!

[Harald W. (wilhelms)]

Dee K. schrieb:
>
> Mein Problem ist ja auch nicht, dass die Schaltung grundsätzlich nicht
> funktioniert, sondern dass sie nur dann nicht funktioniert, wenn die
> zwei Kondensatoren verbaut sind.

Dann lass diese beiden Kondensatoren doch einfach weg. Sie dienen nur
dazu, um den Wirkungsgrad bei bestimmten Geschwindigkeiten ein klein
wenig zu verbessern. Ob Du das wirklich brauchst, ist eher fraglich.

> Ich habe nun nur noch Brückengleichrichter (war vorher ein Rund-
> Brückengleichrichter) durch 4 Schottky-Dioden mit geringerer
> Durchlassspannung ersetzt.

Auch das bringt nur wenig Gewinn beim Wirkungsgrad.

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Harald W. schrieb:
> Auch das bringt nur wenig Gewinn beim Wirkungsgrad.

Das kommt darauf an, wie oft mit dem Fahrrad gefahren wird. Wenn es 
länger steht als fährt, dann kann sich der Akku rückwärts über den 
Schottky Dioden Gleichrichter langsam entladen. Ein Silizium 
Gleichrichter hat einen deutlich geringeren Reversestrom.

[Harald W. (wilhelms)]

Enrico E. schrieb:

> Das kommt darauf an, wie oft mit dem Fahrrad gefahren wird. Wenn es
> länger steht als fährt, dann kann sich der Akku rückwärts über den
> Schottky Dioden Gleichrichter langsam entladen. Ein Silizium
> Gleichrichter hat einen deutlich geringeren Reversestrom.

Also war obiger Austausch eher kontraproduktiv.

[Uwe (neuexxer)]

Serienelektrolytkondensatoren:
Die sollen die (ja beabsichtigte!) Streuinduktivität kompensieren.
Das bekanntlich genau bei einer bestimmten Frequenz, also
Fahrgeschwindigkeit.
Ergo können die, für höhere Geschwindigkeit gemessen,
kleiner ausfallen;
auch bei Seitenläufer-Dynamos.)

Nochmal:
Wenn's ohne Elkos (womöglich sogar besser) geht, einfach weglassen.

[Dee K. (deeh)]

Hallo zusammen,

ich hatte heute wieder Zeit der Sache weiter auf den Grund zu gehen.

Lothar M. schrieb:
> Und wogegen hast du den TP3 gemessen? Denn es stört dich ja, dass da
> zuwenig ankommt, als

Ich habe nun mal alle drei Messungen mit dem Oszi aufgezeichnet. 
Detektiert habe ich dabei drei Messpunkte jeweils mit und ohne 
Serienkondensatoren. Alle Massen waren an TP2 angeschlossen. Das macht 
natürlich nach dem Brückengleichrichter nur wenig Sinn gegen TP2 zu 
messen, aber sonst würde ich über die Oszi-Masse kurzschließen.

Kanal_1:  TP2 --> TP1 (Dynamo Eingang)
Kanal_2:  TP2 --> TP5 (nach Kondensatoren)
Kanal_3:  TP2 --> TP3 (nach Gleichrichter)

Auf der gleichgerichteten Spannung (CH3) ist demzufolge die eine 
Halbwelle der Dynamoschwingung mit drauf.

Wie man sehen kann kommt mit Kondensatoren am Step-Up (TP3) nur knapp 2V 
an obwohl nach dem Kondensator deutlich höhere Spannungen anliegen. Ohne 
Kondensatoren sieht die Sache ganz anders aus.

Ich habe die Messung bei ca. 28 Hz gemacht, was nach meiner vorherigen 
Impedanzmessung fast im Minimum liegen sollte. Ein zu hoher Widerstand 
kann also eigl. nicht das Problem sein.

Ich finde den Fehler nicht..

[Uwe (neuexxer)]

> Kanal_3:  TP2 --> TP3 (nach Gleichrichter)
> ...
> Ich finde den Fehler nicht..

"Nach Gleichricter" gemessen ist doch TP3 -> GND  (Schaltbild)?

[Enrico E. (pussy_brauser)]

Dee K. schrieb:
> Ich finde den Fehler nicht..

Dann mach doch mal jeweils eine Messung bei 100Hz und bei 10Hz damit 
entsprechende Tendenzen erkennbar werden!

[Rainer Z. (netzbeschmutzer)]

Joachim B. schrieb:
> 28km/h

Mit einem Bike ohne "E"? Alle Achtung! Muss ich schon sagen. Respekt.

[Dee K. (deeh)]

Enrico E. schrieb:
> Ja, bei einer langsamen Fahrgeschwindigkeit, im Innenstadtbereich mit
> vielen Ampeln, von nur 10 km/h und einem effektiven Serienelko von nur
> 235uF, beträgt Xc schon stattliche 70 Ohm!

De Lader ist weniger für Fahrten durch Innenstädte gedacht, sondern 
vielmehr für Touren über mehrere Wochen auf denen man im Zweifel für 
mehrere Tage auch keine Steckdose zur Verfügung hat.
Des Weiteren wohnen auch nicht alle in der Stadt und der Arbeitsweg kann 
auch mal ohne Ampeln über die Bühne gehen :-) Und 10 km/h fährt man 
vllt. im Schnitt, aber zwischen den Ampeln dann doch deutlich schneller.

Joachim B. schrieb:
> schrieb ich doch, ich maß an meinem Nabendynamo 10-25 Hz. Für 25Hz war
> ich in meiner Erinnerung bei 28km/h,

Die Frequenz ist neben der Geschwindigkeit auch abhängig vom Durchmesser 
des Rads und der Anzahl an Polen im Dynamo. Mit meinen Parametern komme 
ich bei 25 Hz auf ca. 18 km/h ;-)

Enrico E. schrieb:
> Dann mach doch mal jeweils eine Messung bei 100Hz und bei 10Hz damit
> entsprechende Tendenzen erkennbar werden!

Das ist nicht so einfach. Wie du dir vorstellen kannst (da ich kein Oszi 
auf dem Rad mit rum fahren) erfolgt aktuell alles im "Labor". Der Reifen 
wird nur von Hand "betriebn". Die Frequenzen die ich so hinbekommen habe 
ändern aber nichts daran, dass am Spannungswandler nichts ankommt..

[Joachim B. (jar)]

Rainer Z. schrieb:
> Mit einem Bike ohne "E"? Alle Achtung! Muss ich schon sagen. Respekt.

danke, da war ich trotz rauchen noch fitter und 30kg leichter.
Voll in die Pedale treten um die nächste Ampel bei grün zu erwischen.
Radfreundlich sind viele Städte nicht und grüne Welle für Räder schon 
gar nicht.

Dee K. schrieb:
> (da ich kein Oszi
> auf dem Rad mit rum fahren)

hatte ich auf dem Rad auch nicht
aber im Labor und aufgebocktem Rad den Vorderreifen mit dem 
Akkuschrauber auf Touren gebracht.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Joachim B. schrieb:
> mit dem Akkuschrauber ...

Alllerdings wollten wir hier lesen, wie sehr Du Dich für die Messung 
abgestrampelt hättest, insbesondere bei der Hitze ins schwitzen kamst.

Hänge doch mal jeweils über D3 und D4 eine LED mit einem 10k Widerstand 
in Reihe, die leuchten sollte, wenn diese Dioden in Sperrichtung 
beaufschlagt würden. Dafür sollte es ausreichen das Rad mit der Hand 
schnell zu drehen.

[Dee K. (deeh)]

Dieter D. schrieb:
> Hänge doch mal jeweils über D3 und D4 eine LED mit einem 10k Widerstand
> in Reihe, die leuchten sollte, wenn diese Dioden in Sperrichtung
> beaufschlagt würden. Dafür sollte es ausreichen das Rad mit der Hand
> schnell zu drehen.

Danke für den Tip!

Meinst du so wie im Anhang gezeigt?

Grüße

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Dee K. schrieb:
> Meinst du so wie im Anhang gezeigt?

Fast. So wie bei D4 ist es richtig.
Wobei ich noch einen Fehler machte, es muss D2 und nicht D3 lauten.

[Carypt C. (carypt)]

gibt es eine leitende verbindung von tp2 nach gnd-dynamo?
die messungs von tp2 nach tp5 zeigt das potential im wert der 
halbwellen-amplitude gegenüber der dynamospannung verschoben, weil die 
dioden das potential vom tp2-potential trennen. außerdem lassen die 
kondensatoren nur soviel strom hindurch wie ihre kapazität ermöglicht, 
danach ist ja gesperrt. die abgefressenen spitzen am spannungswandler 
tp3 zeigen wohl ab wieviel spannung der spannungswandler leistung 
entnimmt (ca 10V ?)
kann man die blindleistungskondensatoren nicht einfach parallel zu den 
zenerdioden legen.

[Dee K. (deeh)]

Dieter D. schrieb:
> Fast. So wie bei D4 ist es richtig.
> Wobei ich noch einen Fehler machte, es muss D2 und nicht D3 lauten.

Moin,

sorry hab mich länger nicht gemeldet.

Ich habe nun die LEDs mal wie im Anhang in die Schaltung eingefügt.

Mit eingelöteten Kondensatoren (C4+C5) leuchtet die LED über D4 (TP5 --> 
GND) durchgängig und der Rest läuft nicht. Also keine 5V Versorgung wird 
aufgebaut.

Mit überbrückten Kondensatoren leuchtet die LED über D4 (TP2 --> 
GND)anfänglich (vermutlich bis C1 geladen bzw. die Spannung ausreichend 
hoch für den Spanungsregler ist), dann geht sie aus und der Rest der 
Schaltung läuft und 5V Versorgung ist vorhanden.

Die LED über D2 leuchtet zu keinem Zeitpunkt.

Ganz schlau werde ich daraus nun noch nicht :-)

Carypt C. schrieb:
> gibt es eine leitende verbindung von tp2 nach gnd-dynamo?

Was meinst du mit GND-Dynamo?

Vielen Dank und Grüße

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Dee K. schrieb:
> Ganz schlau werde ich daraus nun noch nicht :-)

Entweder entspricht Dein Aufbau nicht dem Schaltplan, eine der vielen 
Dioden  (6 Stck) ist verkehrt herum eingebaut.