Fahrraddynamo: 0.5 W sinnvoll "verbraten"?

Feb 21, 2006 17 Replies

Hallo, ich habe mir für meine Räder zwei Felgen mit Nabendynamo (Novatec) zugelegt. Diese will ich demnächst einbauen. Um die Halogenlampe im Scheinwerfer vor Überspannung zu schützen, möchte ich die Spannung des Dynamos auf 6V begrenzen. Da ich ein LED Rücklicht verwende, das max. 30 mA braucht, ist die Last für den Dynamo zu gering und die Ausgangsspannung bei schnellerer Fahrt > 7-8V. Den üblichen Methode mit Zenerdioden will ich nicht verwenden. Gedacht hätte ich an folgendes: Jeweils 3 rote LED in Reihe und antiparallel dazu 3 LEDs ergeben eine "6V LED". Mit 3-4 solcher "6V LEDs" käme ich bei 20-30 mA auf die Leistung eines normalen



0.6 W Birnchens. Die LEDs würden den Dynamo nur belasten, wenn die Spannung ca. 6V beträgt und nicht bei langsamer Fahrt. Für den worst case, daß die vordere Birne ausfällt, muß natürlich die Spannung begrenzt werden. Das würde ich über einen MosFet realisieren, der nach einem Brückengleichrichter hängt und über eine Z-Diode am Gate die Gleichspannung kurzschließt. Könnte dies alles in der Praxis funktionieren oder gibt es elegantere Möglichkeiten?


Peter Heitzer schrieb:

gelegt.

=F6chte

und

LED".

normalen

nung

ch die

Gate

Nimm doch eine Dummy-LED, wie hier beschrieben:

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Gruss Harald

Peter Heitzer schrieb:

gelegt.

=F6chte

und

LED".

normalen

nung

ch die

Gate

Nimm doch eine Dummy-LED, wie hier beschrieben:

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Gruss Harald

: Peter Heitzer schrieb: :> Jeweils 3 rote LED in Reihe und antiparallel dazu 3 LEDs ergeben eine "6V LED". :> Mit 3-4 solcher "6V LEDs" käme ich bei 20-30 mA auf die Leistung eines normalen :> 0.6 W Birnchens. Die LEDs würden den Dynamo nur belasten, wenn die Spannung :> ca. 6V beträgt und nicht bei langsamer Fahrt. :> Für den worst case, daß die vordere Birne ausfällt, muß natürlich die :> Spannung begrenzt werden. Das würde ich über einen MosFet realisieren, :> der nach einem Brückengleichrichter hängt und über eine Z-Diode am Gate :> die Gleichspannung kurzschließt. :> Könnte dies alles in der Praxis funktionieren oder gibt es elegantere :> Möglichkeiten?

: Nimm doch eine Dummy-LED, wie hier beschrieben: :

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: Gruss : Harald Die verbrät aber nur. Ich möchte die überschüssige Energie nicht ausschließlichin Wärme, sondern auch Licht umsetzen. Für worst case geht natürlich deine vorgeschlagene Schaltung.

Peter Heitzer schrieb:

ausschlie=DFlichin W=E4rme, sondern auch Licht umsetzen. F=FCr worst case g= eht nat=FCrlich deine

Die Dummy-LED w=FCrde ich so dimensionieren, das sie nur dann anspricht, wenn die Lampe durchbrennt. F=FCr das R=FCcklicht brauchst Du sowieso mehrere LEDs im Winkel, sodas sich der Unterschied R=FCcklichtbirne/LED kaum auswirken d=FCrfte. Gruss Harald

Also, ein Dynamo regelt im Wesentlich nicht die Spannung, sondern den Strom. Die Regelung erfolgt über den induktiven Innenwiderstand der Quelle. Wenn man weniger Strom haben möchte muss man einfach die Induktivität durch Reihenschalten einer weiteren Spule erhöhen. Angenehmer Nebeneffekt dieser Lösung ist, dass der Dynamo jetzt auch leichter drehen geht.

Der Trick ist, dass die Wirkleistung relativ gering ist, weil der Induktive Widerstand im allgemeinen größer als der Lastwiderstand ist. Jedenfalls sobald man etwas Drehzahl drauf hat. Bei schnellerer Fahrt erhöht sich dann die erzeugte Spannung, gleichzeitig steigt aber auch die Frequenz des Wechselstroms und mit ihr der induktive Widerstand. Der Phasenwinkel bewegt sich weiter auf die 90° zu. Dadurch bleibt der Strom in etwa konstant, jedenfalls solange w*L >> R.

Marcel

Üblicherweise habe die Halogenscheinwerfer eine Überlastbegrenzung. Ich betreibe seit einigen 1000 km eine Kombination von Halogenscheinwerfer und LED/Glühobst-Rücklicht ohne Probleme an einem Fehr 2002 Speichendynamo. Dieser liefert ähnlich wie ein Nabendynamo eine Leerlaufspannung, die ebenso wie die Frequenz linear mit der Geschwindigkeit zunimmt. Ich habe des öfteren gelesen, dass ein Nabendyname etwa 1 Vh/km bringt, so dass ab etwa 15 km/h der Scheinwerfer schon die volle Leistung abgibt. Das Birnchen im Rücklicht geht bei mir des öfteren mal kaputt.

Norbert

zugelegt.

=F6chte

ht

ng und

6V LED".

s normalen

annung

Ich kann Deinen Ansatz nur best=E4tigen. Mein LED-R=FCcklicht sieht so au= s:

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Wirkt auch "begrenzend" und ist bei mir im Dauerbetrieb (allerdings Felgendynamo) seit Jahren im Einsatz.

MfG,

Julien

+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

Julien Thomas wrote: : Peter Heitzer wrote: :> Gedacht h?tte ich an folgendes: :> Jeweils 3 rote LED in Reihe und antiparallel dazu 3 LEDs ergeben eine "6V LED". :> Mit 3-4 solcher "6V LEDs" k?me ich bei 20-30 mA auf die Leistung eines normalen :> 0.6 W Birnchens. Die LEDs w?rden den Dynamo nur belasten, wenn die Spannung :> ca. 6V betr?gt und nicht bei langsamer Fahrt. :> [...]

: Ich kann Deinen Ansatz nur best?tigen. Mein LED-R?cklicht sieht so aus: :

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: Wirkt auch "begrenzend" und ist bei mir im Dauerbetrieb (allerdings : Felgendynamo) seit Jahren im Einsatz. Bei Verwendung eines (Schottky) Brückengleichrichters sollte die halbe Anzahl von LEDs für gleiche Helligkeit genügen, da die LEDs dann nicht nur in der pos. oder neg. Halbwelle leuchten. U.U. sind (vor allem mit normalen Brückengleichrichtern) dann allerdings 3 LEDs in Reihe zu viel bei normaler Geschwindigkeit.

Womit man auchgleich den Vorteil der einfachen "Streuoptik" über Bord wirft.

Marte

Marte Schwarz wrote: :> Bei Verwendung eines (Schottky) Brückengleichrichters sollte die halbe :> Anzahl von LEDs für gleiche Helligkeit genügen, da die LEDs dann nicht :> nur in der pos. oder neg. Halbwelle leuchten. U.U. sind (vor allem :> mit normalen Brückengleichrichtern) dann allerdings 3 LEDs in Reihe :> zu viel bei normaler Geschwindigkeit.

: Womit man auchgleich den Vorteil der einfachen "Streuoptik" über Bord wirft. Wieso? Die mechanische Anordnung muß nicht identisch mit der elektrischen sein. Man kann die gleiche Anzahl von LEDs verwenden und hat dann die doppelte Helligkeit. : Marte

21 Feb 2006 09:20:40 GMT, Peter Heitzer:

Bei 6 Volt Effektivspannung halten HS3-Halogenbirnchen zwar recht lange, bei schneller Fahrt tauschen die meisten Nutzer aber gerne ein wenig Lebensdauer gegen deutlich mehr Lichtausbeute... Bis zu 7.o Volt Effektivspannung kannst Du den Birnchen schon zumuten.

Dann kauf einfach eine 6V-3W Halogenlampe Philips HPR64.

Das unterscheidet sich dann aber nicht wesentlich von den Eigenschaften der heute üblicherweise in Halogenleuchten verbauten BZW04-7V8B.

HPR64 und BZW04-7V8B oder gleich einen Scheinwerfer auf Basis einer Luxeon PW09 basteln.

Andreas

Du raetst zu illegalem Verhalten? Pfui, schaem dich! :-)

Fuer diejenigen, die sich nicht mit dem Irrsinn deutscher Verordnungen auskennen: In Fahrradscheinwerfern sind nur 2.4 W Halogenlampen zugelassen. Eine Aufruestung auf 3 W ist schon illegal. Man koennte ja die armen Autofahrer blenden, wenn man mehr als die Haelfte an elektrischer Leistung einer Standlichtbirne hat...

Als ich noch mit Halogenlicht am Fahrrad fuhr, hatte ich sogar 2 * 3 W am Dynamo und war damit der Outlaw unter den Outlaws :-)

Das ist ja fast schon Aufruf zum Voelkermord! ;-)

+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

Andreas Oehler wrote: : 21 Feb 2006 09:20:40 GMT, Peter Heitzer:

:>Um die Halogenlampe im Scheinwerfer vor Überspannung zu schützen, möchte :>ich die Spannung des Dynamos auf 6V begrenzen.

: Bei 6 Volt Effektivspannung halten HS3-Halogenbirnchen zwar recht lange, : bei schneller Fahrt tauschen die meisten Nutzer aber gerne ein wenig : Lebensdauer gegen deutlich mehr Lichtausbeute... Bis zu 7.o Volt : Effektivspannung kannst Du den Birnchen schon zumuten. Hast du da Erfahrungswerte? Die "Gebetsmühle" liefert nur eine Berechnungsformel, nach der bei 7V mit ca. 1/4 der Lebensdauer zu rechnen ist.

:>Da ich ein LED Rücklicht :>verwende, das max. 30 mA braucht, ist die Last für den Dynamo zu gering und :>die Ausgangsspannung bei schnellerer Fahrt > 7-8V. :>Den üblichen Methode mit Zenerdioden will ich nicht verwenden.

: Dann kauf einfach eine 6V-3W Halogenlampe Philips HPR64. Ist leider vor Ort nicht verfügbar, sondern nur per Versand.

:> Dann kauf einfach eine 6V-3W Halogenlampe Philips HPR64.

: Du raetst zu illegalem Verhalten? Pfui, schaem dich! :-)

: Fuer diejenigen, die sich nicht mit dem Irrsinn deutscher Verordnungen : auskennen: In Fahrradscheinwerfern sind nur 2.4 W Halogenlampen : zugelassen. Eine Aufruestung auf 3 W ist schon illegal. Man koennte ja die : armen Autofahrer blenden, wenn man mehr als die Haelfte an elektrischer : Leistung einer Standlichtbirne hat... Und manche Halogenbirnen sind trotz 2.4W illegal, da ihre Lichtausbeute über AFAIR 17 lm/W liegt.

: Als ich noch mit Halogenlicht am Fahrrad fuhr, hatte ich sogar 2 * 3 W am : Dynamo und war damit der Outlaw unter den Outlaws :-) Hatte ich auch mal, aber mit 2.4W Birne vorne und hinten. War zwar nicht mehr so hell, aber das Rücklicht hielt um Einiges länger. Dann hab ich aber ein vorher legales RL mit LEDs umgebaut.

:> HPR64 und BZW04-7V8B oder gleich einen Scheinwerfer auf Basis einer Luxeon :> PW09 basteln.

: Das ist ja fast schon Aufruf zum Voelkermord! ;-)

: -- : + Ulli Horlacher + snipped-for-privacy@tandem-fahren.de +

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+

27 Feb 2006 08:51:14 GMT, Peter Heitzer:

Olaf hat da ja einiges an experimentellem Aufwand hineingesteckt - somit stimmt das schon. Da man real auf der Straße seltener in Geschwindigkeitsbereichen (insbesondere bei HPR64 und parallelem LED-Rücklicht) unterwegs sein wird, die wirklich die 7.0 Volt erreichen, sind 50 Stunden immer drin. BTDT.

Wenn Deine Mail-Adresse korrekt Auskunft über Deinen Wohnort/Arbeits-/Studienplatz gibt, ist

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eine erfolgversprechende Anlaufstelle.

Andreas

Andreas Oehler wrote: : 27 Feb 2006 08:51:14 GMT, Peter Heitzer:

:>Andreas Oehler wrote: :>: 21 Feb 2006 09:20:40 GMT, Peter Heitzer: :>

:>:>Um die Halogenlampe im Scheinwerfer vor Überspannung zu schützen, möchte :>:>ich die Spannung des Dynamos auf 6V begrenzen. :>

:>: Bei 6 Volt Effektivspannung halten HS3-Halogenbirnchen zwar recht lange, :>: bei schneller Fahrt tauschen die meisten Nutzer aber gerne ein wenig :>: Lebensdauer gegen deutlich mehr Lichtausbeute... Bis zu 7.o Volt :>: Effektivspannung kannst Du den Birnchen schon zumuten. :>Hast du da Erfahrungswerte? Die "Gebetsmühle" liefert nur eine :>Berechnungsformel, nach der bei 7V mit ca. 1/4 der Lebensdauer zu rechnen :>ist.

: Olaf hat da ja einiges an experimentellem Aufwand hineingesteckt - somit : stimmt das schon. Da man real auf der Straße seltener in : Geschwindigkeitsbereichen (insbesondere bei HPR64 und parallelem : LED-Rücklicht) unterwegs sein wird, die wirklich die 7.0 Volt erreichen, : sind 50 Stunden immer drin. BTDT. Na ja, 50 Stunden hieße bei mir 2 Birnen/Winter, was mir doch etwas viel vorkommt. Eine Lampe/Jahr wäre akzeptabel.

:>:>Da ich ein LED Rücklicht :>:>verwende, das max. 30 mA braucht, ist die Last für den Dynamo zu gering und :>:>die Ausgangsspannung bei schnellerer Fahrt > 7-8V. :>:>Den üblichen Methode mit Zenerdioden will ich nicht verwenden. :>

:>: Dann kauf einfach eine 6V-3W Halogenlampe Philips HPR64. :>Ist leider vor Ort nicht verfügbar, sondern nur per Versand.

: Wenn Deine Mail-Adresse korrekt Auskunft über Deinen : Wohnort/Arbeits-/Studienplatz gibt, ist

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eine : erfolgversprechende Anlaufstelle. Mal schauen, was die so verlangen. Eine normale 2.4W kriege ich hier um

3.50 EUR.

: Andreas

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