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Udo

08.08.2020,
00:21
 

Fahrraddynamo an USB (Elektronik)

Mein Ziel ist, aus einem Fahrraddynamo die maximale Leistung herauszuholen und damit ein USB-Geraet zu laden. So ein Dynamo ist naeherungsweise eine Stromquelle (ca. 500mA), mit geschwindigkeitsabhaengiger Spannungsbegrenzung. Und er liefert Wechselspannung. Meine Ueberlegung ist jetzt: eigentlich braucht es keinen MPP-Tracker, sondern eine Konstantstromsenke. Wir wissen ja schon, wo der MPP liegt -- immer bei 500mA. Und ein Schaltregler muss das doch koennen, oder?

Der Dynamo hat gewissermassen eine integrierte Speicherdrossel. Wir regeln jetzt mit etwas Hysterese um den Sollstrom herum: sinkt der Strom unter 500mA, schliesst ein Transistor den Dynamo kurz; steigt der Strom ueber 500mA, sperrt der Transistor und Strom fliesst ueber eine Diode in Richtung Ausgang. Das waere ein Boost-Wandler, und fuehrt dazu, dass die Ausgangsspannung in unangenehmen Regionen (so >30V) liegt. Macht man daraus einen SEPIC, kann die Ausgangsspannung beliebig sein, und man kann direkt einen Akku laden. (Oder auch ueberladen, aber darum geht's erstmal nicht.)

Aus welchem Grund hat noch niemand so einen Ansatz verfolgt? Das Netz ist voll von Schaltungen, die gewoehnliche Spannungsregler verwenden und dann traurige 2.5W aus dem Nabendynamo ziehen. Das aktuelle Heft von "Make!" liefert gerade wieder eine. Uebersehe ich etwas fundamentales?

xy(R)

E-Mail

08.08.2020,
00:55

@ Udo

Fahrraddynamo an USB

» Uebersehe ich etwas fundamentales?

Ziemlich viel.

http://enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_eines_Nabendynamos__Mathias_Magdowski_.pdf

Udo

08.08.2020,
13:10

@ xy

Fahrraddynamo an USB

» » Uebersehe ich etwas fundamentales?
»
» Ziemlich viel.
»
» http://enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_eines_Nabendynamos__Mathias_Magdowski_.pdf

Okay, _dieser_ Nabendynamo bringt wohl 650mA. Dann muss ich meinen wohl ausmessen oder vielleicht gar den optimalen Laststrom ausprobieren. Aber ansonsten bestaetigt doch Mathias i.W. mein mentales Modell: geschwindigkeitsproportionale Spannung, naeherungsweise konstanter Strom, jedenfalls sobald man faehrt und nicht schiebt (> 12km/h).

Warum funktioniert jetzt die Idee mit der Stromsenke nicht, bzw. warum ist sie schlechter als der Forumslader oder die Schaltung aus "Make!" (Kusmierz-Kondensator, Gleichrichter, LM2596)?

xy(R)

E-Mail

08.08.2020,
16:28

@ Udo

Fahrraddynamo an USB

» » » Uebersehe ich etwas fundamentales?
» »
» » Ziemlich viel.
» »
» »
» http://enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_eines_Nabendynamos__Mathias_Magdowski_.pdf
»
» Okay, _dieser_ Nabendynamo bringt wohl 650mA.

Darum gehts nicht. Schau dir das Ersatzschaltbild richtig an.

Udo

08.08.2020,
22:43

@ xy

Fahrraddynamo an USB

» Darum gehts nicht. Schau dir das Ersatzschaltbild richtig an.

Also warum funktioniert jetzt die Stromsenke nicht? Dein Raetselraten ist sehr viel weniger informativ als du vermutlich glaubst.

xy(R)

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08.08.2020,
23:14

@ Udo

Fahrraddynamo an USB

» » Darum gehts nicht. Schau dir das Ersatzschaltbild richtig an.
»
» Also warum funktioniert jetzt die Stromsenke nicht?

Weil es sich nicht um Gleichstrom handelt.


» Dein Raetselraten ist
» sehr viel weniger informativ als du vermutlich glaubst.

Dort wo du hin willst waren andere schon längst vergeblich.

AufArbeit

09.08.2020,
15:03

@ xy

Fahrraddynamo an USB

» » Uebersehe ich etwas fundamentales?
»
» Ziemlich viel.
»
» http://enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_eines_Nabendynamos__Mathias_Magdowski_.pdf

"bei ganz kleinen Geschwindigkeiten lässt der Kondensator allerdings weniger Strom durch"
Mit so einem Satz hätte ich beim meinen Profs damals für 'entsetzen' gesorgt. :-D

xy(R)

E-Mail

09.08.2020,
15:13

@ AufArbeit

Fahrraddynamo an USB

» » » Uebersehe ich etwas fundamentales?
» »
» » Ziemlich viel.
» »
» »
» http://enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_eines_Nabendynamos__Mathias_Magdowski_.pdf
»
» "bei ganz kleinen Geschwindigkeiten lässt der Kondensator allerdings
» weniger Strom durch"
» Mit so einem Satz hätte ich beim meinen Profs damals für 'entsetzen'
» gesorgt. :-D

Durch aus dem Zusammenhang reißen?

Udo

10.08.2020,
08:54

@ xy

Fahrraddynamo an USB

» Weil es sich nicht um Gleichstrom handelt.

Speist ein Dynamo eine ohmsche Last, ist der Stromverlauf sinusfoermig. Mit Gleichrichter hat er einen Gleichstromanteil, einen Sinus der zweifachen Frequenz und einen Haufen Oberwellen ueberlagert, richtig?

Wie ist denn der Stromverlauf mit dem (korrekt angepassten) Kusmirz'schen Serienkondensator? Und warum bekommt man damit hoehere Leistung?

xy(R)

E-Mail

10.08.2020,
15:33

@ Udo

Fahrraddynamo an USB

» Speist ein Dynamo eine ohmsche Last, ist der Stromverlauf sinusfoermig.

Nein, nicht bei realen Fahrraddynamos.



» Wie ist denn der Stromverlauf mit dem (korrekt angepassten) Kusmirz'schen
» Serienkondensator? Und warum bekommt man damit hoehere Leistung?

Serienresonanz mit der Streuinduktivität.

Udo

11.08.2020,
18:57

@ xy

Fahrraddynamo an USB

» » Serienkondensator? Und warum bekommt man damit hoehere Leistung?
»
» Serienresonanz mit der Streuinduktivität.

Oh, jemand hat das Lehrbuch gelesen und kann Worte mit sechs Silben zitieren.

Aber warum man damit eine hoehere Leistung bekommt, kannst du nicht erklaeren, selbst wenn du es mit beiden Haenden versuchst, stimmt's?

xy(R)

E-Mail

11.08.2020,
19:08

@ Udo

Fahrraddynamo an USB

» » » Serienkondensator? Und warum bekommt man damit hoehere Leistung?
» »
» » Serienresonanz mit der Streuinduktivität.
»
» Oh, jemand hat das Lehrbuch gelesen und kann Worte mit sechs Silben
» zitieren.
»
» Aber warum man damit eine hoehere Leistung bekommt, kannst du nicht
» erklaeren, selbst wenn du es mit beiden Haenden versuchst, stimmt's?

EOT

Wolfgang Horejsi(R)

12.08.2020,
07:39
(editiert von Wolfgang Horejsi
am 12.08.2020 um 07:39)


@ Udo

Fahrraddynamo an USB

» » » Serienkondensator? Und warum bekommt man damit hoehere Leistung?
» »
» » Serienresonanz mit der Streuinduktivität.
»
» Oh, jemand hat das Lehrbuch gelesen und kann Worte mit sechs Silben
» zitieren.
»
» Aber warum man damit eine hoehere Leistung bekommt, kannst du nicht
» erklaeren, selbst wenn du es mit beiden Haenden versuchst, stimmt's?

Wer das erwähnte Lehrbuch gelesen hat weiss, dass der höhere Strom am Widerstand der Lampe eine höhere Spannung und damit eine höhere Leistung verursacht.

Ja, lesen bildet.

JBE

12.08.2020,
11:54

@ Udo

Fahrraddynamo an USB

» » » Serienkondensator? Und warum bekommt man damit hoehere Leistung?
» »
» » Serienresonanz mit der Streuinduktivität.
»
» Oh, jemand hat das Lehrbuch gelesen und kann Worte mit sechs Silben
» zitieren.
»
» Aber warum man damit eine hoehere Leistung bekommt, kannst du nicht
» erklaeren, selbst wenn du es mit beiden Haenden versuchst, stimmt's?

Stichwort Resonanzfrequenz.

Udo

13.08.2020,
21:55

@ Wolfgang Horejsi

Fahrraddynamo an USB

» Wer das erwähnte Lehrbuch gelesen hat weiss, dass der höhere Strom am
» Widerstand der Lampe eine höhere Spannung und damit eine höhere Leistung
» verursacht.

Ja, vielleicht. Die Last in den betreffenden Schaltungen ist aber keine Lampe, sondern ein Kondensator. Manchmal auch eine oder mehrere LEDs.

Die Frage ist doch, was ist die ideale Last und warum? Ist es eine Konstantstromsenke? Offenbar nicht, aber warum nicht? Antworten der Form "Da, lies selber!" mit Verweis auf ein Pamphlet voller irrelevanter Messungen sind da nicht hilfreich. Aber darum geht's euch ja vielleicht gar nicht.