Einfache LED am SON betreiben...

[MudGuard]

Hallo,

zuerstmal vorneweg: ich bin Elektronik-Laie, ich weiß zwar vom Prinzip her, wie LED, Diode, Widerstand und Kondensator funktionieren, aber irgendwelche Schaltungen berechnen kann ich nicht. Einen aufgemalten Schaltplan in real existierende Elektronik umzusetzen sollte ich aber hinkriegen.

Was ich machen will: eine handelsübliche normale LED (also nicht so eine superhelle Scheinwerfer-LED, sondern so ein 5-Cent-Teilchen) an meinem Schmidts Original Nabendynamo betreiben.

Es würde mir reichen, wenn die LED dann leuchtet, wenn auch der Scheinwerfer (Busch & Müller, Lumotec Oval Senso Plus - der schaltet auch das Rücklicht D-Toplight plus) leuchtet - ich würde die Energie also da abgreifen, wo auch das Rücklicht versorgt wird.

Aber: da muß ja noch irgendwie Elektronik dazwischen - denn die LED dürfte ja Schaden nehmen, wenn ich die einfach so an die (geschätzt) 6V Wechselspannung anschließe - IIRC brauchen die LED ja eher 1,x V Gleichspannung.

Kann einer von Euch Elektronikprofis mir da nen Schaltplan samt benötigter Teilchen malen? Oder weiß jemand, wo ich einen entsprechenden Schaltplan finde?

Das Zusammenlöten ist dann kein Problem - ich weiß, an welchem Ende der Lötkolben heiß wird...

Vielen Dank im Voraus.

Andreas/MudGuard

 

[raymund]

Theoretisch brauchst Du da erst einmal einen Gleichrichter, oder Du nimmst gleich zwei LEDs und schaltest sie antiseriell. Diese Lösung ist billiger und effektiver.

Die Nennspannung der LED richtet sich nach der Leuchtfarbe, so laufen z.B. rote LEDs bei ca. 2.1V, während für die weissen 3,6 V angegeben werden.

Zuguterletzt musst Du noch wissen, wie hoch die maximale Spannung ist. Die wird bei den von Dir genannten Lampen durch Überspannungsschutzdioden begrenzt (i.d.R. auf knapp über 7V).
Aus mittels der Nennspannung und der Maximalspannung kann man dann einen erforderlichen Vorwiderstand errechnen.

Gruß
Raymund

 

[MudGuard]

Hallo und danke schonmal für Deine Antwort.

Ich hatte an eine gelbe LED gedacht - weiße kenne ich bisher nur in der superhellen Variante - gibt es die auch billig in "normaler" Helligkeit?
Bei meinem letzten Elektronik-Einkauf gab es gerade mal grün, gelb und rot (ist aber auch schon einige Jahre her - blau gab es überhaupt noch nicht, weiß auch nicht)

Ich will insgesamt nicht viel ausgeben, ist mehr ne Spielerei: ich will auch bei Dunkelheit den Tacho ablesen können.

Da sollten eigentlich 2 (wg. Gleichrichtung, Danke für den Hinweis) normale LED von der Leuchtstärke her ausreichen...

Ich müßte also die beiden LED antiparallel verschalten und zu diesem 2-LED-Teil noch einen Widerstand in Reihe? Das ist schon alles?

Dann müßte ich nur noch wissen, was für einen Widerstand...

Andreas/MudGuard

 

[MudGuard]

Ich nochmal.

Ich muß also rausfinden, welchen Spannungsabfall die verwendeten LEDs haben.
Und welche Spannung die Spannungsbegrenzung hat.

Um dann den Widerstand zu berechnen (R = U / I):

Am Widerstand soll der Unterschied zwischen Eingangsspannung (= Spannungsbegrenzung im Scheinwerfer) und der LED-Spannung abfallen.

Also U[Eingang] - U[LED].

Schön. Aber um den Widerstand berechnen zu können, brauch ich ja auch noch den Strom.

Wo kriege ich denn die Angabe wieder her?

Andreas/MudGuard

 

[Route66]

Hi,

Schön. Aber um den Widerstand berechnen zu können, brauch ich ja auch noch den Strom.

Wo kriege ich denn die Angabe wieder her?

den bekommt man normalerweise aus dem Datenblatt der LED.
Das ist der Nennstrom, den die LED normal braucht, bei Standard-LEDs sind das in der Regel 20 mA.
Bei weissen LEDs können es aber auch mal 30 mA, oder bei den 9000mcd LEDs von Reichelt auch 40 mA sein.

Gruss

 

[MudGuard]

Ok, dann muß ich mal gucken, ob ich ein Datenblatt zu den LEDs auftreiben kann.

Größenordnungsmäßig müßte der Widerstand bei
5V/20mA = 5000mV/20mA = 250 Ohm liegen, wenn ich das richtig rechne...

 

[MudGuard]

Hab gestern mal ein bißchen gelötet und abends testgefahren.

Mit 270Ohm Widerstand (gab nur 220 oder 270, keine 250 - und ich hatte keine Lust, erst noch zig Läden zu durchstöbern)
und in Reihe dazu zwei Anti-Parallel-geschalteten gelben LEDs funktioniert es - auch bei Tempo 40 überleben die LED, und bei Tempo 10 reicht die Beleuchtung zum Tachoablesen.

Danke also für die Tips - jetzt muß ich das ganze nur noch in ordentlicher Form nochmal aufbauen (mit sauberer Isolierung per Schrumpflschlauch, Gehäuse usw.)

 

[andy1]

Hab deinen (alten) Thread gefunden beim stöbern...

und kann was dazu beitragen, jetzt gibts mittlerweile LED-Technik mit ausgeklügelter Elektronik zu kaufen, natürlich rel. teuer aber für Dynamos (SON) ausgelegt:

www.inoled.com

und von www.supernova-lights.com (noch nicht auf HP), ganz neu:
(will ich mir anschaffen aber um 179/199 €)

 

[raymund]

Hab deinen (alten) Thread gefunden beim stöbern...

und kann was dazu beitragen, jetzt gibts mittlerweile LED-Technik mit ausgeklügelter Elektronik zu kaufen, natürlich rel. teuer aber für Dynamos (SON) ausgelegt:

www.inoled.com

und von www.supernova-lights.com (noch nicht auf HP), ganz neu:
(will ich mir anschaffen aber um 179/199 €)

Die Inoled-Lampen sehen recht alltagstauglich aus, während der Supernova LED-Lampe höchstwahrscheinlich enttäuschen wird, denn eine LED mit MOBDAR-Linse bündelt fürs Fahrrad viel zu eng.

Gruß
Raymund

 

[andy1]

Die Inoled-Lampen sehen recht alltagstauglich aus, während der Supernova LED-Lampe höchstwahrscheinlich enttäuschen wird, denn eine LED mit MOBDAR-Linse bündelt fürs Fahrrad viel zu eng.

Gruß
Raymund

Hmm, ja, so kann ich mir das auch vorstellen, die Spuernova-Lampe sieht halt optisch schöner aus...

Die Inoled-Lampe (2Watt-LED) ist wahrscheinlich noch einiges durchdachter besonders die Elektronik obwohl ich mir das nur hab erzählen lassen auf der Eurobike.
Aber da schien schon Knowhow dahinter zu stecken.
Acuh hat sie einen berechneten Freiformreflektor- der Entwickler hat wohl mal in der entsprechenden Sparte in der Automobilindustrie gearbeitet.
Davon habe ich den Lichtkegel gesehen... bzw. die Lampe in Action, war schon gut und ziemlich nach STVO (ob das allerdings wieder gut ist... )

Wo steht denn dass da ne MOBDAR-Linse in der Supernova-Lampe drin ist (bzw. wo gibts das anchzulesen)?
Frage ich jetzt mal so als LED-Unwissender damit ich ein paar Infos an die Hand bekomme. Wattzahl der LED ? ...
(Die Lampe habe ich nur so "im hellen" leuchten sehen, kann da wenig zu sagen.)

 

[raymund]

Hmm, ja, so kann ich mir das auch vorstellen, die Spuernova-Lampe sieht halt optisch schöner aus...

Die Inoled-Lampe (2Watt-LED) ist wahrscheinlich noch einiges durchdachter besonders die Elektronik obwohl ich mir das nur hab erzählen lassen auf der Eurobike.
Aber da schien schon Knowhow dahinter zu stecken.
Acuh hat sie einen berechneten Freiformreflektor- der Entwickler hat wohl mal in der entsprechenden Sparte in der Automobilindustrie gearbeitet.
Davon habe ich den Lichtkegel gesehen... bzw. die Lampe in Action, war schon gut und ziemlich nach STVO (ob das allerdings wieder gut ist... )

Wo steht denn dass da ne MOBDAR-Linse in der Supernova-Lampe drin ist (bzw. wo gibts das anchzulesen)?
Frage ich jetzt mal so als LED-Unwissender damit ich ein paar Infos an die Hand bekomme. Wattzahl der LED ? ...
(Die Lampe habe ich nur so "im hellen" leuchten sehen, kann da wenig zu sagen.)

Schaut man in eine LED-Lampe so hat man immer den Eindruck, daß die wahnsinnig hell sind. Das liegt aber an der Lichtfarbe.

Die Linse der Supernova-Lampe sieht sehr stark nach MOBDAR-Optik aus, ist dieser zumindest sehr ähnlich.
Auf jeden Fall ist es eine Optik mit rotationssymmetrischem Abstrahlverhalten.
Und da liegt die Crux bei LED-Lampen, ist der Abstrahlwinkel zu eng hat man eine brauchbare Fernsicht, aber die Seitenausleuchtung ist mies.
Nimmt man eine Optik mit größerem Winkel, so ist die Seitenausleuchtung besser, aber in der Ferne ist es duster.
Das selbe gilt zwar auch für Halogenlampen, dort kann man allerdings mit mehr installierter Leistung gegensteuern, bei LEDs ist z.Z. bei 5W Schluss.

Deswegen muss man das gegebene Licht mit "intelligenteren" Optiken besser nutzen. Das kann man entweder durch mehrere winklig angestelle LEDs oder eine elliptische Optik erreichen.

Wie sowas aussieht kannst Du im Bestellthread für LED-Lampengehäuse nachlesen.

Gruß
Raymund

 

[MudGuard]

@andy1: nette Vorschläge, aber an meinem Thema vorbei - ich wollte nur ne Tacho-Beleuchtung mit ner simplen kleinen LED.
Hab ich jetzt auch in simpelster Schaltung - zwei weiße LED (die "superhellen 10000 mcd Teile) gegeneinander geschaltet mit nem Vorwiderstand.

Nachteil dabei: sobald ich stehenbleibe, ist die Beleuchtung des Tachos aus.
Da ich normalerweise keine Armbanduhr trage, nutze ich die Uhr im Tacho.
Kann ich aber beim Stop nicht ablesen, da ja die Tachobeleuchtung nur bei laufendem Dynamo funktioniert. Auch die anderen Werte (gefahrene Strecke usw.) kann ich nicht im Stand ablesen.

Also würd ich die Beleuchtung gerne puffern.
Aus einem alten Rücklicht mit Standlichtfunktion hab ich einen 1Farad-Kondensator (als Beschriftung hat der: NEC 5.5V FYD 1.0F und daneben noch C7 und 284).

Elektronik ist nicht wirklich mein Fachgebiet, aber ich hab mir mal so ein paar Gedanken gemacht.

Zuerst brauch ich, da ich ja Wechselstrom vom Dynamo bekomme, einen Gleichrichter, da mir sonst ja der Kondensator immer gleich wieder entladen wird. Vier Dioden, klassischer Brückengleichrichter.

Muß ich beim Kauf der Dioden auf irgendwas besonderes achten? Spezielle Typen?

Danach hab ich also immer gleiche Halbwellen.
Da klemm ich jetzt den Kondensator dazwischen. Der glättet das ganze und sorgt für das Nachleuchten, da ja bei fehlendem Dynamostrom die LED noch den Kondensator entladen kann.

Parallel zum Kondensator dann die LED mit Vorwiderstand.

Und dazu dann noch parallel einen Taster, damit ich das "Standlicht" abschalten kann. Mit Widerstand, um den Strom zu begrenzen.

Und das ganze auf ner kleinen Lochrasterplatte aufgebaut.

Bei der Berechnung der benötigten Widerstände scheitere ich aber am Fachwissen:

Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, fallen pro Diode im Gleichrichter etwa 0,7 Volt weg. Im Gleichrichter sind jeweils 2 Dioden im Stromkreis (je nach Halbwelle wechseln die sich ab).

Da ich die Spannung am B&M Scheinwerfer abgreife, steigt die nicht über 7V (Begrenzung im Scheinwerfer).
Blieben meiner Rechnung nach noch 7V - 2*0,7V = 5,6V nach dem Gleichrichter.
3,6V braucht die LED. 40mA Strom soll sie kriegen.
Am Widerstand müssen also 2V "verbraten" werden. Bei 40mA.
R = U/I = 2V / 40mA = 50 Ohm.
Kann das stimmen?

Der Kondensator sollte ja keinen nennenswerten Einfluß auf die Spannung haben (wenn er erstmal geladen ist).


Wie groß sollte der Widerstand im Schnell-Entlade-Zweig sein?
Einerseits will ich nicht zu lange auf den Taster drücken müssen, andererseits will ich auch nicht, daß irgendwelche Bauteile schaden nehmen.

Hier noch eine Skizze, wie ich mir die Schaltung laienhaft ausgedacht hab.
Wenn da noch mehr Teile gebraucht werden, bitte ich um Hinweise, was wo noch eingebaut werden muß.

Danke an die Experten im Voraus,
Andreas

 

[MudGuard]

Hab nochmal nachgedacht.
Zum Schnellentladen:
Auch während des Schnellentladens fließt ja der Strom bei gezeigter Schaltung noch durch die LED und ihren Vorwiderstand.
Um also z.B. die Schnellentladezeit auf die Hälfte der normalen Entladezeit (die ja die Nachleuchtzeit ist), müßte der Vorwiderstand des Schnellentladetasters genauso groß sein.
Um die Schnellentladezeit auf 1/4 zu bekommen, müßte der Schnell-Entlade-Widerstand 1/3 des Wertes haben.
Für 1/10 dann 1/9 des Wertes.

Oder allgemein: um die Zeit auf den Faktor 1/x zu drücken, muß der Schnellentlade-Widerstand im Verhältnis von 1/(x - 1) zum LED-Vorwiderstand stehen.

Klar, in dem Moment, wo die Spannung so tief sinkt, daß die LED nicht mehr durchschaltet, findet die Schnellentladung nur noch über den Taster-Zweig statt. Aber das ist ja egal, selbst wenn in dem Moment der Taster losgelassen wird, obwohl noch Spannung bzw. Ladung im Kondensator ist, macht das ja nichts, da diese ja nicht mehr ausreicht, die LED zum Leuchten zu bringen.

Es bleibt aber immer noch das Problem, daß ich mir mit dem Wert für den LED-Vorwiderstand nicht sicher bin - siehe vorheriges Posting.
Und ich weiß nicht, wie niedrig ich den Widerstand machen darf, um dem Kondensator nicht zu schaden.
Und ob die Schaltung so überhaupt in der realen Welt funktionieren kann oder ob wesentliche Teile fehlen.

Ich wäre dankbar für jeden sachdienlichen Hinweis.

 

[JuergenH]

Hallo MudGuard,

ich glaube, solange du die ganze Sache aus einem Dynamo betreibst, brauchst du gar keinen LED-Vorwiderstand, weil der Dynamo ausreichend Innenwiderstand hat.

Versprich dir nicht zuviel von einer Goldkap-Pufferung. Ich hatte mal drei 10F-Kondensatoren in Reihe am Dynamo laufen: nach ein paar wenigen Sekunden wirds auch damit zappenduster.

Überlegenswert wäre höchstens eine Pufferung in einem Akku. Der müsste für die passende Spannung ausgelegt sein. Dann bräuchtest du aber unbedingt eine geregelte Stromquelle für die LED, sonst brennt die durch.

Nicht zuletzt: wozu die Schnellentladung, wenn es (siehe oben) sowieso sehr schnell dunkel wird??

Gruß

Jürgen

 

[MudGuard]

Also die LED in den B&M Rücklichtern (aus einem solchen stammt ja der Kondensator) leuchtet einige Minuten nach, nicht nur Sekunden.

In den neueren Modellen wird automatisch nach ein paar Minuten abgeschaltet, aber in den ersten Modellen leuchtete die Diode - allmählich schwächer werdend - bis der Kondensator leer war. Und zumindest im dunklen Keller war auch noch nach über ner halben Stunde ein schwaches Leuchten zu erkennen.

Ich will ja keine Luxeon betreiben, nur ne "normale" weiße LED (10000mcd, 40mA).

Rein theoretische Betrachtung:

Farad ist Ampere-Sekunden / Volt

1F = 40mA * Xs / 5,6V
1F*5,6V = 40mA*Xs
5,6VF/40mA = Xs
X müßte demnach 140s betragen.

(wobei natürlich nicht berücksichtigt ist, daß die Spannung absinkt ...)

 

[JuergenH]

Ja wenn das sooo ist!

Trotzdem wird die Leuchtdauer nicht so lang sein, nämlich nur:

t = C * (delta U) / I

weil nämlich nur die Ladung abfließen kann, die oberhalb der Diodenspannung liegt. (delta U) ist dann die Differenz zwischen maximaler Kondensatorspannung und LED-Spannung, wobei natürlich hier ein Vorwiderstand hilft, die Spannung bein Laden des Kondensators weiter ansteigen zu lassen.

Bei dieser Nutzung des Dynamos musst du aber unbedingt die Kondensatorspannung auf den maximal erlaubten Wert begrenzen. Sonst steigt die Spannung an und killt den Goldkap.

Gruß

Jürgen

 

[MudGuard]

Vielen Dank für Deine Hilfsversuche. Aber ich hab irgendwie den Eindruck, Du hast gar nicht gelesen, was ich geschrieben hatte.

Ich hab eigentlich gedacht, daß ich alle relevante Information in das Posting mit dem angedachten Schaltplan gepackt habe - zumindest hab ich mich bemüht, nichts zu vergessen.

Ich zitier mal aus ebendiesem Posting:

Da ich die Spannung am B&M Scheinwerfer abgreife, steigt die nicht über 7V (Begrenzung im Scheinwerfer).

Soviel zum Thema Spannungsbegrenzung.

Und noch ein Zitat aus dem erwähnten Posting:

3,6V braucht die LED. 40mA Strom soll sie kriegen.

Spricht eigentlich deutlich dagegen, daß ich eine Luxeon betreiben will.

Außerdem geht es ja auch nur - ich zitiere aus dem bereits genannten Posting - um

die Tachobeleuchtung

Spricht eigentlich auch gegen Luxeon.


Meine Fragen aus dem Posting sind leider noch unbeantwortet:
- muß ich beim Kauf der Dioden für den Gleichrichter auf was spezielles achten?
- stimmt meine Berechnung für den Vorwiderstand der LED?
- welchen Wert sollte der Schnellentlade-Widerstand haben?

 

[Bergnafahre]

Hallo
Da Du am Dynamo 7V Wechselspannung hast werden nach der Gleichrichtung und Pufferung durch den Goldkap am selbigen Spannungen bis zu ca 10V zu erwarten sein!
Daher wirft sich mir eine Frage auf?
Wie wird die Spannung am Goldkap begrenzt?

Gruß Armin

 

[MudGuard]

Hallo
Da Du am Dynamo 7V Wechselspannung hast werden nach der Gleichrichtung und Pufferung durch den Goldkap am selbigen Spannungen bis zu ca 10V zu erwarten sein!
Daher wirft sich mir eine Frage auf?
Wie wird die Spannung am Goldkap begrenzt?

Gruß Armin

Huch? Wieso das?
Ach so, die 7V sind ja nur die effektive Spannung. Also mal Wurzel2 ==> 10V. Davon ab aber immer noch die 2 Dioden des Gleichrichters ==> 8,6V.
Immer noch zuviel.
Hm.
Brauch ich also tatsächlich ne Spannungsbegrenzung.

Aber da muß ich zugeben, daß mich meine minimalen Elektronikkenntnisse im Stich lassen.

Wie mach ich denn so ne Spannungsbegrenzung?
Ich weiß zwar, daß in den B&M-Scheinwerfern sowas drin ist, aber wie das technisch gelöst ist, weiß ich nicht.
Was brauch ich denn, um die Spannung am Kondensator auf 5,6V zu begrenzen?

 

[JuergenH]

Dann schau dir eben mal an, wie es in einem Rücklicht ausieht:

http://www.standlicht.rnolde.de/

Damit dürften doch wohl nun alle Fragen beantwortet sein.

Nimmst halt statt der roten Rücklicht LED's weiße für deinen Zweck.

Gruß

Jürgen

 

[MudGuard]

Hm - sieht aufwendiger aus, als ich dachte ...

Ich glaub, ich laß das ganze doch einfach sein.
Soooo wichtig ist es dann auch nicht.