Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Effiziente Fahrrad-Standlichtschaltung


von Jan V. (nonesense)


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Moin moin,

ich habe alte Fahrradleuchten auf LED umgebaut und betreibe sie an einem 
Nabendynamo. Bislang verbrate ich wie üblich die überschüssige Energie 
in einer Zenerdiode. Ich hab mir überlegt, das muß besser gehen. Wenn 
die Spannung am Dynamo höher steigen darf läuft er nur noch im 
Teillastbereich und damit theoretisch leichter (stimmt zwar leider nicht 
für alle Nabendynamos und geht auch nur wenn keine Zenerdiode direkt in 
den Dynamo eingebaut ist, aber das ist ein anderes Thema).

Also, der Plan: Konstantspannungsquelle (als Schaltregler ausgeführt) 
für 6V um fertige Leuchtmittel verwenden zu können (z.B. nicelite), 
betrieben aus einem Kondensator. Der Kondensator wird wiederum geladen 
durch eine Konstantspannungsquelle/Schaltregler passend zu seiner 
Maximalspannung. Als Kondensator lacht mich der 2,3V 22F Goldcap an. Um 
den sinnvoll zu entladen erscheint mir der LTC3122 ganz brauchbar. 
Schaltet zwar erst bei 1,8V ein, läuft dann aber auch bis zu einer 
Spannung von 0,5V. Für die Spannungsquelle für den Kondensator hingegen 
gibt es große Auswahl, da werde ich einen nehmen der die 
gleichgerichtete Ausgangsspannung des Dynamos bei geringer Last 
verkraftet.

Als Überblick erstmal anhängende Schaltung.

Was mir noch etwas Kopfzerbrechen bereitet ist das Laden des Goldcaps. 
Direkt geladen wie gezeigt sorgt er dafür daß die LEDs nicht leuchten, 
bevor er 1,8V erreicht hat, das dauert eine ganze Weile. Strombegrenzung 
per Vorwiderstand wäre möglich, hat aber zwei Nachteile. Zum einen 
brauche ich für ausreichenden Entladestrom eine Bypassdiode, selbst als 
Schottky-Diode kostet mich das 0,4V => verkürzte Standlichtdauer. Wäre 
aber wohl noch zu verkraften. Zweiter Nachteil ist, daß der Kondensator 
weniger Strom abnimmt als möglich wäre sobald er teilgeladen ist. Da 
könnte ich mir noch einen Ladetransistor vorstellen, gesteuert über eine 
2V Zenerdiode (hier wäre die "sanfte" Kennlinie mal nützlich). Sollte 
auch keine maximale Kondensatorspannung kosten, da der Ladestrom ja 
irgendwann gegen null geht.

Was sagt ihr? Grundsätzlich plausibel oder totaler Humbug? Habt ihr noch 
bessere Ideen zur Goldcap-Ansteuerung?

Viele Grüße
Jan

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