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Elektronik Dynamo:
LED Fahrradscheinwerfer u. Akkulampe Selbstbau/Umrüstung auf
Seoul P4/ Luxeon K2
Minimal-Elektrik 1-5 Lampen/LEDs:
Wie auf vielen anderen Selbstbau-Seiten zu lesen: Ein Dynamo ist eher eine Konstantstromquelle, die ca. 500-600mA liefert. Die Spannung steigt dagegen mit zunehmender Geschwindigkeit fast beliebig an. Weit über 30 Volt sind locker möglich.
Der maximale Strom stellt für Power-LEDs also gar kein Problem dar, muss also nicht begrenzt werden. Und solange die LEDs intakt sind, bleibt auch die Spannung in zivilen Grenzen. Fällt die LED aber aus (z.B. Wackelkontakt) steigt die Spannung binnen Sekunden auf Werte, die jede Elektronik (vor allem die des Rücklichtes) zerstören wird.
Also muss Vorsorge gegen zu hohe Spannung getroffen werden. Eine 3,6-Volt Zenerdiode würde mit über 2 Watt auch schnell den Geist aufgeben. Also schaltet man einfach 6 simpelste 1A-Dioden in Reihe parallel zu jeder Power-LED. Die beginnen bei 3,9 Volt zu leiten und begrenzen auf maximal 4,6 Volt. Solange die LED intakt ist, stehlen sie dieser also keinen Strom. Und die anfallende Verlustleistung bei Ausfall der LED stecken sie ganz locker weg.
So kann man bei mehr als einem Scheinwerfer auch mal einen zum Umbau/Wartung für ein paar Tage vom Rad entfernen, ohne dass die Elektronik Schaden nimmt.
(Meine Seoul P4 begnügen sich mit 3,2 Volt. Wäre ich geizig, würden auch 5 Dioden reichen. Aber falls ich in Zukunft mal eine andere Diod mit mehr Spannung betreiben will, müsste ich die Elektronik ändern.)Nur eine Diode/Lampe:
Ihr könnt die teuren SB130 Schottky-Dioden durch einfache 1A-Dioden ersetzen. Die 6 Dioden parallel zur Power-LED bleiben als Schutzschaltung erforderlich. Aber jetzt ist die Spannung so gering, dass das Rücklicht nicht mehr richtig leuchtet. Also müsst Ihr immer noch 2 einfach 1A Dioden in Reihe vor die Power-LED schalten. Dann ist die Spannung am Dynamo auch wieder hoch genug.
Dynamo und/oder Rücklicht mit Spannungsbegrenzung
Die meisten Nabendynamos haben praktisch keine Spannungsbegrenzung. Aber viele normale Seitenläufer-Dynamos und viele LED-Rücklichter haben eine eingebaute Spannungsbegrenzung. Der Betrieb von mehr als 2 LEDs ist dann nicht mehr möglich.
Der Betrieb von 1-2 Dioden/Lampen ist aber möglich: Die Seoul P4 benötigt nur 3,2-3,4 Volt, nicht mehr 3,8 Volt. Macht maximal 6,8 Volt nach Gleichrichtung und Glättung. Durch die eingesetzten Schottky-Dioden und den ausreichend großen!!! Glättungskondensator muss der Dynamo hier auch nur 6,8 Volt AC liefern. Dies ist trotz Spannungsbegrenzung aber kein Problem! Es kann aber nicht schaden, den Glättungskondensator von 470 auf 1000 oder 2200µF zu vergrößern.Wo kaufe ich LEDs und Bauteile?!
Standlicht-Elektronik
Wie die Elektronik ohne Dynamo testen?
Anschluss Rücklicht
Welches Rücklicht nehmen?!
Ein Rücklicht mit Glühbirne wird sich wohl kein LED-Bastler mehr antun. Die käuflichen LED-Rücklichter sind aber nicht beliebig Spannungsfest. Sie vertragen nur 8Volt AC. Das sind 11,3 Volt Spitze und nach Gleichrichtung 10Volt an ihrem Pufferkondensator.
Aber warum vertragen sie nicht mehr?! Wie gesagt, die Spannung am Dynamo steigt ohne die Last der Frontscheinwerfer praktisch beliebig an. Ein Kondensator im Rücklicht, der 63 Volt verträgt, wäre noch kein Problem. Aber die SMD-ICs, die den LED-Strom begrenzen, halten auch nur 15 Volt aus und würden mit der höheren Verlustleistung auch nicht klar kommen. Irgendwo muss man als Hersteller also einen Schlussstrich ziehen, wenn das Rücklicht bezahlbar bleiben soll.Also: So ein Rücklicht verträgt 8Volt AC sinusförmig, ca 10Volt AC abgeflacht, nicht mehr sinusförmig oder 11 Volt DC
Wenn Ihr Euch also mit 1-2 LEDs/Lampen begnügt, kann man das Rücklicht ganz normal und wie gewohnt mit dem Fahrradrahmen als Masse an den Dynamo anschließen!
Wenn Ihr unbedingt 3-5 LEDs/Lampen betreiben wollt: Dann ist die Spannung am Dynamo zu hoch für das Rücklicht. Also müsst Ihr das Rücklicht parallel zu 2 der Power-LEDs anschließen. Auch bei Ausfall liegen da maximal 9,2Volt DC an, so dass das Rücklicht sicher betrieben werden kann.
ABER Vorsicht: Die Masse des Rücklichtes liegt jetzt im Potential "irgendwo". Ihr müsst das Rücklicht jetzt also unbedingt 2polig anschließen. Seine Masse darf auf keinen Fall mit dem Fahrradrahmen verbunden werden, sonst bekommt ihr einen wunderbaren Kurzschluss. Dafür müsst Ihr wohl auch die Montageschrauben der Rücklichtes durch Nylon-Schrauben (Modellbau) ersetzen, da die meisten Rücklichte auch über ihre Montageschrauben Massekontakt zum Rahmen haben.
Ein-/Aus-Schalter?!
Die LEDs halten auch unter ungünstigen Bedingungen 10.000 Stunden, das sind etwa 200.000km mit dem Rad.
Die LEDs müssen regelmäßig in Betrieb sein, um durch eigene Erwärmung trocken zu bleiben. Sie vertragen keine Feuchtigkeit.
Abgesehen vom edlen SON-Nabendynamo kosten die meisten Nabendynamos auch im Leerlauf ohne Last fast genau so viel/wenig Tret-Kraft wie mit eingeschaltetem Licht.
Licht am Rad kostet weniger Tret-Kraft als eine alte Kette oder nicht-High-End-Reifen.
Es spricht also alles dafür, das Licht einfach an zu lassen. So muss man sich auch um Wackelkontakte an nur bedingt regenfesten Schaltern keine Gedanken machen.
Wie die Elektronik ohne Dynamo testen?
Experimente-Ecke: 1A aus dem Dynamo zapfen
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Daniel Pfeilsticker
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