In Antwort auf: Andreas R

Wozu braucht er den bei einer Stromverdopplerschaltung?


Hallo Helge, Andreas und Slowbeat,

ich glaube, hier liegt ein Missverständnis vor. Oder mehrere...

Ich schrieb ja schon, dass ich den IQ Speed für Akkubetrieb gemessen habe, nicht den IQ Fly, dass ich aber vermute, die Eletronik sei zumindest sehr ähnlich.

Die Schaltung entnimmt einem Labornetzteil immer die gleiche Leistung. Je höher die Spannung, desto geringer der Strom. Die Vermutung liegt nahe, dass es sich um irgendeine Variante eines Tiefsetzstellers handelt, und die Ausgangsgröße, auf die geregelt wird, ist aller Wahrscheinlichkeit nach der Strom (möglicherweise noch mit einer Spannungsbegrenzung über der LED, um thermisches Weglaufen zu verhindern). Ich gehe weiterhin davon aus, dass die Entwickler hierzu einen guten Kompromiss aus der zur Verfügung stehenden Energie, der Lichtausbeute und der Lebensdauer der LED gewählt haben.

Eine Schaltung, die stur und strikt ihren eigenen Eingangsstrom verdoppelt, kann ich mir nur schwer vorstellen, denn beim Einschalten ist der Strom immer null, und dann könnte es ja nie losgehen, und wenn es denn irgendwann doch los gehen sollte, dann geht es gleich ins Unendliche. Theoretisch. Ein Tiefsetzsteller an einer variablen Eingangsspannung kann allerdings sehr wohl in einem bestimmten Arbeitspunkt am Ausgang den doppelten Strom liefern, den er am Eingang zieht, das muss aber noch lange nicht in jedem Betriebspunkt der Fall sein, und es müssen auch nicht zwangsläufig 1160mA am Ausgang anstehen. Sonst würde es bei einem ND, der gerade den Nennstrom von 500mA bringt, nicht laufen, und an einem, der 592mA bringt, zu einer Überlast führen.

Wenn die vorigen Annahmen stimmen (und ich werde meinen IQ Fly nicht zerlegen, nur um die Neugier zu befriedigen), dann wird der IQ Fly immer etwas weniger Energie aufnehmen, als der ND bringt. Im angestrebten Arbeitspunkt wird er sich also sehr ähnlich zu einer normalen Glühbirne verhalten und bei 6V 400mA entnehmen. Die Restliche Energie des ND kann aber die Ausgangsspannung ein wenig erhöhen. Dadurch sinkt dann der Strom durch den Fly ein wenig. Dadurch steigt die Spannung nochmal ein bisschen, und kaum dass zwei Radumdrehungen vorbei sind, hast Du Überspannung. Das kann (und muss auch) sehr wohl durch den erwähnten Überspannungsschutz, also die bidirektionale Zener- oder Suppressordiode verhindert werden, die daher immer noch vorhanden ist.

Noch ein paar Worte zum Widerstand, den Slowbeat anstelle der Zenerdiode eingelötet hat. Ein Elektroniker würde das (erst mal) eher nicht machen. Es scheint aber offensichtlich trotzdem zu funktionieren. Warum? Nun, eine Zenerdiode kappt ab einer bestimmten Spannung alles darüberhinausgehende ab. Um dies zu tun, lässt sie einen theoretisch beliebig hohen Strom fließen. Eine Wechselspannung von 6V hat einen Spitzenwert von rund 9V. Eine Zenerspannung von Beispielsweise 9V oder 10V wäre denkbar. Wenn der ND ohne die Zenerdiode beispielsweise 8V oder gar 10V Effektivspannung bringen würde, sähe das Signal nach der Begrenzung durch die parallel geschaltete Zenerdiode dann schon eher trapezförmig aus, denn vom dann größeren Sinus ist oben und unten schon recht ordentlich was abgeschnitten. Die Effektivspannung des sich so ergebenden, näherungsweise trapezförmigen Signals ist höher als die eines sinusförmigen Signals gleicher Spitzenspannung.

Die Parallelschaltung eines Widerstandes anstatt einer Zenerdiode belastet den Nabendynamo nicht nur im Scheitel der Sinuskurve, sondern gleichmäßig über die ganze Schwingungsperiode. Und wenn der Widerstand durch Experimente oder auch nur durch eine glückliche Fügung individuell an diesen Nabendynamo, diesen Frontscheinwerfer und dieses Rücklicht angepasst ist, könnte er dafür sorgen, dass der Nabendynamo nun so belastet wird, dass er ein sinusförmiges Signal abgibt. Auf welche Weise dies bei niedrigeren Geschwindigkeiten zu mehr Licht führen kann, kann ich mir allerdings auch nicht aus dem Stehgreif erklären. Ausser, die ausgelötete Zenerdiode hätte eine recht niedrige Zenerspannung gehabt?

Das oben geschriebene beruht nicht auf Simulation oder gar Prüfstandsläufen, sondern auf Annahmen, und es kann natürlich sein, dass die Elektronik des IQ Fly gaaaanz anders funktioniert als die des Speed, und dass ich bei der Vermutung zu deren Funktionsweise auch schon daneben lag. Und Erfahrung im Generatorenbau habe ich auch nicht, da hat mich kürzlich ein anderes Forumsmitglied schon ein klein wenig was dazu lernen lassen.

Grüße und omm
'hans-albert'