LED-Fahrradbeleuchtung mit Dynamobetrieb

Unterbodenbeleuchtung, Pimp my room, usw.

Moderator: T.Hoffmann

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Baschtl
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Do, 24.07.14, 10:41

Hallo an alle,

hier mal wieder ein neues Projekt von mir.

Ein Bekannter hatte mir zwei der folgenden Cree XP-G 4-fach Platinen inklusive passender 15° Optik überlassen, aber wegen der kaltweißen Farbtemperatur hatte ich bislang keine Verwendung dafür.
LED Modul.jpg
LED Modul.jpg (36.75 KiB) 4208 mal betrachtet
Neulich kam mir dann die Idee, die Glühbirne meines Fahrradscheinwerfers gegen diese LEDs auszutauschen. Dabei habe ich dann gleich auch noch das Rücklicht LEDifizert.

Hinweis vorab an evtl. Nachbauer: Meine Lampen entsprechen aufgrund der runden Abstrahlcharakteristik und der fehlenden Prüfnummer nicht der StVZO! Der Einsatz im normalen Straßenverkehr erfolgt auf eigene Gefahr!

Schaltplan:

Meinen Seitenläuferdynamo wollte ich beibehalten. Im Prinzip brauchts zum Betrieb der LEDs an der Wechselspannung des Dynamos nur einen Brückengleichrichter (vorzugweise aus Schottky-Dioden, um den Verlust gering zu halten) und einen Glättungskondensator. Auf dieser Seite gibts allerdings noch viele weitere Verbesserungen zu der simplen Grundschaltung. Ich habe mich für Circuit 6 mit zusätzlichen Boost-Kondensatoren entschlossen.
Schaltplan.jpg
Schaltplan.jpg (74.44 KiB) 4208 mal betrachtet
Auf der ursprünglichen Cree Platine waren die 4 XP-G LEDs in Reihe geschalten, ergibt also eine Betriebsspannung von ca. 12 V.
An einem Seitenläuferdynamo (für 6 V bei 500 mA spezifiziert), würde damit gar nichts leuchten.
Für den Frontscheinwerfer habe ich deshalb die LEDs auf 2x2 aufgeteilt, entsprechende Lötpads waren bereits vorgesehen.

Das Rücklicht besteht aus zwei Strängen a 3 roten Superflux LEDs; Der Widerstand R2 wurde so gewählt, dass der Strom für das Rücklicht bei schneller Fahrt nicht über 30 mA steigt. (in meinem Fall 10 Ohm). Die Kondensatoren C2 und C3 sollten laut Autor der genannten Webseite "low-ESR" Typen sein.

Die fertige Lochrasterplatine wurde in einem passenden Gehäuse mit Kabelverschraubungen verstaut. Die Anschlüsse für Front-/Rücklicht und Dynamo sind über Steckleisten realisiert. So kann die Platine im Fehlerfall ohne viel Aufwand gewechselt werden.
Platine.jpg
Platine.jpg (41.67 KiB) 4208 mal betrachtet

Frontscheinwerfer:

Im alten Frontscheinwerfer sah ich keine Möglichkeit, die Optik mitsamt LED und Kühlkörper ansprechend zu verbauen. Ich habe mich daher daran gemacht, ein neues Gehäuse aus Alurohren und eingestecktem Vollmaterial zu basteln, aber da kam nix G'scheits raus. Das Gehäuse musste direkt aus Vollmaterial gefertigt werden.
An dieser Stelle ein ganz, ganz großes Dankeschön an ein Mitglied von zerspanungsbude.net, der mir das Drehteil inklusive Bohrungen und Gewinde übers Wochenende angefertigt und zugeschickt hat hat! Super Arbeit!
Irgendwann muss ich mir auch ne Drehbank zulegen ;-)
Grundkörper.JPG
Grundkörper.JPG (37.41 KiB) 4208 mal betrachtet
Nach etwas Säge- und Schleifeinsatz meinerseits, war das Gehäuse dann bereit zur Bestückung.
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Die LED-Platine wird mit einer Schraube und Wärmeleitpaste in den Alukörper geschraubt.
Die Schraube habe ich als Kabeldurchlass in der Mitte durchgebohrt (naja nicht ganz in der Mitte, war leider mit meinen "Maschinen" nicht besser möglich :))
Verkabelung.jpg
Verkabelung.jpg (91.11 KiB) 4208 mal betrachtet
Die rückwärtigen Anschlusskabel wurden ebenfalls mit Steckleisten versehen.
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Anschluss.jpg (62.03 KiB) 4208 mal betrachtet
Die Linse wurde anschließend mit etwas Epoxydkleber im Gehäuse fixiert.
Frontlicht.jpg
Frontlicht.jpg (99.13 KiB) 4208 mal betrachtet
Für die Befestigung der Lampe am Lenker habe ich die Halterung einer billigen, batteriebetriebenen Lampe an den Alukörper geschraubt.
Lampenhalterung.jpg
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Das Endresultat mit Versorgungsleitung sah dann so aus:
Lampe montiert.jpg
Lampe montiert.jpg (39.52 KiB) 4208 mal betrachtet

Rücklicht:

Zuerst habe ich das alte Rücklicht ausgeschlachtet (leider kein Bild, war zu eifrig am Werk :)),
dann vier rote Superflux LEDs mit 80° Abstrahlwinkel und zwei mit 130° auf eine passend zurecht geschnittene Platine gelötet und im Gehäuse verklebt. Der Anschluss wurde ebenfalls steckbar gemacht und mittels Kabelverschraubung aus dem Gehäuse geführt. Das gesamte Rücklicht kam danach wieder zurück an seinen alten Platz.
Rücklicht.jpg
Rücklicht.jpg (96.87 KiB) 4208 mal betrachtet

Fazit:

Die Elektronik funktioniert wunderbar, bereits beim Schieben leuchten beide Lampe ausreichend hell.
Der maximale Frontlicht-Strom während meiner Testfahrt lag bei 487 mA, das entspricht etwa 390 lm, was durch die Bündelung vollkommen ausreicht. Es ist zudem keinerlei Flackern zu erkennen.

Für die Zukunft werde ich mir einen Nabendynamo anschaffen, der effizienter und laufruhiger als der Seitenläufer ist.
Allerdings muss dafür die Elektronik angepasst werden, das lässt sich aber verkraften.

Viele Grüße
Baschtl
O.Mueller
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Fr, 01.08.14, 11:38

Toll beschrieben, schön dokumentiert, das gibt volle Punktzahl. Nachmachen erwünscht. Ich bekomm bald ein neues Fahrrad, aber so ne tolle Lampe hab ich nicht... :(
johnson
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Mo, 04.08.14, 08:27

Super, toll gemacht und beschrieben, gefällt mir auch sehr gut. 5*

Den Thread hab ich irgendwie voll übersehen. :roll:
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Romiman
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Mo, 04.08.14, 17:56

Ein Leuchtbild, gerade vom Rücklicht, wäre noch interessant!
Gerd12
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Mo, 04.08.14, 20:17

Zwar nicht STVZO-konform, aber handwerklich sehr gut. Auch von mir 5*.

Mir gefällt so etwas.
suntreff
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Mo, 04.08.14, 23:46

Ich selbst habe eine Schaltung von ledtreiber.de mit zwei Schottky-Dioden verbaut. Da hat die Prüfung der LED's mittels 6V-Gleichspannung einwandfrei funktioniert. Nur LED-Technik mit der Schaltung ging in die Knie. Werde das mal mit zwei CREE - MCE Chips in Reihe vorne und einer XR-E hinten probieren.
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