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Standlicht-Elektronik
LED Fahrradscheinwerfer u. Akkulampe Selbstbau/Umrüstung auf
Seoul P4/ Luxeon K2
Standlicht
Diese Elektronik liefert für 3-4 Minuten wirklich so viel Licht, das man das Rad auch ohne weiteres 230V-Licht in den Keller bringen kann.
Außerdem ist Elektronik erforderlich, wenn der Gold-Cap mehr als 1-2 Jahre halten soll!Für das Standlicht verwendet man als Speicher einen Gold-Cap-Kondensator. Der Speichert genug Energie für 3-4 Minuten und ist im Gegensatz zu Akkus über Jahre absolut wartungsfrei. Meiner tut jetzt seit fast 20 Jahren ohne Kapazitätsverlust treu seine Dienste!
Gold/Super-Cap-Kondensatoren enthalten leider kein Gold, sondern nur Kohlenstoff (Graphit). Das "Gold" haben sie nur für ihre außerordentlich hohe Kapazität von 1 Million µF abbekommen. Dafür vertragen sie maximal 5,5 Volt und sollen mit maximal 100mA geladen werden (5,5V-Typen). Und wenn sie auf 3,2 Volt entladen sind, hört unsere schöne weiße LED schon wieder auf zu leuchten.
Im Gegensatz zu anders lautenden Behauptungen belohnen sie Betrieb mit nur geringster Überspannung (ab 5,7Volt) mit Zerstörung ihrer Isolierschichten und hohen Leckströmen. Den selben Effekt haben zu hohe Ladeströme bei den 5,5Volt-Typen, die aus einer Doppelschicht aufgebaut sind. Der hohe Ladestrom führt nämlich zu lokalen Ladungsunterschieden und so zu lokalen Überspannungen.
Wir müssen unseren Gold-Cap also sehr schonend aufladen, müssen aber trotzdem die maximalen 5,5 Volt voll ausschöpfen.Einfache 78L05-Regler auf 5,7 Volt gebracht benötigen am Eingang über 7,7 Volt. Auch bei geringer Spannung verlieren sie immer 2 Volt. Zudem liefern sie 250mA Maximalstrom, nicht nur die angegebenen 100mA. Sie sind also leider völlig ungeeignet.
Der LM2950-5Volt ist ein Lowdropout-Regler, der nur 0,2 bis 0,5 Volt verliert und maximal 150mA liefert. Er ist also perfekt geeignet. Er braucht aber direkt! an Ein- und Ausgang unbedingt! je einen Kondensator von 1µF, da er sonst schwingt, den Ausgang nicht kontrollieren kann und den Gold-Cap auf über 10 Volt lädt und ins Nirwana schickt.
Mit einer einfachen 1N4148 Diode sorgt man dafür, dass er 0,7 Volt mehr, dann nämlich 5,7 Volt erzeugt.
Eine Diode vor dem Gold-Cap ist sowieso erforderlich, da der sonst im Stand auch den Rest der Elektronik speisen würde und in ein paar Sekunden wieder leer wäre. Eine SB130 Schottky-Diode erfüllt diesen Zweck perfekt und verliert nur 0,2 Volt, so dass unser Gold-Cap jetzt genau auf seine 5,5 Volt geladen wird.Konstantstrom für die LED:
Obige Schaltung mit einem Transistor und zwei Dioden als Konstantspannungs-Refferenz ist bekannt und nichts besonderes. Sie verliert am Strom-Fühl-Widerstand allerdings 0,7 Volt. Und die haben wir nicht, da unsere LED nach 2 Volt Entladung eh schon wieder dunkel wird.
Also habe ich gehuddelt:
Als zweite Diode kommt wieder eine SB130 Schottky zum Einsatz die nur ca. 0,2 Volt verliert. Aber ihr Spannungsabfall ist deutlich stromabhängig. Und der Strom durch beide Dioden ist durch den Vorwiderstand 2,2k nicht gerade konstant. Außerdem ist er mit 2,2k eigentlich zu groß, aber man will ja nicht noch zusätzliche Kondensator-Ladung verlieren.
Das führ dazu, dass der Strom nicht wirklich konstant ist, sondern in 3 Minuten von ca. 16 auf 10 mA abfällt. Auch muss der Strom-Fühl-Widerstand von hier 4,7 Ohm individuell durch Strommessung ausprobiert werden.
Anschluss
Der Ausgang der Schaltung kommt an die erste LED in Bezug auf Masse, also die unterste im Schaltbild.
Die weitern LEDs bzw. Dioden sperren dann automatisch, so dass die Standlichtelektronik nicht noch den Rest der Elektrik versorgt.
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Experimente-Ecke: 1A aus dem Dynamo zapfen
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