Hier soll es um die Entwicklung einer universellen Dynamo/Akkuversorgung für Lampen (alles was mit 2s läuft), direkt LEDs (1 oder 2 LEDs in reihe) sowie 5V USB-Equipment gehen. Quasi das was ich bei meiner Universallampe realisiert habe nur ohne Display etc.
Eine erste Version meiner "Powerbox" sieht dabei so aus:
Ein Integrierter 2s-Akku mit 3,4 Ah und Balancer-Schutzschaltung (z.Zt. 5A, Fets zum Tausch für 10A sind am Weg) puffert die Lampen. Der Dynamo wird erst kapazitiv Kompensiert (habe mir extra ein Dynamo am Brett mit Akkuschrauberantrieb aufgebaut um die Kompensation zu optimieren) und dann mittels Brückengleichrichter direkt auf den Akku gegeben (natürlich alles hinter der Akkuschutzschaltung). Ladestrom bis zu 800 mA bei Kompensation auf ca. 22 km/h.
Der Akku wird mittels dicken P-FET (im D2Pak) auf die gesamte Schaltung sowie auf Wunsch auf extrene Lampen geschaltet. Ist der nicht an, fließt gar kein Strom aus dem Akku.
Ein zweiter Gleichrichter (der im DIL) mit Siebung direkt am Dynamo geht über einen Widerstand auf die Dioden zweier Optokoppler in Reihe. Der einen Schaltet den dicken Fet direkt durch, der andere zieht einen Pin des Controllers auf Masse um zu signalisieren das man fährt. Schaltet bei 3-4 km/h durch.
Fährt man los, so schaltet der Fet über den Optokoppler durch und die Schaltung bekommt Saft (Leerlaufaufnahme ca. 20 mA). Das erste was der uC (tiny85) macht ist über einen weiteren opto den Fet unabhänig vom Dynamo anschalten. Ab dann prüft der uC folgendes: Ist der Eingang "Dynamo läuft" nicht mehr aktiv schaltet der uC nach 3 Minuten auch die Selbsthaltung aus, die Schaltung sowie alle Lampen sind aus. Jede kurze fahrt resetet den Timer.
Erkennt der uC eine Spannung >8,5V schließt ein bipolarer Photomos die Dynamoeingänge (vor der Kompensation!) kurz um den Akku nicht zu überladen. Klingt jetzt komisch, kurzschließen, aber laut Messungen (http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node75.html) sinkt bei hohen Geschwindikeiten beim Kurzschluß die mechanische Leistung sogar gegenüber dem Leerlauf! Ist bei betrachtung der Funktionsweise solcher Dynamos auch plausibel, Stichwort Feldkompensation. Zudem spare ich mir hohe Leerlaufspannungen.
Bei sinken der Spannung unter 8,3V macht der uC wieder auf.
Nun ist noch folgendes auf der Platine integriert:
-ein 5V-Regler mit ca. 1,5A für USB-Zeugs
-eine buck-KSQ mit bis zu 2 möglichen Ampere für 1 oder 2 LEDs ohne jede Zusatzbeschaltung.
Das Ganze wird noch etwas kleiner, der DIL-Gleichrichter wird durch kleine SMD-Dioden ersetzt (muss ja nur 10 mA liefern), für die Kompensation suche ich kleinere Cs. Auch der 110A-Fet im D2Pak ist etwas oversized, da tut es einer im dpak oder SO8.
Zum extrenen Laden ist bisher nur vorgesehen einen Anschluss direkt an die Akku-Schutzschaltung vor dem Fet zum aktivieren zu legen.
Hier paar Bilder, das ganze will ich in einer Box vergießen. No risk, no fun...
Gruß
Thomas
Eine erste Version meiner "Powerbox" sieht dabei so aus:
Ein Integrierter 2s-Akku mit 3,4 Ah und Balancer-Schutzschaltung (z.Zt. 5A, Fets zum Tausch für 10A sind am Weg) puffert die Lampen. Der Dynamo wird erst kapazitiv Kompensiert (habe mir extra ein Dynamo am Brett mit Akkuschrauberantrieb aufgebaut um die Kompensation zu optimieren) und dann mittels Brückengleichrichter direkt auf den Akku gegeben (natürlich alles hinter der Akkuschutzschaltung). Ladestrom bis zu 800 mA bei Kompensation auf ca. 22 km/h.
Der Akku wird mittels dicken P-FET (im D2Pak) auf die gesamte Schaltung sowie auf Wunsch auf extrene Lampen geschaltet. Ist der nicht an, fließt gar kein Strom aus dem Akku.
Ein zweiter Gleichrichter (der im DIL) mit Siebung direkt am Dynamo geht über einen Widerstand auf die Dioden zweier Optokoppler in Reihe. Der einen Schaltet den dicken Fet direkt durch, der andere zieht einen Pin des Controllers auf Masse um zu signalisieren das man fährt. Schaltet bei 3-4 km/h durch.
Fährt man los, so schaltet der Fet über den Optokoppler durch und die Schaltung bekommt Saft (Leerlaufaufnahme ca. 20 mA). Das erste was der uC (tiny85) macht ist über einen weiteren opto den Fet unabhänig vom Dynamo anschalten. Ab dann prüft der uC folgendes: Ist der Eingang "Dynamo läuft" nicht mehr aktiv schaltet der uC nach 3 Minuten auch die Selbsthaltung aus, die Schaltung sowie alle Lampen sind aus. Jede kurze fahrt resetet den Timer.
Erkennt der uC eine Spannung >8,5V schließt ein bipolarer Photomos die Dynamoeingänge (vor der Kompensation!) kurz um den Akku nicht zu überladen. Klingt jetzt komisch, kurzschließen, aber laut Messungen (http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node75.html) sinkt bei hohen Geschwindikeiten beim Kurzschluß die mechanische Leistung sogar gegenüber dem Leerlauf! Ist bei betrachtung der Funktionsweise solcher Dynamos auch plausibel, Stichwort Feldkompensation. Zudem spare ich mir hohe Leerlaufspannungen.
Bei sinken der Spannung unter 8,3V macht der uC wieder auf.
Nun ist noch folgendes auf der Platine integriert:
-ein 5V-Regler mit ca. 1,5A für USB-Zeugs
-eine buck-KSQ mit bis zu 2 möglichen Ampere für 1 oder 2 LEDs ohne jede Zusatzbeschaltung.
Das Ganze wird noch etwas kleiner, der DIL-Gleichrichter wird durch kleine SMD-Dioden ersetzt (muss ja nur 10 mA liefern), für die Kompensation suche ich kleinere Cs. Auch der 110A-Fet im D2Pak ist etwas oversized, da tut es einer im dpak oder SO8.
Zum extrenen Laden ist bisher nur vorgesehen einen Anschluss direkt an die Akku-Schutzschaltung vor dem Fet zum aktivieren zu legen.
Hier paar Bilder, das ganze will ich in einer Box vergießen. No risk, no fun...
Gruß
Thomas
