Hallo zusammen,

Vorab: Ich bin kein Elektroniker und kenne nur grundsätzliche Begriffe. Aber ich denke, ich kenne meine Anforderungen hinreichend genau. Ich möchte, wie so viele andere Leute auch, Geräte mit integrierten Akkus und integrierter Ladeelektronik durch einen Nabendynamo stützen. Ich habe mir auch schon als Grundlage Wolfgang Bergters 12V Standlichtschaltung und die darauf basierenden Forumslader angeschaut. Diese sind jedoch jeweils aus unterschiedlichen Gründen für mich ungeeignet:

Bergter: Man könnte die Endgeräte unter Verwendung von KFZ Adaptern oder anderweitigen Spannungsreglern anstelle der 12V Frontlampe betreiben. Die Notwendigkeit der Stützakkuzellen verhindert jedoch einen platzsparenden Aufbau.

Bergter: Man könnte die Endgeräte anstelle der Stützakkuzellen anschliessen und damit auf den 'normalen' Ausgangsteil der Schaltung verzichten. Man hätte damit zwar eine geregelte Versorgungsspannung, aber undefinierte und im Worstcase schnell wechselnde Ein Aus Zeitfenster.

Forumslader: Kennzeichnen sich (soviel ich es verstanden habe) im wesentlichen dadurch aus, dass auf diskrete Bauteile zugunsten höher integrierter Module verzichtet wurde, und dass bestimmte Sicherungsfunktionen wie Softstart und Unterspannungsabschaltung weggelassen wurden. Die bei Bergter genannten Mängel sind jedoch weiterhin inhärent.

Zielaufbau (in Reihenfolge):
1. Gleichrichter mit Glättung (bspw wie Bergter mit Überspannungsschutz)
2. angepasster Schmitt Trigger mit Einschalt-Verzögerung (Kernfrage, siehe unten)
3. Spannungsregler nach Wahl

Zu der Einschalt-Logik:

Diese soll im normalen Fahrbetrieb die geglättete Gleichspannung durchreichen. Sobald die geglättete Gleichspannung einen definierten Spannungswert unterschritten hat, soll die Logik unverzüglich die Versorgung der (3) unterbrechen. Dies wäre zB dann der Fall, wenn bei sehr langsamer Fahrt die erstgenannte Glättungsstufe die Last nicht mehr stützen kann.

Die darauffolgenden Halbwellen des Dynamos sollen die Schaltung jedoch nicht sofort wieder aktivieren. Denn sehr wahrscheinlich ist die Fahrtgeschwindigkeit immer noch gering und somit wäre kurz darauf die AUS Bedingung wieder erreicht. Statt dessen soll erst nach einer Verzögerung (Grössenordnung von Sekunden bis Minuten) wiedereingeschaltet werden. Diese Verzögerung könnte entweder fest konfiguriert werden oder dynamisch ausgewertet werden.

Eine Festkonfiguration ist sicherlich schaltungstechnisch einfacher zu realisieren, stellt jedoch den Entwickler vor die Aufgabe, eine guten Kompromiss zwischen effektizienter Fahrzeitausnutzung und vergeblichen Einschaltversuchen zu finden. Damit könnte ich persönlich aber leben.

Eine dynamisches Auswerten stelle ich mir so vor, dass zuerst einmal eine Dummy-Last erzeugt wird, damit die normale Glättungsstufe nicht hinsichtlich der Spannung 'hochläuft'. Dies könnte durch regelmässiges Entladen des Elkos geschehen. Die dabei in Wärme umgesetzte Energie sollte gegebenenfalls über einen Thermoschalter die Schaltung deaktivieren. Darüberhinaus sollten dann die Anteile der Versorgungswellen, die über einem sinnvollen Schwellenwert (a) liegen, dazu verwendet werden, einen Messkondensator aufzuladen, welcher zeitgleich permanent entladen wird. Wenn der Messkondesator eine bestimmte Spannungsschwelle überschritten hat, sollte die Schaltung die Versorgung der (3) wiederherstellen. Dass die Verhältnisse von Schwellenwert und Lade-Entladeströmen der Einstellung der GOOD Schwelle dienen, sollte ja klar sein.

@ Forumselektroniker:
Sieht jemand grundsätzliche Fehler?
Die von mir skizzierten Einschalt-Logiken sollten doch eigentlich mit sehr wenig Bauteilen realisierbar sein, oder? Könnte denn jemand so einen Schaltungsteil hier einstellen?

@ Anwender/Radler
Ich stelle mir vor, dass man soetwas sogar in einem Schrumpfschlauch in der Vorsorgungsleitung einbaut (und eben nicht einen hässliche Kasten mit Akkus irgendwo an den Rahmen dranpappt).
Was haltet Ihr von dem Konzept?

Also eigentlich willst du mit der Schaltung die Akkus einsparen und relativ konstante 12V an einem Ausgang haben? Die Unterspannung kannst du mit einem voltage detector in den griff bekommen ( gibt es fertige ICs z.B. MB3761) und die Überspannung mit einem normalen Spannungsregler LM7812. Ohne Puffer werden die Geräte dann je nach Spannung versorgt... was du mit deiner weiteren Schaltung ohne Puffer bezwecken willst ist mir unklar, denn egal wie sehr du überwachst kannst du genau beim wieder einschalten stehen bleiben. Ich habe mein GPS mit einem LM2640 am 6V lader und habe 4,9V mit den 4 AA Akkus im Stand. In den meisten mobilen Geräten ist eine Ladeelektronik verbaut so das bei Unterspannung einfach nicht mehr geladen wird und die Internen Akkus ihren Job machen...

Das ist ja klar, man kann schliesslich nichts vorhersagen. Deshalb soll es ja eben darum gehen, einen 'vernünftigen' Zeitpunkt zum Wiedereinschalten zu finden. Und fast jeder Zeitpunkt ist wahrscheinlich besser geeignet, als der der direkt folgenden Dynamohalbwelle.



Zwar hattest du bisher keine Probleme mit dem Laden deiner Geräte, aber da galten halt auf Grund der vorhandenen Akkus andere Vorraussetzungen. Ich kenne nämlich durchaus Geräte, deren Ladeelektronik nicht so intelligent ist, und allzu häufiges spekulatives Nachladen mit merklich reduzierter Akkulebenszeit belohnen.

Mit einer einfachen Unterspannungsabschaltung, welche dieselbe Schwelle zum ein- und ausschalten verwendet, ist es daher mMn nicht getan. Es muss dazu schon zwingend eine Einschaltverzögerung hinzugefügt werden. Und die Wahrscheinlichkeit, einen geeigneten Zeitpunkt zum Wiedereinschalten gefunden zun haben, steigt natürlich, wenn man als Einschalt-Schwelle eine signifikant höhere Spannung verwendet.

Grüsse, Marcus

Du willst also verhindern das schon bei der ersten Schwelle wo 12V erreicht werden durchgeschaltet wird? Bei dem oben genannten IC lassen sich Schaltschwellen und die tres zeit einstellen. Im Datenblatt wird das an einem 5V Beispiel beschrieben, 5V liegen an, unter 4,4V wird abgeschaltet, werden die 4,4V wieder erreicht wird nach einer zeit da 30ms die man mit einem Kondensator bestimmt wieder eingeschaltet. Das müsste man dann auf 12V anpassen und die zeit verlängern...