Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED an Nabendynamo


von fry (Gast)


Lesenswert?

Hi,
ich möchte eine Luxeon Led an einem Nabendynamo(6V, 3W) betreiben. Die 
Schaltung sollte möglichst stromsparend sein.
Hat jemand vielleicht einen guten Link zu einer entsprechen Seite oder 
selbst schon eine solche Schaltung gebaut?

Was muss man beachten?
Gibt es gute/günstige alternative zu Luxeon LEDs, welche möglichst auch 
beim Conrad gekauft werden können?

PS: Ein bisschen was habe ich schon mit Mikrocontrollern gemacht, würde 
es sich daher anbieten gleich einen Attiny zu nehmen und die LED per PWM 
zu dimmen?

Vielen Dank.

von fry (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Habe auf dieser Seite was gefunden: 
http://www.led-treiber.de/html/dynamo-treiber.html#LED-Fahrradbeleuchtung

Reicht diese Schaltung wirklich aus um die Luxeon LED ohne bedenken am 
Fahrraddynamo betreiben zu können?

von Lehrmann M. (ubimbo)


Lesenswert?

Du solltest dich der Effizient halber mit Schaltreglern beschäftigen. 
Für Highpower-LEDs benötigt man eine Konstanstromquelle (KSQ) oder man 
wählt (völlig ineffizient und schwer regelbar) einen Vorwiderstand. Auf 
eine KSQ kann man in entsprechender Ausführung mit PWM drauf gehen.

von fry (Gast)


Lesenswert?

Danke, also funktioniert die Schaltung oben nicht?

Also ich habe mir schon mal den Artikel zu Konstantstromquellen 
angesehen, aber den MC34063 finde ich nirgendwo zu kaufen....welche 
alternative kann ich nehmen?

von Bernd K. (bmk)


Lesenswert?


von Klaus (Gast)


Lesenswert?

fry schrieb:
> welche alternative kann ich nehmen?

Schau dir mal die LM34xx bei National Semi an:

http://www.national.com/en/led/high_brightness.html

MfG Klaus

von Radler (Gast)


Lesenswert?

Lehrmann Michael schrieb:
> Für Highpower-LEDs benötigt man eine Konstanstromquelle (KSQ)

Ein Fahrraddynamo soll sich bereits sehr ähnlich zu einer KSQ verhalten
Beitrag "Re: Standard Rad-Dynamo: Kenndaten?"

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

fry schrieb:
> aber den MC34063 finde ich nirgendwo zu kaufen...
Das gibt mir sehr zu denken...
http://www.google.de/search?q=MC34063AP+&tbm=shop

Ganz abgesehen davon: wofür willst du den verwenden?
Machs wie die Chinesen: halte die Schaltung im Fahrrad so einfach wie 
möglich. Schaltregler sind nicht mehr einfach.

von Mario G. (mario)


Lesenswert?

fry schrieb:
> Habe auf dieser Seite was gefunden:
> http://www.led-treiber.de/html/dynamo-treiber.html...
>
> Reicht diese Schaltung wirklich aus um die Luxeon LED ohne bedenken am
> Fahrraddynamo betreiben zu können?

Ja das reicht. Ich habe meine Fahradlampe mit dieser Schaltung 
aufgebaut. Funktionioniert seit Jahren tadellos und ist minimalistisch.

von Herbert (Gast)


Lesenswert?

Hallo fry,

fry schrieb:
> Habe auf dieser Seite was gefunden:
> http://www.led-treiber.de/html/dynamo-treiber.html...
>
> Reicht diese Schaltung wirklich aus um die Luxeon LED ohne bedenken am
> Fahrraddynamo betreiben zu können?


Zufälligerweise habe ich diese Woche genau das gleiche gemacht - ich 
habe eine weiße 1 W LED (Power-LED SEOUL SEMICONDUCTOR W32182-01LF vom 
Pollin) als Frontscheinwerfer eingebaut. Allerdings habe ich keinen 
Nabendynamo sondern einen Seitenläufer. Die Schaltung ist perfekt dafür 
geeignet. Das geniale daran ist, dass es ein Spannungsverdoppler ist. 
Dadurch leuchtet die LED schon beim langsamen Schieben des Fahrrads 
ziemlich hell. Die LED bekommt aber nicht zu viel Spannung ab, da sie 
genug Strom aufnimmt um die Spannung runterzuziehen. Und der 
Wirkungsgrad der Schaltung ist gigantisch für so wenige Bauteile - es 
wird nichts an einem Widerstand verbraten. Nur an den beiden Dioden 
fällt jeweils ca. 0,4 Volt ab.

Als Kondensatoren habe ich etwas kleinere genommen, da ich die komplette 
Elektronik in das Licht vorne eingebaut habe. Die 2200 µF hätten nicht 
reingepasst. Ich habs mit 300 µF gemacht, das funktioniert genauso gut. 
Als Dioden habe ich Schottky Dioden genommen, die auch etwas mehr Strom 
vertragen. Also eine 1N4148 wäre zu klein!

Die LED verträgt bis zu 350 mA. Ob das bei dir auch hinhaut kannst du 
mit jedem Multimeter ganz einfach testen. Bau die Schaltung auf und 
schließe es am Dynamo an. Und dann misst du den Strom durch die LED. 
Wenn er unter 350 mA bleibt ist alles in Ordnung und du kannst das so 
verbauen. Bei mir bewegt es sich im Bereich um die 200 - 250 mA.

von Etwas Kleinlich (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

auch wenn mir diese Hinweise selbst auf die Nerven gehen:
Wenn du eine Fahrradlampe selbst baust hat die keine Zulassung (E Nummer 
und/ oder dieses Wellensymbol).
Interessiert beim Fahrrad normalerweise keinen und das die Polizei dich 
jemals mir den Rad anhält und das überprüft ist so wahrscheinlich wie 
ein 6er im Lotto.

Aber wenn es zu einen Unfall kommt und die Versicherung das mitbekommt 
kann es zu Problemen kommen ("wir zahlen nicht weil nicht 
Verkehrssicher") die nutzen gerne jedes Schlupfloch wenn es ums Zahlen 
geht.

mfg

   "Etwas Kleinlich"

von ... (Gast)


Lesenswert?

So sind sie halt.
Da ist das Stück Papier, auf dem die Verordnungskonformität bescheinigt 
ist und das Wellensymbol, damit das auch jeder D..p glaubt, wichtiger 
als ein anständiges Licht.

von Joe W. (joew)


Lesenswert?

Hier hat das jemand mal versucht, wissenschaftlich aufzuschreiben:
http://enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_eines_Nabendynamos__Mathias_Magdowski_.pdf
Seite 17 sagt, das geht ohne Probleme!

Wie sieht denn dein Lampengehäuse aus? Würde mich nämlich auch mal 
interessieren, wie man so ne LED mit Optik ordentlich in ein Gehäuse 
integrieren kann...

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


Lesenswert?

Selbstbauversuche sind sicherlich interessant, aber die für eine 
anständige Ausleuchtung erforderliche Optik dürfte nicht so einfach 
hinbekommen zu sein. Wichtig ist, daß der Gegenverkehr nicht geblendet 
wird, wichtig ist eine große Reichweite und gleichzeitig eine 
Nahfeldausleuchtung.

Die auftretenden Probleme etc. beschreibt jemand hier 
http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/LEDWerfer0402/

Kondensiert gibts das ganze hier
http://www.daniel-pfeilsticker.de/sport/rad/led-lampen/led-halogen-ersatz.shtml

Der Trick besteht darin, mit der LED nicht nach vorne, sondern seitlich 
in den Reflektor hineinzuleuchten.

Perfekt umgesetzt wird das aber nur mit einem eigens konstruierten 
Reflektor wie ihn z.B. die Firma B+M (bumm) beim IQ Cyo verwendet.
Das resultierende Leuchtfeld ist nach oben scharf begrenzt, so daß man 
den Scheinwerfer gut so ausrichten kann, daß er weit leuchtet und 
trotzdem nicht blendet. Bei der Leuchtstärke, die das Ding hinbekommt, 
ist das nicht unwichtig.

von Herbert (Gast)


Lesenswert?

Joe W. schrieb:
> Wie sieht denn dein Lampengehäuse aus? Würde mich nämlich auch mal
> interessieren, wie man so ne LED mit Optik ordentlich in ein Gehäuse
> integrieren kann...

Bei meinem Fahrrad (ca. 11 Jahre alt) ist der Frontscheinwerfer ein 
Hohlraum mit spiegelnder Fläche als hintere Wand. Die vordere 
durchsichtige Seite des Scheinwerfers ist rund und hat einen Durchmesser 
von ca. 10 cm. In den Hohlraum (also zwischen der hinteren Spiegelfläche 
und der vorderen durchsichtigen Scheibe) habe ich die LED + Elektronik 
(Freiluftverdrahtung) untergebracht. Die LED stößt vorne an der 
durchsichtigen Scheibe an.

Allerdings hat Rufus Τ. Firefly mit der Optik recht - ich bin noch nicht 
zufrieden mit der Ausleuchtung, deshalb habe ich mir noch ein paar 
Optiken mit verschiedenen Öffnungswinkeln bestellt, die ich bei 
Gelegenheit ausprobieren möchte.

Momentan ist es so, dass ich zwar sicher vom Gegenverkehr gesehen werde, 
aber ohne Optik leuchte ich selbst die Straße nicht wirklich gut aus...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Herbert schrieb:
> Momentan ist es so, dass ich zwar sicher vom Gegenverkehr gesehen werde,
Ja, danke auch. DU bist also der Blender...  :-/

> aber ohne Optik leuchte ich selbst die Straße nicht wirklich gut aus...
Das sollte ja auch deine Lampe machen...  ;-)

von Herbert (Gast)


Lesenswert?

Lothar Miller schrieb:
> Ja, danke auch. DU bist also der Blender...  :-/

Nein nicht wirklich, das Teil ist im Moment so dass ich besser von 
anderen Verkehrsteilnehmern wahrgenommen werde als mit einer standard 20 
mA LED, aber von blenden bin ich noch weit entfernt. Das könnte eher mit 
entsprechender Optik passieren.

Ich werde die nächsten Tage (oder eher Nächte) noch ein paar Tests mit 
und ohne Optik machen.

Falls Interesse besteht, kann ich gerne mal ein paar Fotos machen und 
hier hochladen, dann kann man sich evtl. mehr drunter vorstellen.

von fry (Gast)


Lesenswert?

@Bernd K. und Lothar Miller
danke für eure hinweise ohne das AP bei MC34063AP findet man bei der 
google suche nichts! Jetzt weiß ich das zumindest ;) Sollte man 
vielleicht unter KSQ mal hinschreiben. Danke.

Aus dem PDF was Joe W. gepostet hat, entnehme ich, das der Strom niemals 
den maximalwert von 750mA überschreitet. Also kann ich die Luxeon mit 1W 
problems daran betreiben.

Ich brauche also nur die Schaltung aus meinem zweiten Post zu bauen. 
Wenn ich diese richtig verstehe, ist das ein symmetrische 
Spannungsverdoppler-Schaltung.

PS: Habe noch zwei 3300uF/16V Kondensatoren und zwei Dioden IN4007 hier 
zu liegen, wie würde sich das auf die Schaltung auswirken oder hilft da 
nur ausprobieren?

von Herbert (Gast)


Lesenswert?

fry schrieb:
> PS: Habe noch zwei 3300uF/16V Kondensatoren und zwei Dioden IN4007 hier
> zu liegen, wie würde sich das auf die Schaltung auswirken oder hilft da
> nur ausprobieren?

Die Kondensatoren würden schon funktionieren. Die Dioden haben halt 
einen größeren Spannungsabfall als Schottky Dioden. Dadurch wird das 
Licht dann erst bei höhreren Geschwindigkeiten anfangen zu leuchten. 
Aber vermutlich ist der Unterschied nicht allzu groß, denke ich mal...

von fry (Gast)


Lesenswert?

Ok, habe nochmal ins Datenblatt geschaut und mit den in der Beispiel 
Schaltung angegeben SB320 verglichen, unterscheiden sich wirklich ein 
bisschen sehr von den Daten(keine Ahnung mehr wo ich die Dioden her 
hatte ;)

Habe noch zwei SK14 in SMD bauweise gefunden, nehme diese und werde dann 
mal testen. Hatte mir überlegt die kleine Schaltung einfach im Rahmen 
unterzubringen und ein etwas längeres Kabel zur LED zu führen.

Wenn alles fertig ist mache ich mal ein Bild davon.


Danke für eure Hilfe!

von Mike J. (emjey)


Lesenswert?

@ fry (Gast)
Lass das mit dem MC34063 sein, das bringt dir nichts (mit dem Ding ist 
der Wirkungsgrad schlechter als mit einer Diode)

Grund:
 - Dein Dynamo stellt eine Menge an Energie her und bewegt sie in 
Richtung LED, wenn ein Schaltregler jetzt sagt "Die LED hat genug, jetzt 
drossle ich die Zufuhr" dann steigt die Eingangsspannung (richtig hoch) 
weil die Energie nicht verbraucht wird.

 - Das bedeutet dass du entweder die überschüssige Energie über eine 
Z-Diode oder eine Power-Zenerdiode (ZD mit Transistor) verbrätst
oder die Wechselspannung direkt mit einem Triac abschaltest.

von fry (Gast)


Lesenswert?

Wollte mich mal zurückmelden,
habe die Schaltung aufgebaut. Zwei SK14 Dioden, einen 2200uF/16V 
Kondensator und parallel geschaltet 2x1000uF/16V+2x100uF/16V 
Kondensatoren. Leider hatte ich doch keine anderen Kondensatoren mehr 
liegen.

Aus Spaß habe ich die Schaltung mal an mein Dynamo gehängt und statt der 
LED mit einer kleinen Glühbirne betrieben. Funktionierte ohne Probleme. 
Die LED wollte ich morgen beim Conrad holen.


Habe mal ein wenig Infos zu der besagten Schaltung gesucht. Überall 
steht das es sich um eine 
Spannungsverdoppelungsschaltung(Delon-Schaltung) handelt.
Wieso hält das die Luxeon LED aus, da diese doch nur auf U = 3,42V 
ausgelegt ist?

Kann mir jemand das mal erklären? Oder verhält es sich so, dass sich ein 
Gleichgewicht einstellt zwischen Spannung/Strom der LED und der 
Spannung/Strom des Dynamo?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Weil ein Dynamo eine Stromquelle ist. Deutlich mehr als 500mA kommen da 
nicht raus. Also bricht die Spannung auf eben jene ungefähr 3.42V 
zusammen die die LED so braucht. Und daher ist die Schaltung so 
effektiv. Zumindest wenn man LEDs verwendet, die diese 500mA auch 
aushalten. Die 220uF braucht es übrigens nicht, man könnte sie komplett 
weglassen, oder je einen deiner 100uF nehmen, und 300uF von Herbert 
gehen auch.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Ähm, aus irgendwelchen Gründen sind 0en verschwunden, 2200uF und 1000uF 
natürlich, und wenn man sie ganz weglässt, muss ein Brückengleichrchter 
her.

von fry (Gast)


Lesenswert?

Ok, dann kann ich morgen ja alles zusammenbauen und mir noch in ruhe 
Gedanken um die Kühlung der LED machen.

Bis dann.

von fry (Gast)


Lesenswert?

Schaltung funktioniert super! Danke.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.