FERTIG LED-Fahrradlampe: 900mA mit Dynamo

  • So, ich habe jetzt angefangen zu basteln. Die LED ist jetzt in der Lampe drin. Könnte schöner sein, aber Hauptsache hell (immerhin erster Versuch). Vielleicht interessiert's jemand, daher sind unten ein paar Bilder.
    Die LED ist auf einen 3x9mm Kupferstreifen geklebt, an den ein Kupferblech als Kühlkörper gelötet wurde.


    Gemessene Helligkeit in 1m/2m Abstand: 3600/800lx @ 1000mA, 3200/750lx @ 900mA, 2300/520lx @ 500mA. Ich bin gespannt wie es im Dunkeln am Fahrrad wirkt...


    Die Teile für den Stromregler habe ich noch nicht- Die Lampe kommt daher erstmal mit Gleichrichter + Elko direkt an den Dynamo.

  • noch ein paar Bilder.
    Vergleich an Garagentor mit 2 gleichen Lampen, eine mit Halogenbirne an 6VDC, die andere mit LED-Strom 500/900mA.
    LED ist sehr hell, aber flackert stark mit Dynamobetrieb. Ich habe noch kein 1F-Goldcap - ich hoffe dass es damit dann besser wird.

  • Ich möchte mich bei allen Tippgebern bedanken. Besonders bei Uwe S und HerthaAtze, die mich erst auf die Idee brachten, die dynamobetriebene Lampe auf LED umzubauen.
    Die Lampe leuchtet jetzt auch wie bei HerthaAtze "krass hell". Es ist gigantisch wie sich die Ausleuchtung verbessert hat, auch wenn momentan nur ca. 430mA durch die LED fließen.


    Die Zusatzlampe ist noch unverändert (20W Halogen), wird aber als nächstes umgebaut. Da kommt eine Seoul P7-LED rein, mit 900lm bei 10W. 8)
    Im dritten Schritt wird an dem Wandler gebastelt, um möglichst aus dem Dynamo mehr Leistung rauszuholen, für einen höheren LED-Strom.

  • Hallo


    Hab mich grad neu hier angemeldet
    Zum Thema Lampenselbstbau rate ich mal hier vorbeizuschauen.
    Da geht es fast nur um das Thema Lampenselbstbau mit LED Halogen und HID(Xenon)Lampen. Dort wird auch beim Thema Akkuselbstbau geholfen.


    Hab mir mit Unterstützung von dort schon eine 20W Halogenlampe(Masterline ES 8°) im Gardenagehäuse, eine 10W Xenonlampe mit Brenner von Brightstar und eine LED-Lampe mit 4 CREE Leds gebaut!
    Mein Akku ist ein LiIOn mit 11,1V und 10Ah!




    Bastl_r

  • Hallo Bastl_r. Viel Spaß im Forum und danke für den Link (kannte ich schon).


    Mittlerweile ist die Zusatzlampe fertig:
    - mit Seoul/Cree P7-Led auf CPU-Kühlkörper
    - 4,8V 6Ah NiMH-Akku
    -> 2h sauhell


    Unten sind ein paar Bilder. Falls jemand Interesse hat, stelle ich noch ein paar Bilder vom Zusammenbau rein

  • Hallo Real-Toni,



    1. mit einem Goldcap wirst Du da nicht viel Glück haben. Das sind Kondensatoren, die nur etwa grob 10mA liefern. Gedacht sind diese Bauteile für Entladeströme im µA bis mA-Bereich (Speichererhalt), aber sicher nicht für 900 mA. In der Lampe ist doch sicher noch Platz für normale Elkos, gerade bei diesen relativ niedrigen Betriebsspannungen.


    2. Fahrraddynamos sind Wechselstromgeneratoren, die mit steigender Fahrgeschwindigkeit rasch in die magnetische Sättigung gehen. Eine uralte Technik um den theoretisch linearen Spannungsanstieg und das Durchbrennen der normalen Glühbirne zu verhindern. Das heißt aber, daß der schon bei normalem, relativ langsamen Fahren ordentlich Verluste in Wärme umsetzt. Da ist noch viel an Wirkungsgrad rauszuholen, wenn man "normale" Gleichstrommotore als Generator benutzt, wo doch sowieso eine elektronische LED-Lampenregelung vorhanden ist.


    Gruß...

  • Hi,
    1) guter Tipp - werde ich ausprobieren. Momentan ist ein 10.000uF Elko drin, weil kein Golcap zur Hand war.


    2)
    Messung am Nabendynamo in 28"-Rad mit Last 33Ohm:
    20km/h: 12,5VAC-RMS -> 0,38A -> 4,75W
    25km/h: 14,4VAC-RMS -> 0,43A -> 6,2W


    Bei 20km/h können vermutlich auch 0,43A rausgeholt werden.


    Die LED braucht bei 900mA ca. 3,3W. Rücklicht ca. 0,5W. Mit Stepwandler 70% Wirkungsgrad wird dann theoretisch 5,5W gebraucht.
    Der Knackpunkt ist ein cleverer Stepwandler - daran werde ich als nächstes basteln.


    Gruß
    Toni


    EDIT: Tippfehler Spannung

  • Vielleicht sollte man versuchen den Masseanschluss vom Dynamo vom Rahmen zu isolieren und die Gleichrichtung gleich am Dynamo vorzunehmen dann könnte man die Elkos irgendwo am Fahrrad verbauen da ist genügend Platz für viel Kapazität.

  • Aha, Nabendynamo gibt schon etwas mehr her als die klassische 3-Watt-6-Volt-Anlage nach StVO oder wie die heißt...


    Den "cleveren Stepwandler" gibt es, muß ich mal suchen...


    Clever heißt hier, der Wandler arbeitet je nach momentaner Betriebsspannung (eingangsseitig) als Step-Up oder als Step-Down-Converter.

  • Ich wollte den Wandler auf Basis MAX774 aufbauen. HIER gibt's eine application note dazu, da muss dann nur noch ein zusätzlicher Strom-loop rein, der den LED-Strom in Abhängigkeit der Versorgungsspannung regelt.


    Mir fehlen aber noch Teile, aber nur dafür gebe ich keine Bestellung auf -> muss warten bis zur nächsten größeren Bestellung.

  • Was ich meinte ist, dass noch eine ZUSÄTZLICHE Strombegrenzung rein muss.
    Die (DC-)Spannung am MAX wäre sonst nur schätzungsweise 2V, (da liegt der Strom bei 500mA), weil der Dynamo sättigt.


    Der Eingangsstrom vom Wandler muss auf ca. 400mA begrenzt sein, dann kann die Spannung schön hochlaufen, und Leistung produzieren.

  • Zitat

    Energiewunder gibts nicht!


    Gemessen: 6,2W bei 25km/h (14,4VAC), das reicht.


    Die Zusatzlampe ist so hell, dass ich momentan keinen Zeitdruck mit der Hauptlampe habe...
    Es dauert noch eine Weile, die restlichen Teile zu beschaffen, und das auszuprobieren. Danach Melde ich mich wieder, egal wie's ausging.

  • Habe jetzt endlich ein paar Versuche auf einem Frickelbrett gemacht.
    Der Test war mit einem fliegenden Aufbau; das Vorderrad wurde mit E-Motor abgetrieben (stand auf Riemenscheibe).

    Ergebnis: 900mA durch Hauptlampe sind erreichbar, aber erst mit 27km/h (mit Nabendynamo Shimano DH3N20 im 28"-Rad).
    Hier die gemessenen Ströme:
    5 - 50...100 (Flackern)
    10 - 280
    15 - 510
    20 - 700
    25 - 820
    30 - 980
    (km/h - mA)
    Das Rücklicht wird dabei mit zusätzlich 50..100mA bis 6,2V aus der Schaltung versorgt.


    Die Schaltung basiert auf Maxim's AN für den MAX774, mit folgenden Änderungen:
    - Änderung Stromregler -> abhängig von Eingangsspannung. Die Stromaufnahme liegt halbwegs konstant bei etwa 450mA (einstellbar).
    - zusätzlicher Abzweig für Versorgung Rücklicht 6V.
    - "Shutdown"-Schaltung mit Start ab ca. 2,5V Versorgungsspannung. Der Regler zieht sonst bis 1,5A bei 1V -> würde durch Dynamostrom nicht anlaufen


    Ein paar Hinweise zur Schaltung:
    - die Spannung wird mit einer 12V/5W Z-Diode begrenzt, zum Schutz der LED und dem MAX774.
    - hinter der Hauptspule sitzt zur Dämpfung eine kleine Spule 5Wdg.+Kern für Spannungserhöhung Rücklicht auf 4..6V.
    - mit dem Poti 100k wird der LED-Strom auf den Maximalwert eingestellt, bei einer mittleren Geschwindigkeit (z.B. 20km/h). Damit wird die Eingangsstomaufnahme eingestellt, auf die max. Leistungsabgabe des Dynamos. Wenn der Strom zu niedrig ist, verschenkt man Leistung und wenn der Strom zu hoch ist, sättigt der Dynamo zu stark.
    - die "ultra-low-ESR"-Kondensatoren sollte man wirklich verwenden. Andernfalls schwingt sich die Schaltung ins Jenseits (der MAX stirbt!).


    Ich werde die Schaltung bei Gelegenheit so aufbauen und ans Fahrrad bauen.

  • Nicht schlecht... hast Du also den "Maximum Power Point" Regler von Photovoltaikanlagen neu erfunden :D


    Das Prinzip ist ähnlich "...maximale Leistung rauskitzeln".


    Die Zenerdiode gleich hinter dem Gleichrichter gefällt mir aber gar nicht. Man könnte nun einen Kaltleiter in die Leitung zum Gleichrichter schalten, der sich dann erhitzt (Was ein Murks!), aber schöner wäre, wenn die Schaltung selbst einen noch größeren Eingangsspannungsbereich verkraften könnte.

  • HAL-9000:
    Das ist zu pauschal - es kommt auf den Lichtkegel an! Der muss natürlich nach oben abgeschnitten sein, und das ist bei meiner umgebauten Lampe der Fall. Das Licht soll ja auch auf die Straße und nicht irgendwo nach oben.
    Es gibt auch Stvo-zugelassene Fahrradlampen, die noch viel stärker sind...


    Ich kenne das Problem sehr gut, weil mir gelegentlich Radfahrer mit blendender Zusatzlampe entgegenkommen.


    Ich habe auch eine Zusatzlampe, und mir ist bewusst dass die blendet, daher schalte die bei Gegenverkehr ab. Ausser ich sehe die Experten nicht, weil sie ohne Licht, Reflektor und dunklen Klamotten im Dunkeln fahren - dann ist's mir auch egal.


    Hermanthegerman:
    die Z-Diode ist nicht sehr anspruchsvoll, aber OK um ein paar W zu verbraten, falls man schneller als 30km/h mit Licht fahren will. Der MAX hält leider nur 16V aus.
    Übrigends: dein Tipp mit dem Goldcap war natürlich richtig- der bringt nur 50..100mA -> ungeeignet. Mit dieser Schaltung reicht aber auch ein 4700uF - da ist das Licht ab 10km/h flimmerfrei.

  • 900mA wären ein Traum ich bin gespannt auf das Ergebnis.
    Schade eigentlich das es keine Dynamos gibt mit mehr Leistung ich finde diese Beschränkung in der Stvzo beschränkt.


    Du schreibst es selbst: Dieses 3W Limit ist Stvzo. Im europäischen Ausland gibt es sehr wohl 5W Dynamos. Sicher auch Nabendynamos...
    Deine Power LED wird doch sicher mittels Konstantstrom definiert: Warum nutzt du keine low-drop Gleichrichtung (Mischung aus Synchrongleichrichter und Delon Schaltung) und einen passenden BUK?