Stromverdopplungsschaltung?
Ulli Horlacher
Konstantstrom-Charakteristik (ab Sollgeschwindigkeit) mit ca 550 mA.
Damit lassen sich prima 1-4 Hochstrom-LEDs betreiben. Man braucht als
einziges elektronisches Bauteil einen Gleichrichter. Eine explizite
Strombegrenzung ist nicht notwendig, das macht der Dynamo bauartbedingt
von alleine. Die Spannung stellt sich von alleine ein.
Meine LEDs sind bis 1 A spezifiziert, ich koennte also wesentlich mehr
Licht herausholen, wenn ich sie mit hoeherem Strom betreiben wuerde.
Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
Stromverdopplungsschaltung. Ob nun fuer Gleich- oder Wechselstrom ist
egal, da ich ja sowieso einen Gleichrichter (mit Schottky-Dioden) habe.
Einfach heisst: keine SMD-Teile oder ICs mit dutzenden von Anschluessen,
problemlos beschaffbare Bauteile
Effizient heisst: hoechstens 20%, besser nur 10% Verlustleistung
Wie wuerde man so was realisieren?
--
+ Ulli Horlacher + fram...@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +
MaWin
news:h85a5m$u3s$1...@news.bawue.net...
> Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
> Stromverdopplungsschaltung.
Am simpelsten: Ein Trafo, ca. 1:2.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://freenet-homepage.de/mawin/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Ulli Horlacher
> "Ulli Horlacher" <fram...@tandem-fahren.de> schrieb im Newsbeitrag
> news:h85a5m$u3s$1...@news.bawue.net...
>
>
> > Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
> > Stromverdopplungsschaltung.
>
> Am simpelsten: Ein Trafo, ca. 1:2.
Vergessen in meiner Anforderung: Die Stromverdopplungsschaltung sollte
deutlich weniger wiegen als der Reset der Lichtanlage.
Trafos unter 100 g kenn ich nicht.
gUnther nanon�m
..
>> Am simpelsten: Ein Trafo, ca. 1:2.
>
> Vergessen in meiner Anforderung: Die Stromverdopplungsschaltung sollte
> deutlich weniger wiegen als der Reset der Lichtanlage.
>
> Trafos unter 100 g kenn ich nicht.
Hi,
zerlege den Dynamo und wickel den neu, mit doppeltem Kaliber, gut halbe
Windungszahl. Mit nem "Zuschlag" f�r den Gleichrichter nicht zu vergessen.
--
mfg,
gUnther
Ulli Horlacher
> zerlege den Dynamo und wickel den neu, mit doppeltem Kaliber, gut halbe
> Windungszahl. Mit nem "Zuschlag" f�r den Gleichrichter nicht zu vergessen.
Dazu fehlt mir das Spezialwerkzeug, vom passenden Material ganz zu
schweigen. Ausserdem waere dann die Garantie erloschen.
Axel Schwenke
> MaWin <m...@invalid.invalid> wrote:
>> "Ulli Horlacher" <fram...@tandem-fahren.de> schrieb im Newsbeitrag
>> news:h85a5m$u3s$1...@news.bawue.net...
>>
>> > Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
>> > Stromverdopplungsschaltung.
>>
>> Am simpelsten: Ein Trafo, ca. 1:2.
>
> Vergessen in meiner Anforderung: Die Stromverdopplungsschaltung sollte
> deutlich weniger wiegen als der Reset der Lichtanlage.
>
> Trafos unter 100 g kenn ich nicht.
Gibts durchaus. Alles eine Frage von Leistung und Frequenz. Aber da
dein Dynamo deutlich mehr als 50Hz produzieren d�rfte, wirst du mit
einem simplen Netztrafo sowieso nicht gl�cklich. Die Kernverluste
steigen bei h�heren Frequenzen n�mlich. Was man auch ber�cksichtigen
mu�: doppelter Strom hei�t halbe Spannung (nach dem Trafo). Dann
schlagen aber die Verluste der Gleichrichtung doppelt drauf.
Was du vermutlich willst, ist ein Schaltreger mit Stromregelung.
Aber das d�rfte dir nicht einfach genug sein.
XL
Markus Imhof
...
> Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
> Stromverdopplungsschaltung. Ob nun fuer Gleich- oder Wechselstrom ist
> egal, da ich ja sowieso einen Gleichrichter (mit Schottky-Dioden) habe.
>
> Einfach heisst: keine SMD-Teile oder ICs mit dutzenden von Anschluessen,
> problemlos beschaffbare Bauteile
> Effizient heisst: hoechstens 20%, besser nur 10% Verlustleistung
>
> Wie wuerde man so was realisieren?
IQ/Cyo/Edelux zerlegen? Da steckt so 'was drin.
Ich hab' auch gerade wieder den Ausdruck gefunden - irnkwer in der RL-
Liste hat das schon mal gemacht. Kernstück der Stromverdopplung ist
anscheinend ein Oszillator mit ca. 25 kHz Rechteck sowie 100 uH und
ein FET in Serie zur LED.
Gruß
Markus
Joerg Wunsch
>Gibts durchaus. Alles eine Frage von Leistung und Frequenz. Aber da
>dein Dynamo deutlich mehr als 50Hz produzieren d�rfte, wirst du mit
>einem simplen Netztrafo sowieso nicht gl�cklich. [...]
Noch schlimmer: nach unten muss der Trafo mit deutlich weniger als 50
Hz auskommen. Praktisch bekommt man mit einer LED-Leuchte einzelne
Lichtblitze mit vielleicht 2 Hz bereits hin, Schieben des Fahrrades
sollte vielleicht 10 Hz erzeugen. Ich glaube, nach oben geht das gar
nicht so �ppig weit, als dass die Kernverluste das gro�e Problem
w�ren, aber Trafos f�r tiefe Frequenzen sind halt gro� und schwer.
>Was du vermutlich willst, ist ein Schaltreger mit Stromregelung.
>Aber das d�rfte dir nicht einfach genug sein.
Da k�nnte er ja dann gleich eine fertige Leuchte benutzen. ;-) Aber
die hat wom�glich noch eine Bauart-Zulassung, wer will das schon...
--
cheers, J"org .-.-. --... ...-- -.. . DL8DTL
http://www.sax.de/~joerg/ NIC: JW11-RIPE
Never trust an operating system you don't have sources for. ;-)
Uwe Bonnes
Mehr Strom in den LEDs heisst mehr Waerme und damit deutlich weniger
Lichtausbeute in den LEDs...
--
Uwe Bonnes b...@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de
Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------
Rolf Bombach
> Ulli Horlacher <fram...@tandem-fahren.de> wrote:
>> Fahrrad-Nabendynamos sind Klauenpolgeneratoren mit
>> Konstantstrom-Charakteristik (ab Sollgeschwindigkeit) mit ca 550 mA.
>
>> Licht herausholen, wenn ich sie mit hoeherem Strom betreiben wuerde.
>
> Lichtausbeute in den LEDs...
Bei 1 A Spec und 550 mA Arbeitspunkt bereits in einem _rï¿œcklï¿œufigen_
Teil der Kennlinie? Glaubst du wohl selber nicht. Oder meinst du
weniger lm/A, das eventuell schon, ob merkbar, dï¿œrfte zu bezweifeln
sein.
--
mfg Rolf Bombach
Hergen Lehmann
> Bei 1 A Spec und 550 mA Arbeitspunkt bereits in einem _rï¿œcklï¿œufigen_
> Teil der Kennlinie? Glaubst du wohl selber nicht.
Je nachdem, wo die 1A im Datenblatt stehen (absolute maximum?) und wie
gut die Kï¿œhlung ist, kann eine weitere Steigerung des Stroms sogar
schnell in den irreversibel rï¿œcklï¿œufigen Bereich fï¿œhren... ^_-
Hergen
Ulli Horlacher
> Was du vermutlich willst, ist ein Schaltreger mit Stromregelung.
> Aber das d�rfte dir nicht einfach genug sein.
Wenn das einfach so zu kaufen gibt... :-)
Joerg Wunsch
> Bei 1 A Spec und 550 mA Arbeitspunkt bereits in einem _r�ckl�ufigen_
> Teil der Kennlinie? Glaubst du wohl selber nicht. Oder meinst du
> weniger lm/A, das eventuell schon, ob merkbar, d�rfte zu bezweifeln
> sein.
Ich habe hier eine f�r 1,5 A spezifizierte LED, da ist der empfohlene
Arbeitspunkt bei 1 A. Danach wird lm/A als r�ckl�ufig angegeben.
Ulli Horlacher
> Mehr Strom in den LEDs heisst mehr Waerme und damit deutlich weniger
> Lichtausbeute in den LEDs...
Nicht bei ausreichender Kuehlung. Die hab ich aber.
Dass die Effizienz runtergeht (lm/W) ist mir klar.
Ich hab zu Testzwecken mal einen Umschalter auf 1-A-Akkubetrieb angebaut.
Das wird dann DEUTLICH heller. Das haette ich nun gerne mit Dynamo. Akkus
sind nicht alltagstauglich, da immer dann leer, wenn mans nicht brauchen
kann. Mein Dynamo dagegen wird nie leer, da kommen immer frische Elektronen
raus :-)
Ulli Horlacher
> Je nachdem, wo die 1A im Datenblatt stehen (absolute maximum?) und wie
> gut die K�hlung ist, kann eine weitere Steigerung des Stroms sogar
> schnell in den irreversibel r�ckl�ufigen Bereich f�hren... ^_-
1.4 A hab ich mal fuer 10 s versehentlich getestet. Das war reversibel :-)
Dieter Wiedmann
> Mein Dynamo dagegen wird nie leer, da kommen immer frische Elektronen raus :-)
Nￜ, der liefert Wexelstrom, die armen kleinen werden also hin und her
geschubst.
Gruￜ Dieter
Frank Limberg
schau mal auf :
http://www.led-treiber.de/html/dynamo-treiber.html
Allerdings wird sich die Leistung dadurch nicht erhï¿œhen die dein Dynamo
abgibt.
Gruￜ,
Frank
Frank Limberg
> Fahrrad-Nabendynamos sind Klauenpolgeneratoren mit
> Konstantstrom-Charakteristik (ab Sollgeschwindigkeit) mit ca 550 mA.
>
> Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
> Stromverdopplungsschaltung. Ob nun fuer Gleich- oder Wechselstrom ist
> egal, da ich ja sowieso einen Gleichrichter (mit Schottky-Dioden) habe.
Ich wï¿œrde sowas aufbauen, da hat man wenigstens nur eine Diode im Zweig
und kein "Flackern". Eventuell mï¿œsstest du die Kondensatoren etwas
grￜￜer wￜhlen.
http://www.led-treiber.de/html/dynamo-treiber.html
Ist aber definitiv keine Stromverdoppelung....
Frank
Ulli Horlacher
> > Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
> > Stromverdopplungsschaltung. Ob nun fuer Gleich- oder Wechselstrom ist
> > egal, da ich ja sowieso einen Gleichrichter (mit Schottky-Dioden) habe.
>
> Ich w�rde sowas aufbauen, da hat man wenigstens nur eine Diode im Zweig
> und kein "Flackern".
Flackern tut es eh nur unter 5 km/h, da ist es mir egal.
> http://www.led-treiber.de/html/dynamo-treiber.html
>
> Ist aber definitiv keine Stromverdoppelung....
Das ist in jeder Beziehung unbrauchbar.
Damit krieg ich nicht mehr Strom vom Dynamo, sondern weniger!
Georg Hartinger
> Frank Limberg <Frank....@rwth-aachen.de> wrote:
>
>>> Ich bin auf der Suche nach einer einfachen und effizienten
>>> Stromverdopplungsschaltung. Ob nun fuer Gleich- oder Wechselstrom ist
>>> egal, da ich ja sowieso einen Gleichrichter (mit Schottky-Dioden) habe.
>> Ich w�rde sowas aufbauen, da hat man wenigstens nur eine Diode im Zweig
>> und kein "Flackern".
>
> Flackern tut es eh nur unter 5 km/h, da ist es mir egal.
>
>
>> http://www.led-treiber.de/html/dynamo-treiber.html
>>
>> Ist aber definitiv keine Stromverdoppelung....
>
> Das ist in jeder Beziehung unbrauchbar.
> Damit krieg ich nicht mehr Strom vom Dynamo, sondern weniger!
>
>
ich hab die Beitr�ge jetzt nicht ganz gelesen, aber wenn's um ne
Energieversorgung auf nem Fahrrad geht, war da mal ein Artikel in der
c't. Die hatten da glaub ich sogar ne Schaltung zum Laden von Handy/Navi
vorgestellt.
Schnell gesucht:
http://www.heise.de/kiosk/archiv/ct/2007/23/190_kiosk
Uwe Hercksen
Ulli Horlacher schrieb:
>
> Trafos unter 100 g kenn ich nicht.
Hallo,
Trafos unter 100 g sind durchaus m�glich, es muss nur die Frequenz hoch
genug und/oder die �bertragene Leistung klein genug sein.
Bye
Ulli Horlacher
> Trafos unter 100 g sind durchaus m�glich, es muss nur die Frequenz hoch
> genug und/oder die �bertragene Leistung klein genug sein.
Die Leistung sind max 15 W, die Frequenz allerdings liegt nur bei unter
200 Hz.
Ulli Horlacher
> ich hab die Beitr�ge jetzt nicht ganz gelesen
Es reicht das Subject zu lesen.
> aber wenn's um ne Energieversorgung auf nem Fahrrad geht, war da mal ein
> Artikel in der c't. Die hatten da glaub ich sogar ne Schaltung zum Laden
> von Handy/Navi vorgestellt.
Die war voellig unbrauchbar. Da hat sich ein Theoretiker ans Werk gemacht
und nie in der Praxis uewberprueft, ob das auch funktionieren kann. Tut es
naemlich nicht.
Davon abgesehen, will ich auch was ganz anderes haben: ich will keine
Akkus laden, sondern mehr Leistung (Strom) aus dem Dynamo holen. Der soll
dann direkt "verheizt" werden (Licht machen).
Fuer (noch) mehr Scheinwerfer hab ich keinen Platz mehr, also will ich
mehr Strom haben fuer die vorhandenen Scheinwerfer.
André Grafe
> Georg Hartinger <georg.h...@rub.de> wrote:
>
>> ich hab die Beitr�ge jetzt nicht ganz gelesen
>
> Es reicht das Subject zu lesen.
>
>
>> aber wenn's um ne Energieversorgung auf nem Fahrrad geht, war da mal ein
>> Artikel in der c't. Die hatten da glaub ich sogar ne Schaltung zum Laden
>> von Handy/Navi vorgestellt.
>
> Die war voellig unbrauchbar. Da hat sich ein Theoretiker ans Werk gemacht
> und nie in der Praxis uewberprueft, ob das auch funktionieren kann. Tut es
> naemlich nicht.
>
> Davon abgesehen, will ich auch was ganz anderes haben: ich will keine
> Akkus laden, sondern mehr Leistung (Strom) aus dem Dynamo holen. Der soll
> dann direkt "verheizt" werden (Licht machen).
Wenn Du mehr Leistung aus dem Dynamo holen willst, musst Du halt mehr
Leistung reinstecken, so einfach ist das. Wenn Du mehr Strom willst
musst Du mit weniger Spannung zufrieden sein. Bei Wechselspannung reicht
da ein Trafo. Bei Gleichspannung musst Du eine elektronische Schaltung
bauen. Aber bei gleicher reingesteckter Leistung kannst Du bei gleicher
Spannung nie mehr Strom rauskriegen, da ist die Thermodynamik dagegen.
>
> Fuer (noch) mehr Scheinwerfer hab ich keinen Platz mehr, also will ich
> mehr Strom haben fuer die vorhandenen Scheinwerfer.
>
>
Andr�
--
Andr� Grafe
01239Dresden 51�00'27.10 N 13�47'43.02 E
http://setiathome.berkeley.edu/view_profile.php?userid=8745429
http://einstein.phys.uwm.edu/view_profile.php?userid=297088
http://www.boincstats.com/signature/user_1323769.gif
Michael Karcher
> Wenn Du mehr Leistung aus dem Dynamo holen willst, musst Du halt mehr
> Leistung reinstecken, so einfach ist das.
und Leistung recht unabhängig voneinander sind...
> Wenn Du mehr Strom willst
> musst Du mit weniger Spannung zufrieden sein.
Nicht unbedingt. Du solltest Dir mal das Verhalten eines
Klauenpolgenerators genauer ansehen. Sobald man "schnell genug" fährt,
wirken die Dinger auf ohmsche Lasten recht gut wie Stromquellen.
Fahrraddynamos sind auf 500mA ausgelegt. An der klassischen Kombination
eines 2,4W-Scheinwerfers und einer 0,6W-Rücklichtbirne stellt sich dann
eine Spannung von 6 Volt ein. Würde man jeweils zwei Birnen in Reihe
schalten, dann würde sich der Innenwiderstand der Schaltung verdoppeln
(d.h. 24 Ohm statt 12 Ohm), und es würden 12V aus dem Dynamo
herauskommen. Natürlich muss man dann, wie Du korrekt festgestellt
hast, mehr Leistung reinstecken - d.h. der Dynamo lässt sich schwerer
drehen. Und wenn es ein einfacher Seitenlaufdynamo ist, könnte er
durchrutschen, bevor überhaupt 6W zur Verfügung stehen. Und nicht zu
letzt ist "schnell genug" um so höher, je höher die Geschwindigkeit
ist.
> Bei Wechselspannung reicht da ein Trafo.
Stimmt. Aber Ulli ist ein Trafo, der 6W bei den Fahrraddynamotypischen
Frequenzen < 200Hz übertragen kann, schlicht zu schwer.
> Bei Gleichspannung musst Du eine elektronische Schaltung
> bauen. Aber bei gleicher reingesteckter Leistung kannst Du bei gleicher
> Spannung nie mehr Strom rauskriegen, da ist die Thermodynamik dagegen.
Das stimmt natürliche. Aber bei gleicher Geschwindigkeit kannst Du mehr
Leistung aus dem Dynamo ziehen, wenn Du den Lastwiderstand erhöhst, den
der Dynamo sieht. Dazu kommt natürlich auch der von Dir vorgeschlagene
Trafo in Frage - in diesem Thread ging es aber ursprünglich darum, ob
man auch trafolos eine 1:2-Übersetzung, die den Strom sekundärseitig
erhöht mit einfachen Mitteln hinbekommt. Die andere Richtung - den
Strom zu halbieren bei Erhöhung der Spannung ist trivial, denn der
spannungsverdoppelnde Gleichrichter ist ja ein alter Hut.
Gruß,
Michael Karcher
Ulli Horlacher
> Wenn Du mehr Leistung aus dem Dynamo holen willst, musst Du halt mehr
> Leistung reinstecken, so einfach ist das.
Nein, SO einfach ist das eben nicht. Der Dynamo nimmt einfach nicht mehr
Leistung auf. Ab Nenndrehzahl ist er eine Konstantstromquelle.
Ich kann da nur mehr Leistung rausholen, indem ich mehr Verbraucher
anschliesse. Dann geht die Spannung und damit die Leistung hoch.
Wie schon geschrieben will ich aber nicht mehr Scheinwerfer anschliesen.
Ich will die vorhandenen besser auslasten.
> Wenn Du mehr Strom willst musst Du mit weniger Spannung zufrieden sein.
Nein. Nabendynamos sind Stromquellen, die Spannung regelt sich nach
Verbraucher ein.
> Bei Wechselspannung reicht da ein Trafo.
Wird zu schwer.
> Bei Gleichspannung musst Du eine elektronische Schaltung bauen.
Genau das war ja meine Frage! Wie sieht die aus?
> Aber bei gleicher reingesteckter Leistung kannst Du bei gleicher Spannung
> nie mehr Strom rauskriegen, da ist die Thermodynamik dagegen.
Leistung ist kein Problem. Davon hab ich genug :-)
Ulli Horlacher
> Fahrraddynamos sind auf 500mA ausgelegt. An der klassischen Kombination
> eines 2,4W-Scheinwerfers und einer 0,6W-R�cklichtbirne stellt sich dann
> eine Spannung von 6 Volt ein. W�rde man jeweils zwei Birnen in Reihe
> schalten, dann w�rde sich der Innenwiderstand der Schaltung verdoppeln
> (d.h. 24 Ohm statt 12 Ohm), und es w�rden 12V aus dem Dynamo
> herauskommen.
Der Konjunktiv ist ueberfluessig, Genau so mach ich das seit vielen Jahren.
Momentan liefert mein Dynamo sogar 15 V (ab Nenndrehzahl).
Aber eben nur 600 mA. Ich haett gern mehr, da meine LEDs bis 1 A
spezifiziert sind.
Marte Schwarz
> Wieso weist der permanent erregte Synchrongenerator eigentlich dieses
> induktive Impedanzverhalten auf, das ihn zusammen mit der
> drehzahlproportionalen Leerlaufspannung bei hohen Drehzahlen zu einer
> Konstantstromquelle macht?
ich habs jetzt nicht wirklich vor auszuprobieren, mir ist der serienm��ige
Halostrahler hell genug :-)
Aber warum geht es eigentlich nicht einfach mit einem ganz banalen
Buck-Regler? IMHO m�sste der doch - einigerma�en konstanten Wirkungsgrad
vorausgesetzt - prim�rseitig genau die erforderliche Impedanz vorgaukeln,
die zur entsprechenden Leistungseinspeisung gebraucht wird, zumindest dann,
wenn man eine Stromquelle annimmt.
Oder sehe ich das jetzt viel zu einfach und warum?
Marte
Michael Karcher
[LED-Licht am Fahrraddynamo mit Wandler]
> Aber warum geht es eigentlich nicht einfach mit einem ganz banalen
> Buck-Regler?
schieben zu können, und passt daher erstmal Aufgabenstellung.
> IMHO müsste der doch - einigermaßen konstanten Wirkungsgrad
> vorausgesetzt - primärseitig genau die erforderliche Impedanz vorgaukeln,
> die zur entsprechenden Leistungseinspeisung gebraucht wird, zumindest dann,
> wenn man eine Stromquelle annimmt.
Und das wird schwierig. Mit einem banalen Buck-Regler bekommt man das
vorgaukeln der erforderlichen Impedanz nämlich nicht hin. Buck-*Regler*
haben nämlich inhärent einen negativen differentiellen Eingangswiderstand,
da sie bei konstanter Last eine (fast) konstante Leistung über den gesamten
Eingangsspannungsbereich aufnehmen.
Das heißt bei fallender Eingangsspannung steigt der Strom -> der
Innenwiderstand fällt also. Bei steigender Eingangsspannung fällt der
Strom, der Innenwiderstand steigt also. Zusammen mit der
Stromquellencharakteristik des Dynamos ergibt das ein instabiles
System. Steigt aus irgend einem Grund die Eingangsspannung nämlich
etwas an, dann wird der Eingangsstrom verringert. Der Dynamo wehrt sich
gegen das verringern des Stroms mit einer Spannungserhöhung, bis wieder
sein Wunschstrom fließt. Die Leerlaufspannug von Nabendynamos kann
deutlich über 50V liegen - die natürliche Grenze der Ausgangsspannung
liegt also in einem Bereich, wo der 08/15-Bastler sie nicht haben will.
Was aber geht ist ein anders herum geregelter Buck-Regler: Wenn man die
Regelung so auslegt, dass die *Eingangsspannung* statt der
*Ausgangsspannung* konstant gehalten wird, wird man ein gutmütiges
System bekommen. Man muss halt die Solleingangsspannung so wählen, dass
sich im typischen Lastbereich der Ausgangsstrom bzw. die
Ausgangsspannung wie gewünscht einstellt.
Gruß,
Michael Karcher
Ulli Horlacher
> Klar, der Buck-Regler hat die Eigenschaft, Strom/Spannungsverh�ltnisse
> schieben zu k�nnen, und passt daher erstmal Aufgabenstellung.
Klingt doch schon mal gut :-)
> Was aber geht ist ein anders herum geregelter Buck-Regler: Wenn man die
> Regelung so auslegt, dass die *Eingangsspannung* statt der
> *Ausgangsspannung* konstant gehalten wird, wird man ein gutm�tiges
> System bekommen. Man muss halt die Solleingangsspannung so w�hlen, dass
> sich im typischen Lastbereich der Ausgangsstrom bzw. die
> Ausgangsspannung wie gew�nscht einstellt.
Gibts so was weitgehend fertig?
Also vielleicht ein Regel-IC, an das man nur noch ein paar Widerstaende oder
Kondensatoren anbauen muss so wie bei einem L400?
Alles weitere uebersteigt naemlich meine Elektronik-Heimwerkerfaehigkeiten.
Michael Karcher
> > Was aber geht ist ein anders herum geregelter Buck-Regler: Wenn man die
> > Regelung so auslegt, dass die *Eingangsspannung* statt der
> > *Ausgangsspannung* konstant gehalten wird,
"einstellbaren" Schaltreglerchips, die ein externes Widerstandsnetzwerk
erwarten, wie zum Beispiel die SimpleSwitcher-Reihe von National
Semiconductors. *ABER* die Polarität des Signals muss invertiert werden,
denn bei zu hoher Eingangsspannung muss *mehr* Leistung in den Ausgang
geschickt werden. Das Teil erwartet aber, am Feedback die Ausgangsspannung
zu sehen, und würde *weniger* Leistung in den Ausgang schicken, wenn die
Eingangsspannung steigt, womit die Eingangsspannung noch weiter steigt.
Das sollte man aber, wenn ich nichts übersehe, mit nem TL431 regeln
können. Was folgt ist ein Diskussionsgrundlage (hoffentlich nicht zu
gronottig), über die noch mal ein erfahrenerer Bastler rüber schauen
sollte, bevor Du das nachbaust.
+Vin -------+-----------------------+
.|. |
| | |
| | R3 |
|_| |
+---+---+ |
| .|. |
| | | |
.|. | | R4 |
R1 | | |_| C1 |
| | K+----+ || | +-----+
|_| +----+ | +-||----+ | |
| G| TL | | | || | | -----
+----|431 | | | |+Vin |Cb ----- C3
| +----+ | | +-----------+ |
.|. A| | | FB| LM2675 |Out | L1
| | | +----------| -3.3 |--+-+-OOOO-+--- +Vout
R2 | | | | | | | |
|_| | | +-----------+ SSS -----
| | | |GND / \ D1 ----- C2
| | | | --- |
| | | | | |
-Vin ---+-------+-----------+-------+----------+--------+--- -Vout
Am Gate des TL431 liegen, wenn der TL431 in der Regelung ist, stets
2.5V an. Dadurch ist auch die Spannung am Knoten wo sich R1, R3 und R4
treffen vorgegeben, nämlich Vref = (R1+R2)/R2 * 2.5V. Der TL431 regelt
die Spannung dort, in dem er über R4 den notwendigen Strom zieht, so
dass an R3 Vin - Vref abfällt. Das heißt, dass mit steigender
Eingangsspannung der Strom durch R3 steigen muss, was nur durch
steigenden Strom in R4 möglich ist. Da das obere Ende von R4 jetzt aber
auf dem festen Potential Vref hängt, fällt bei steigendem Strom durch
R4 die Spannung an der Kathode des TL431. Damit ist der Inverter
gebaut.
Die Kathode des TL431 muss bei mehr als 2,5V liegen, der LM2675-3.3
passt daher prima, da er beim Feedbacksignal 3.3V erwartet. Vref daher
muss offensichtlich oberhalb von 3.3V liegen. Dimensionieren wir also
erstmal mit Vref=5.5V. Das erreicht man beispielsweise mit R1=12kOhm
und R2=10kOhm. Der Strom, den sich der TL431 am Gate genehmigt ist mit
max. 4µA klein gegen den Querstrom durch R1/R2 von 250µA, und kann
daher im Rahmen der hier geforderten Genauigkeit vernachlässigt werden.
Der empfohlene Kathodenstrom des TL431 ist mindestens 1mA, daher
dimensioniet man R4 so, dass sich 1.5mA durch den TL431 ergeben. Dabei
muss man berücksichtigen, dass sich der LM2675-3.3 sich selber noch ein
halbes Milliampere am Feedback-Eingang gönnt. Also muss sich an R2
ein Spannungsabfall von 2.2V bei 2mA einstellen. Das wäre 1.1kOhm,
was aber nicht in E12 ist. Da etwas mehr Strom nicht schadet, wähle man
R1 = 1kOhm. Bleibt also nur noch R3 zu dimensionieren. Der Strom durch
R3 ist ja 5.5V/(R1+R2) + 2.2V/R4, mit den oben gegebenen Werten also
2.45mA. Damit also R3 = (Vin-5.5V)/(2.45mA), wenn Du also aus dem
Dynamo 5W haben willst, d.h. Vin = 10V bei 500mA ergibt sich R5 =
1,8kOhm.
Die Dimensionierung des Rests sollte mit dem Datenblatt des LM2675
möglich sein.
> Also vielleicht ein Regel-IC, an das man nur noch ein paar Widerstaende oder
> Kondensatoren anbauen muss so wie bei einem L400?
Den kenne ich nicht, aber Du meinst vermutlich den L200. Da diese
Betriebsart des Regelns der Eingangsspannung untypisch ist, gibt es
keine mir bekannten Chips, die das selbst können.
Gruß,
Michael Karcher
Michael Karcher
> > Klar, der Buck-Regler hat die Eigenschaft, Strom/Spannungsverhältnisse
> > schieben zu können, und passt daher erstmal Aufgabenstellung.
> Frequenz mit Oberschwingungen und komplexer (und nichtlinearer)
> Impedanz geht?
Die spannungsverdoppelnde Gleichrichtung mit ausreichenden
Filterkondensatoren hat die LED-am-Fahrrad-Zielgruppe sowieso schon dran,
damit ist es schon mal eine Gleichstromquelle statt einer
Wechselstromquelle. Die Oberschwingungen und nichtlinearität der Quelle
machen in den Simpelschaltungen keinen Ärger, und daher habe ich die
erst einmal unter den Tisch fallen gelassen.
Gruß,
Michael Karcher
Michael Karcher
hatte]
Ulli Horlacher <fram...@tandem-fahren.de> wrote:
> > Was aber geht ist ein anders herum geregelter Buck-Regler: Wenn man die
> > Regelung so auslegt, dass die *Eingangsspannung* statt der
> > *Ausgangsspannung* konstant gehalten wird,
> Gibts so was weitgehend fertig?
Die üblichen Buck-Regler gibt es an jeder Ecke. Das hier gefragte Zeug muss
man sich zusammenpfriemeln. Da die Buck-Regler erst nach der Gleichrichtung
angreifen können (schließlich sind es DC-DC-Wandler), gehe ich von der
Fahrradtypischen spannungsverdoppelnden Gleichrichtung (zur Minimierung des
Spannungsabfalls an den Gleichrichterdioden) aus.
Anbieten für diesen Job würden sich die sogenannten
"einstellbaren" Schaltreglerchips, die ein externes Widerstandsnetzwerk
erwarten, wie zum Beispiel die SimpleSwitcher-Reihe von National
Semiconductors. *ABER* die Polarität des Signals muss invertiert werden,
denn bei zu hoher Eingangsspannung muss *mehr* Leistung in den Ausgang
geschickt werden. Das Teil erwartet aber, am Feedback die Ausgangsspannung
zu sehen, und würde *weniger* Leistung in den Ausgang schicken, wenn die
Eingangsspannung steigt, womit die Eingangsspannung noch weiter steigt.
Das sollte man aber, wenn ich nichts übersehe, mit nem TL431 regeln
können. Was folgt ist ein Diskussionsgrundlage (hoffentlich nicht zu
gronottig), über die noch mal ein erfahrenerer Bastler rüber schauen
sollte, bevor Du das nachbaust.
+Vin -------+-----------------------+
.|. |
| | |
| | R3 |
|_| |
+-----+---+---+ |
| | .|. |
| | | | |
| .|. | | R4 |
| R1 | | |_| C2 |
| | | K+----+ || | +-----+
| |_| +----+ | +-||----+ | |
----- | G| TL | | | || | | -----
----- +----|431 | | | |+Vin |Cb ----- C4
| C1 | +----+ | | +-----------+ |
| .|. A| | | FB| LM2675 |Out | L1
| | | | +----------| -3.3 |--+-+-OOOO-+--- +Vout
| R2 | | | | | | | |
| |_| | | +-----------+ SSS -----
| | | | |GND / \ D1 ----- C3
| | | | | --- |
| | | | | | |
-Vin ---+-------+-----------+-------+----------+--------+--- -Vout
Dynamo 5W haben willst, d.h. Vin = 20V bei 250mA ergibt sich R5 =
6,3kOhm. (Die 250mA wegen der spannungsverdoppelnden und damit
stromhalbierenden Gleichrichtung). Der Kondensator C1 soll das
Regelsignal glätten um die Welligkeit des Gleichgerichteten Dynamostroms
nicht gegenzuregeln, das könnte nämlich die Regelung überfordern.
Damit sich eine Grenzfrequenz von 10Hz ergibt, muss 2 * pi * 10 Hz =
1/ (R3*C1) gelten, also C1 = 1/(R3*2*pi*10Hz) = 2,5µF.
Die Dimensionierung des Rests sollte mit dem Datenblatt des LM2675
möglich sein.
> Also vielleicht ein Regel-IC, an das man nur noch ein paar Widerstaende oder
> Kondensatoren anbauen muss so wie bei einem L400?
Michael Karcher
> > Die spannungsverdoppelnde Gleichrichtung mit ausreichenden
> > Filterkondensatoren hat die LED-am-Fahrrad-Zielgruppe sowieso schon dran,
> > damit ist es schon mal eine Gleichstromquelle statt einer
> > machen in den Simpelschaltungen keinen Ärger, und daher habe ich die
> > erst einmal unter den Tisch fallen gelassen.
> Generators herumschrauben bzw. die berücksichtigen will. Das Stichwort
> war Erregerblindleistung.
*Wenn* man an der Quellimpedanz rumschrauben will, hat man verloren, sobald
man einfach gleichrichtet. Da aber an der Quellimpedanz nicht so einfach
in dem breiten Frequenzbereich rumgeschraubt werden kann, in dem ein
Fahrradfahrer das gerne hätte, verwenden Fahrradfahrer normalerweise
Schaltungen, die mit dem gegebenen nahezu geschwindigunabhängigen
Verhalten des Dynamos bei ohmschen Lastern als Stromquelle klarkommen.
Und wenn dann die LEDs am Ende tatsächlich nur 5 bis 6 Watt ziehen, braucht
man die Induktivität des Generators auch nicht wegzukompensieren, dafür
fährt Ulli sowieso schnell genug.
Gruß,
Michael Karcher
Ulli Horlacher
> > Hat da jemand �bersehen, da� es um eine Wechselstromquelle variabler
> > Frequenz mit Oberschwingungen und komplexer (und nichtlinearer)
> > Impedanz geht?
>
> Die spannungsverdoppelnde Gleichrichtung mit ausreichenden
> Filterkondensatoren hat die LED-am-Fahrrad-Zielgruppe sowieso schon dran,
Nein. Wozu? Das ist ja auch voellig kontraproduktiv.
Ich hab einen normalen Schottky-Dioden-Gleichrichter (Graetz-Bruecke).
Ich hab ab 5 km/h genug Spannung fuer 4 LEDs (also ca 12 V).
Michael Karcher
> > Die spannungsverdoppelnde Gleichrichtung mit ausreichenden
> > Filterkondensatoren hat die LED-am-Fahrrad-Zielgruppe sowieso schon dran,
> Nein. Wozu? Das ist ja auch voellig kontraproduktiv.
> Ich hab einen normalen Schottky-Dioden-Gleichrichter (Graetz-Bruecke).
> Ich hab ab 5 km/h genug Spannung fuer 4 LEDs (also ca 12 V).
Grätz-Brücke, zwei Dioden leiten. Das heißt, dass Du bei der Grätzbrücke
meiner Ansicht nach den doppelten Spannungsabfall an den Dioden hast.
Der dürfte allerdings vernachlässigbar sein. Kontraproduktiv ist
der Verdoppler erst dann, wenn man viel Strom will. Bei den 1W-Dioden
war man aber mit den 250mA aus der Verdopplerschaltung gut dabei.
Gruß,
Michael Karcher
Ulli Horlacher
> Mit der Verdopplerschaltung leitet immer nur eine Diode, wogegen bei der
> Gr�tz-Br�cke, zwei Dioden leiten. Das hei�t, dass Du bei der Gr�tzbr�cke
> meiner Ansicht nach den doppelten Spannungsabfall an den Dioden hast.
> Der d�rfte allerdings vernachl�ssigbar sein. Kontraproduktiv ist
> der Verdoppler erst dann, wenn man viel Strom will.
EBEN. Genau das will ich ja: mehr statt weniger Strom!
> Bei den 1W-Dioden war man aber mit den 250mA aus der Verdopplerschaltung
> gut dabei.
Was interessiert mich antike Hardware aus dem letzten Jahrtausend? :-)
Ich verwende ja auch keine Karbidlampen mehr, obwohl die mal sehr angesagt
waren.
1-A-LEDs sind stand der Technik seit VIELEN Jahren.
Bei typischen Dynamostrom von 500 mA sind die unterfordert.
Michael Karcher
> > Der dürfte allerdings vernachlässigbar sein. Kontraproduktiv ist
> > der Verdoppler erst dann, wenn man viel Strom will.
> EBEN. Genau das will ich ja: mehr statt weniger Strom!
> 1-A-LEDs sind stand der Technik seit VIELEN Jahren.
Kompensation der Dynamoinduktivität bekommst, oder mit einem DC-DC-Wandler,
und der DC-DC-Wandler meiner Ansicht nach die einfachere Methode ist,
tut es nicht so viel zur Sache, wieviel Strom man hinter dem Gleichrichter
hat - man muss den Wandler nach der Verdopplerschaltung dann halt mit
4:1 statt mit 2:1 laufen lassen. Ich würde aus dem Bauch heraus sogar
schätzen, dass 4:1 zu weniger Verlusten im Schaltreglerchip führt, weil
der mittlere Eingangsstrom geringer ist (bei etwa gleichem
Spitzeneingangsstrom).
Gruß,
Michael Karcher
André Grafe
> Michael Karcher <use...@mkarcher.dialup.fu-berlin.de> wrote:
>
>
>> Mit der Verdopplerschaltung leitet immer nur eine Diode, wogegen bei der
>> Gr�tz-Br�cke, zwei Dioden leiten. Das hei�t, dass Du bei der Gr�tzbr�cke
>> meiner Ansicht nach den doppelten Spannungsabfall an den Dioden hast.
>> Der d�rfte allerdings vernachl�ssigbar sein. Kontraproduktiv ist
>> der Verdoppler erst dann, wenn man viel Strom will.
>
> EBEN. Genau das will ich ja: mehr statt weniger Strom!
>
>
>> Bei den 1W-Dioden war man aber mit den 250mA aus der Verdopplerschaltung
>> gut dabei.
>
> Was interessiert mich antike Hardware aus dem letzten Jahrtausend? :-)
> Ich verwende ja auch keine Karbidlampen mehr, obwohl die mal sehr angesagt
> waren.
Aber nur weil Du keine mehr bekommst, und sie nicht kennst. Die
Karbidlampe ist klein und leicht, und sie macht m�chtig viel wei�es
Licht. Unter H�hlenforschern gelten Karbidlampen als das Nonplusultra.
MfG, Andr�
Ulli Horlacher
> > Ich verwende ja auch keine Karbidlampen mehr, obwohl die mal sehr angesagt
> > waren.
>
> Aber nur weil Du keine mehr bekommst, und sie nicht kennst.
Beides ist falsch.
> Unter H�hlenforschern gelten Karbidlampen als das Nonplusultra.
Ich halte zwar mein Fahrrad auch fuer das Nonplusultra, wuerde aber
trotzdem nie auf die Idee kommen damit die Blautopfhoehle zu erkunden.
Andere Rahmenbedingungen fuehren zu anderen Loesungen.
Die beste Beleuchtung fuer Fahrraeder sind momentan Scheinwerfer mit
3-W-LEDs am Nabendynamo.
Kommerzielle Produkte enthalten zwar eine Stromverdopplungsschaltung, aber
die ist nur fuer 1 LED ausgelegt und die Umverpackung ist mir zu teuer :-}
Ebenfalls zu teuer ist mir http://bumm.de/index.html?docu/361.htm
E-WERK : das leistungsstarke, nabendynamobetriebene Universal-Netz- und
Ladeger�t
(Es) lassen sich an zwei Drehkn�pfen Spannung (2,8 bis 13,3 V) und
Stromst�rke (0,1 bis 1,5 A) variabel und schnell f�r alle g�ngigen
Anwendungen einstellen. Das E-WERK leistet bis zu 16 W
Gewicht: 53 g
Preis: 139 Euro
Joerg
Oh ja, ich sehe es schon kommen. Tiefergelegtes Trek, schwarz, mit
getoenter Windschutzscheibe, hochglanzpolierte Alufelgen mit viel
Gold-Dekor und anderem Bling dran. Hie und da blitzen blaue LED. Bei
Vorbeifahrt hoert man den Rap Song ... tschk ... tschk ... *BOOM* ...
--
Gruesse, Joerg
http://www.analogconsultants.com/
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Use another domain or send PM.
Michael Karcher
> Ulli Horlacher <fram...@tandem-fahren.de> wrote:
> > Gibts so was weitgehend fertig?
> Die üblichen Buck-Regler gibt es an jeder Ecke.
Vergiss den ganzen Kram. Der ist mindestens so overengineered wie die
c't-Lichtmaschine. Einen Stromverdoppler baut man einfach mit TLC555, einem
MOSFET, einer Spule, ein paar Kondensatoren, einem Widerstand und einer
Shottky-Diode. Ich bastel da mal am Wochenende testweise was zusammen.
Gruß,
Michael Karcher
Marte Schwarz
> Einen Stromverdoppler baut man einfach mit TLC555,
Ich habs immer noch nicht raus, wozu man dazu jetzt einen 555 braucht?
Irgendwie sehe ich dessen Notwendigkeit bei fast keiner 555 Schaltung, aber
manche k�nnen es anscheinend gar nicht mehr ohne.
Marte
Ralph A. Schmid, dk5ras
>Irgendwie sehe ich dessen Notwendigkeit bei fast keiner 555 Schaltung, aber
>manche k�nnen es anscheinend gar nicht mehr ohne.
Wir haben mit dem 555 durch eng tolerierte Rs und Cs einen
reproduzierbaren Nadelimpulserzeuger, der in einem gewissen
Spannungs-und Temperaturbereich sehr stabil funktioniert und mit
diesem simplen Prinzip und noch ein paar Kleinteilen einen kompletten
(aufwendigen!) Analog/DSP-Zug im Feld auf Herz nund Nieren pr�ft.
K�nnte man auch anders bauen, aber so simpel und exakt und billig
kaum. Zuletzt hatte ich den 555 1986 oder so in der Mache, aber ich
habe ihn gleich wieder erkannt :)
-ras
--
Ralph A. Schmid
http://www.dk5ras.de/ http://www.db0fue.de/
http://www.bclog.de/
Michael Karcher
> > Einen Stromverdoppler baut man einfach mit TLC555,
> Ich habs immer noch nicht raus, wozu man dazu jetzt einen 555 braucht?
> Irgendwie sehe ich dessen Notwendigkeit bei fast keiner 555 Schaltung, aber
Der TLC555 erlaubt es einem halt sehr einfach, das zur Stromverdopplung
benötigte 50:50-Taktverhältnis für den FET des Buck-Wandlers zu erzeugen.
Natürlich gibt es noch beliebig viele weitere Möglichkeiten, das zu tun,
davon nennenswert viele ohne 555.
Gruß,
Michael Karcher