P4 LEDs über Fahrraddynamo mit Konstantstromquelle?

[pdm-filmstudios]

Hallo,

ich habe ein Problem mit meiner LED-Beleuchtung am Fahrrad.
Momentan benutze ich die Schaltung:

1789_FahrradLED3_2.gif (5.9 KiB) 15497 mal betrachtet

Diese Schaltung hat aber den Nachteil, das sie keinerlei Schutz gegen Überstrom bzw. Spanungsspitzen hat.
Und das ist im der letzten Zeit schon zweimal passiert, es hatte sich immer eine Lötverbindung der Diode gelöst und beim nächsten Kontakt eine Spannungsspitze verursacht und meine LEDs waren kaputt.

Jetzt will ich diese Schaltung mit einem Konstantstromregler probieren:

Schreibt doch mal bitte dazu was ihr davon haltet.

Wie gesagt ich will die LEDs über dem Dynamo betreiben und nicht über Akkus.

Eine Frage habe ich noch, wenn ich die letzte Schaltung bauen würden und es sind ja dort keine Kondensatoren verbaut, würden meine Leds während der Fahrt flackern?

[Sailor]

Die Schaltung ist in jedem Fall besser als die ursprüngliche.

Hinter den Brückengleichrichter (Graetzbrücke) kannst Du noch einen Elko mit ca. 1000 µF schalten. Der dämpft etwas das Flackern bei langsamer Fahrt. Allerdings kann der nicht verhindern, dass das Licht bei langsamer Fahrt dunkler wird.

[Mominik]

Hallo! Die Konstantstromquelle wird nur verhindern, dass der Strom nicht über 350mA steigt. Hinter den Gleichrichter solltest du einen Elko schalten mit ca 470µF. Nehmen wir an, die LED brauch dafür 3,2V und du Schaltest 3 in Reihe, dann müsste der Dynamo schon mindestens 7V effektiv erzeugen. Wenn er das nicht tut, wirst du die 350mA auch nicht erreichen. Durch den Elko wird der Effektivwert der Pulsierenden Gleichspannung verbessert. Dadurch werden die LEDs auch nicht flackern. Wenn du keinen Kondensator verbaust, dann musst du wesentlich stärker in die Pedale treten. Das Flackern ist wohl eher ein Flimmern, was du sicher nicht während der Fahrt bemerken wirst.

Mominik

1000µF sind auch gut, vielleicht sogar besser

[Scorpion]

deine schaltung hat schon alleine vom schaltbild eine übersichtlichere darstellung als die obere!^^

aber warum er wegen der kondensatoren wenigerstark treten muss für gleiche helligkeit sit mir nciht ganz klar? der kondensator kann doch höcstens das flackern ausglecihen das wäre einleuchtend aber der ann ja keine leistungliefern!^^

[pdm-filmstudios]

Ok mit dem Kondensator habe ich mir schon gedacht, dass ich nicht ohne auskomme.

Jetzt mal ne andere Idee: wie sieht die Schaltung anstatt eines Konstantstromreglers mit einem Low-Drop-Spannungsregler aus?

Habe nähmlich heute die Konstantstromregler bekommen und ausprobiert:
doch es hat nicht funktioniert.
Zu Testzwecken hatte ich zwei Luxeon LEDs LXHL-MW1D mit je 350 mA und 3,42 V genommen
Greatzbrücke zwei Kondensatoren mit 2200 mükroF und den Regler.

Ohne Regler arbeitete die Schaltung wunderbar und mit hat es nicht funktioniert.
Auf die richtige Polung habe ich auch geachtet.

Jetzt aber zurück zum dem Low-Drop-Spannungsregler, was haltet ihr davon?

Falls er besser geeignet ist, seid mal bitte so freundlich und sagt mir welchen ich dann nehmen muss (bestelle immer bei reichelt.de)

Eine Frage habe ich noch: die Greatzbrücke verdoppelt ja meine Spannung auch, wie meine alte Schaltung oder sollte ich mich da täuschen?

Danke

[Scorpion]

mitdem Low-Dropkenn cih mich nciht aus. aber warum soll díeser glecihrichter (Greatzbrücke) dei spannung verdoppeln? denk nciht dass das der fall ist oder?

[pdm-filmstudios]

na weil zwei Halbwellen zu einer zusammengelegt werden und so 6V+6V=12V
und der Strom halbiert von ca 550 mA auf ca. 280 - 300 mA halbiert wird.

[luckylu1]

ne du, hier liegt ein fehler vor, die obige spannungsverdopplerschaltung musst du schon wieder nehmen, am besten noch einen 1000µF kondensator vor die konstantstromquelle, parallel zum eingang schalten!

allerdings wird durch den ja trotzdem vorhandenen verlust die helligkeit etwas geringer werden.

[jm2_de]

na weil zwei Halbwellen zu einer zusammengelegt werden und so 6V+6V=12V
und der Strom halbiert von ca 550 mA auf ca. 280 - 300 mA halbiert wird.

6Vac + Brückengleichrichter rein = 12Vdc ???
Hast Du das irgendwie nur abgeleitet ohne wirklich zu wissen wie man das berechnet ?
Irgendwie komme ich auf max 7,1Vdc.
AC * 1,414 - (1,4V für den Brückengleichrichter) = 7,1V.

Der Fahrraddynamo ist intern so aufgebaut das er nicht mehr als 500mA Strom abgeben kann.
Er kann die LED also auch direkt über einen Brückengleichrichter anschliessen.
Es wäre auch nicht Sinnvoll sie mit 350mA zu betreiben wenn man sowieso 500mA zur Verfügung hat,
warum den Strom um 150mA senken die einfach verloren gehen und gleichzeitig Sinnlos den Drop der
KSQ verbraten, der Dynamo begrenzt ja von sich aus den Strom.
Anders als bei einem Akku verkürzt sich ja bei Dynamobetrieb nicht die Akkulaufzeit.

[markus87]

@jm2_de ...Zusatz: 350mA bei einer LED-Fahrradlampe sind wieso ein Witz. Das kann ich bereis aus eigenerErfahr sagen, da ich schon über 70km mit einem Stromverbrauch von 700mA unterwegs war. Und das ist immer noch zu wenig. Aber viel besser als das Standardlicht der aktuellen Fahrräder.

[luckylu1]

@jm2_de ...Zusatz: 350mA bei einer LED-Fahrradlampe sind wieso ein Witz. Das kann ich bereis aus eigenerErfahr sagen, da ich schon über 70km mit einem Stromverbrauch von 700mA unterwegs war. Und das ist immer noch zu wenig. Aber viel besser als das Standardlicht der aktuellen Fahrräder.

mmm, nur das diese aussage nichts wert ist! wieviel leds hast du denn mit 700mA betrieben? eine oder 100???

und jm2_de, besser wäre es alles zu lesen und richtig zu interpretieren, das hab ich von dir schon besser gesehen^^

fakt ist 6V x 0,5A sind 3W
3W x 0,85 (wirkungsgrad der KSQ) = 2,55W
2,55W : 3 = 0,85W
eine P4 mit 0,85W betrieben, bringt etwa 80 lumen, für 3 sind das 240 lumen, das ist mindestens so hell wie eine
20W glühlampe, das reicht für ein fahrad wohl aus. wenn man davon ausgeht, das der dynamo schon ein wenig mehr als 3W liefert, denke ich mal 300 lumen dürften bei zügiger fahrt durchaus als licht erreicht werden, das reicht auf jeden fall.

[Mominik]

aber warum er wegen der kondensatoren wenigerstark treten muss für gleiche helligkeit sit mir nciht ganz klar? der kondensator kann doch höcstens das flackern ausglecihen das wäre einleuchtend aber der ann ja keine leistungliefern!^^

Wenn er die Schaltung ohne Kondensator betreibt, muss man die Spannung die der Dynamo erzeugt mit 0,9 multiplizieren, da die Spannung über eine B2U-Schaltung gleichgerichtet wird. Bsp: Der Dynamo erzeugt 6V, dann hat man ca. 5,4V hinter dem Gleichrichter. Dies sind Effektivwerte, die Spitzenwerte sind natürlich größer. Schaltet er jedoch den Kondensator hinzu, dann kann man das ganze mit 1,4 multiplizieren. Das wäre dann eine Gleichspannung von ca. 8,4V. Um die gleiche Spannung (effektiv) ohne Kondensator zu erzeugen, müsste man schneller fahren.

Sollte ich mich irren, da ich zu ohmisch denke, dann korrigier mich bitte. Veilleicht ist das bei LEDs ja anders. Der Effektivwert gibt ja nur die gleiche Wärmeleistung an einem Widerstand an, bezogen auf Gleichstrom.

Mominik

[jm2_de]

mmm, nur das diese aussage nichts wert ist! wieviel leds hast du denn mit 700mA betrieben? eine oder 100???
und jm2_de, besser wäre es alles zu lesen und richtig zu interpretieren, das hab ich von dir schon besser gesehen^^

... eine P4 mit 0,85W betrieben, bringt etwa 80 lumen, für 3 sind das 240 lumen, ...

Also die obere Schaltung gefällt mir schonmal nicht.
Hat die irgendwelche Vorteile, ausser das man 0,7V drop spart ???
Und wenn ich da jetzt mal die 0,7V der Shottky Diode und die 1W LEDs mit je 3V zusammenrechne,
dann komme ich auf 7Vac (=9,7Vdc) die der Dynamo generieren müsste damit da was leuchtet.

Bei der unteren stimmt auch was nicht, angenommen man rechnet mit 3V pro LED,
dann sind das ja schon 9V für die drei LEDs in Reihe, dazu 1,4V für den Brückengleichrichter und
nochmal 2V drop bei der KSQ.
Da komme ich auf ca 9Vac die nötig wären damit die LEDs anständig leuchten.


Entweder die 6V des Dynamos sind nur den Nennwert bei Geschwindigkeit X und er kann mehr erzeugen,
oder irgendwas kann da nicht funktionieren ("oh, warum nur flackert meine Lampe ?").
Und selbst wenn, bei niedrigen Geschwindigkeiten wäre die Lampe viel zu schwach.

Dann verstehe ich auch nicht warum es drei P4 sein müssen.
Eine P4 mit einer 3° K2 Optik (die nicht optimal geeignet ist) ist bei 350mA schon stark genug als
Fernstrahler eingesetzt zu werden, bei 500mA wäre er natürlich noch besser.
Wenn man 10° Optiken benutzt leuchtet man nur Sinnlos die Umgebung aus, da reichen auch drei P4 nicht
um nachts anständig weit sehen zu können.



@PDM-filmstudios
Wie viele P4 LEDs hat Du denn an Deinem Rad eigentlich verbaut, sind es nur zwei vorne, oder alle drei.
Ich vermute es sind zwei, denn oben hast Du von "LEDs" und nicht von "LED" gesprochen.
Und welche Linsen benutzt Du für Deine Lampe ?

[luckylu1]

also, die einzige schaltung, die sinn macht, ist die obere, mit spannungsverdopplung!
ich weiss ja nicht, was du für schottkydioden hast, die die ich verwende haben bei 1A 0,5V spannungsabfall,im falle der spannungsverdopplung dynymisch betrachtet, nur 0,25V als mittelwert.
mit dem drop der KSQ wird eh immer falsch gerechnet, dieser spannungsunterschied ist zwar notwendig (ein guter schaltregler benötigt auch weniger) aber diese spannung geht ja nicht verloren! hier ist es immer besser mit den leistungen und dem realen wirkungsgrad zu rechnen, da schleichen sich nicht so viele denkfehler ein.
allerdings, finde ich komisch, eine KSQ zu verwenden, nur weil man nicht richtig löten kann oder das falsche material verwendet.

[jm2_de]

also, die einzige schaltung, die sinn macht, ist die obere, mit spannungsverdopplung!

Es gibt aber leider keine Energieverdopplung, man hat also eine höhere Spannung,
aber auch einen deutlich geringeren Strom.
Und wie ja angegeben ist erreicht die Schaltung max 260mA bei 18kmh.
Nun sind 18kmh ja nicht gerade wenig, mit meinem (recht guten) MTB erreiche ich zwar auch bis
über 30kmh, aber realistischer Durchschnitt sind vieleicht nur ca 22 - 25kmh.

Und selbst dann funzeln die bei 260mA vor sich hin.
Eine einzelne @500mA mit richtiger OPtik bringt in real mehr als drei @260mA max.
Fährst Du mal langsam mit nur 10kmh, wieviel mA fliessen dann (?), vieleicht so ca 150mA ?

Das Problem ist nicht die Schaltung, das Problem ist eine komplett falsche Auslegung der gesamten Lampe.
Sinnvoll wäre einen Nah und einen Fernstrahler zu benutzen, bei dem der Fernstrahler erst ab einer
bestimmten Geschwindigkeit (/Spannung) zugeschaltet wird, was ja Sinn macht.
Die Lampe leuchtet dann schon niedrigen Geschwindigkeiten sehr hell und bei höheren kmh Zahlen wird dann
der Fernstrahler zugeschaltet, den man ja auch erst bei entsprechender Geschwindigkeit braucht.

Diese Dreifach-LED Lösungen machen aus meiner Sicht keinen Sinn.
Eine LED mit 3° Optik, eine mit 10° Optik und alles ist wunderbar

[pdm-filmstudios]

Um die LED Frage mal zu klären: vorne zwei P4 (mit je 3,42 V) 25°/6° elliptische Optik und hinten eine rote (mit 2,85 V).
Die Optik ist völlig ausreichen zur Ausleuchtung ( in ca 5m Entfernung ist der Lichtkegel ca. 4 m breit und nach oben leuchtet sie auch genügend)

Mal angenommen ich nehme wieder meine alte Verdopplerschaltung, welche Möglichkeiten habe ich denn um neine LEDs vor zu hohen Spannungen bzw. Strömen zu schützen?
Kann ja doch mal ein Kabelbruch bzw. Lötstelle hat sich gelöst (man fährt ja auch mal über Kopfsteinpflaster usw.)vorkommen.

An bei ein paar Bilder des Scheinwerfers und des Rücklichtes:

Allerdings ahbe ich nicht viel Platz um große Komponenten zu verbauen.

[luckylu1]

das einzige, was da sinn macht ist ein parallelregler über einen komparator geschaltet.

nun ist mir klar, warum deine lötstellen abgehen
deine kühlung ist zu knapp, dabei erhitzt sich das so, das sogar deine lötstellen weich werden.
da muss ein kühler rein, der mindestens den durchmesser deiner lampe hat und das ist schon knapp.

[pdm-filmstudios]

nein daran liegts nicht, mein kumpel hat genau den selben aufbau und fährt damit schon 1 1/2 jahre rum und es ist noch nichts passiert damit.

Aber was ist: parallelregler über einen komparatur geschaltet?

wäre nett wenn du das mal erklären könntest und vileicht noch ein bild dazu hast, wie so ein Teil aussieht

[luckylu1]

da war ein schreibfehler, komparator heisst das richtig.

mmm, hat dein kumpel auch den gleichen dynamo? eventuell bringt deiner ja etwas mehr leistung.
einen parallelregler verwendet man überall da, wo es nur darauf ankommt eine ausgangsspannung stabil zu halten,
der spannungsabfall über einen längsregler unerwünscht ist und die "verheizte" leistung egal ist. eine begrenzung wäre sinngemäss mit einem einfachen aufbau möglich, hat allerdings den nachteil, das bei einer analogen ,stetigen regelung auch immer schon etwas leistung verloren geht, bevor der sollwert erreicht ist. der komparator ist
ein verstärker, der so eingestellt werden kann, das eine im mV bereich am eingang liegende änderung, am ausgang
des komparators zu einer plötzlichen spannungsänderung um mehrere volt führt. damit lässt sich eine sehr präzise schutzschaltung aufbauen.

[bigpuster]

Warum nimmst Du überhaupt die Verdopplerschaltung? Damit halbierst du den Strom, den der Dynamo liefert. Auch wenn man es von den Nennwerten nicht glauben mag. Man kann OHNE Verdopplerschaltung mit einer einfachen Graetzbrücke + dicken Elko bis zu 5 LED an einem Fahrraddynamo betreiben. Je mehr, deste mehr flackert es bei langsamer Fahrt natürlich.

Ich habe mit der besagten Minimallösung vorne zwei Cree P4 ( 10°*15° + 11° Optik) und Seoul P4 (4,5° Optik), die sich aber erst ab einer gewissen Geschwindigkeit von alleine zuschaltet. Hinten eine rote PowerLED mit noch einer Blinkschaltung mit je zwei Superflux und Standlicht. Schon bei langsamster Fahrt kein Flackern mehr.

Um bei Unterbrechungen und Neuanschluß seine LEDs nicht zu zerstören ( ich habe schon zwei auf dem Gewissen ), muß UNBEDINGT der Elko der Gleichrichterschaltung entladen werden. Unelegant einfach die Lampe aufschrauben und +/- mit einem Draht verbinden oder elegant einen Schalter an die Lampe bauen, der über den Draht den Kondensaotr kurzschließt. Allerdings sollten Deine Lötverbindungen nicht ständig abgehen. Da solltest Du Dir mal was überlegen.

[jm2_de]

Warum nimmst Du überhaupt die Verdopplerschaltung? Damit halbierst du den Strom, den der Dynamo liefert. Auch wenn man es von den Nennwerten nicht glauben mag. Man kann OHNE Verdopplerschaltung mit einer einfachen Graetzbrücke + dicken Elko bis zu 5 LED an einem Fahrraddynamo betreiben. Je mehr, deste mehr flackert es bei langsamer Fahrt natürlich.

Ich habe mit der besagten Minimallösung vorne zwei Cree P4 ( 10°*15° + 11° Optik) und Seoul P4 (4,5° Optik), die sich aber erst ab einer gewissen Geschwindigkeit von alleine zuschaltet. Hinten eine rote PowerLED mit noch einer Blinkschaltung mit je zwei Superflux und Standlicht. Schon bei langsamster Fahrt kein Flackern mehr.

Abgesehen davon das ich das alles auch schon geschrieben habe .....

Wie kannst Du 5 LED über einen Brückengleichrichter anschliessen ?
Aus den 6Vac werden max 7,1Vdc, selbst wenn der Dynamo 8Vac liefern würde wären das 9Vdc und nicht
genug für 5 LEDs in Reihe, vieleicht für 4, aber mehr auch nicht.
Langsam frage ich mich ob mit den Daten des Dynamos was nicht stimmt oder ob Euro Elkos in Wirklichkeit
vieleicht Atombatterien mit falscher Kennzeichnung sind.

Oder fängt eure Schaltung freie Ernergie ein ?

[Cyberhofi]

nein daran liegts nicht, mein kumpel hat genau den selben aufbau und fährt damit schon 1 1/2 jahre rum und es ist noch nichts passiert damit.

Aber was ist: parallelregler über einen komparatur geschaltet?

wäre nett wenn du das mal erklären könntest und vileicht noch ein bild dazu hast, wie so ein Teil aussieht

Glaub ich dir nicht, vor 1,5 Jahren war die P4 noch garnicht raus...

Was hier für Brückengleichrichter und Elkos im Umlauf sein sollen kapier ich auch nicht bei 6V AC komm ich egal was ich für Dioden nehme auf unter 8V DC wenn man gute LEDs mit niedrigen Spannungen erwischt laufen daran grad mal so 4 Rote, die das mit 5 Weißen gehen soll versteh ich nicht.

[jm2_de]

Glaub ich dir nicht, vor 1,5 Jahren war die P4 noch garnicht raus...

Was hier für Brückengleichrichter und Elkos im Umlauf sein sollen kapier ich auch nicht bei 6V AC komm ich egal was ich für Dioden nehme auf unter 8V DC wenn man gute LEDs mit niedrigen Spannungen erwischt laufen daran grad mal so 4 Rote, die das mit 5 Weißen gehen soll versteh ich nicht.

Stimmt, irgendwie macht das die Sache ein wenig merkwürdiger als vorher.
Vieleicht sind in diesen speziellen LEDs Halbleiter drin die nicht nur zur Hälfte leiten,
sondern auch nur die Hälfte an Leistung verbrauchen


Rein rechnerisch komme ich auf 7,084 Vdc bei Siliziumdioden und auf 7,884 Vdc mit Germaniumdioden.
Willkommen im "das ist zu wenig Spannung, ich versteh nicht wie das funktionieren soll" Club.

[bigpuster]

Tja. Die Erde ist ja auch eine Scheibe, nicht wahr?

Wenn Ihr mir schon nicht galubt, dass ich mit den 4 LEDs in Reihe an einer Graetz-Brücke mit 2.200uF Elko angeschlossen an einem 6VAC Nabendynamo durch die Gegend fahre, dann glaubt Ihr vielleicht diesem Link . Man beachte vor allem mal die letzten Absätze.

Nochmal. Ich habe es so an meinem Fahrrad und es funktioniert. Sehr hell und sehr gut.

Wenn man keine Ahnung hat.....Naja, Ihr wißt ja selber, wie der Satz weitergeht.

Achso, falls Ihr mir die Schaltung mit der sich selbst zuschaltenden LED auch nicht glaubt --> here you go . Beruht auf ein paar simplen Transistoren + Zenerdiode , deren Existenz Ihr ja bestimmt auch gleich leugnet. Vielleicht gibt es ja dieses Forum auch gar nicht....vielleicht kann man auch wirklich von der Erde runterfallen.....

[Ragnar Roeck]

Ich würde einfach einen Widerstand parallel zu den Kondensatoren legen. Der entlädt recht schnell auf einen ungefährlichen Wert und belastet die Schaltung nicht erheblich im Betrieb. 2.2kΩ wäre z.B. ein geeigneter Wert. Zusätzlich muss man natürlich die Wurzel des Übels packen, ein Draht darf einfach nicht abgehen. Der muss z.B. durch Heißkleber, oder irgendeine Zugentlastung daran gehindert werden. Es bringt nicht viel, Schutzschaltungen für einen Umstand zu entwickeln, der eigentlich überhaupt nicht auftauchen sollte.