Hallo Andreas,
noch einmal:
Der Nabendynamo ist keine Stromquelle (er verhält sich nur so ähnlich an ohmschen Lasten).
Die LEDs werden auch nicht direkt mit dem Nabendynamo verbunden, dazwischen befindet sich ein Schaltregler, der aus der vom Nabendynamo kommenden Spannung eine an die LED angepaßten Strom erzeugt. Damit wird erreicht, daß die LED möglichst optimal betrieben wird, d.h. das meiste aus dem Nabendynamo geholt wird.
Aus Kompatibilitätsgründen muß der Nabendynamo mit einer Last betrieben werde, bei der sich in etwa eine Spannung von 6V einstellt, diese steigt natürlich an, aber eben nicht grenzenlos (ich müßte mal nachmessen bis wohin).
Alleine schon, weil die LED bei 500mA keine 2,4 Watt bringen würde, kann man die nicht einfach direkt anschließen, außerdem würde man nur eine Halbwelle ausnutzen und die LED dann netterweise bei der nichtgenutzten Halbwelle in Sperrrichtung gleich ermorden, weil dann die Spannung über der maximalen Sperrspannung liegt usw. und so fort..

In einem hast Du recht:
eine LED wird nie an einer Konstantspannung betrieben. Entweder baut man eine Konstantstromquelle(die dann ab einer bestimmten Eingangsspannung/Eingangsleistung) einen festen Strom liefert, oder (bei einigermaßen konstanter Eingangsgleichspannung) man nimmt schlicht einen Vorwiderstand.
Am Fahrrad wird die erste Lösung gebraucht.

Gruß

Helge

Hallo Helge,



Ach so.



Ja, das ist klar. Ich meinte nur, dass man eine LED direkt an den Nabendynamo anschließen kann, ohne dass sie durchbrennt (sofern sie 550 MA verträgt, das ist klar). Ein Gleichrichter ist trotzdem sinnvoll, um die "andere" Halbwelle zu nutzen und außerdem sind LEDs allergisch gegenüber Verpolung sein. Edit: Hast Du ja schon geschrieben..



Im Leerlauf geht es durchaus in den dreistelligen Bereich. Im Detail nachzulesen bei Olaf Schultz. Aber auch unter Last kann man einiges aus einem Nabendynamo holen. Lichtbastler hängen einige LEDs in Reihe.

Gruß
Andreas

Ich verstehe Deinen Bastlerstolz, aber
- LEDs sind nicht "allergisch" gegen verpolen, man kann die durchasu verpolen, aber zumeist nur bsi zu einer Sperrspannung von 10V, viel zu wenig für einen direkten Anschluß am Nabendynamo ohne Gleichrichter und viel zu empfindlich für "die Welt da draußen" (Hochleistungs-LEDs haben eine "Betriebsspannung" von ca. 3V)
- Mir ging es um die Spannung, die der Nabendynamo an meinem Fahrrad (SON an Fly LED) unter Last bei hoher Geschwindigkeit erreicht, im Leerlauf ist die LED nicht angeklemmt, da ist ihr sozusagen der Nabendynamo schnuppe.

Wenn jemand eine LED-Beleuchtung am Nabendynamo selbst basteln will, muß er einigermaßen sicherstellen, daß seine Schaltung in Richtung Nabendynamo eine bekannte Last darstellt, entweder die für 6V Betrieb (2,4 Watt bei 6V) oder evtl gehen auch die für 12V Betrieb (Daten habe ich nicht parat).

Alles andere ist undefiniert und kann zu unliebsamen Überraschungen führen. Hochleistungs-LEDs sind nicht so billig.

Gruß

Helge

Hallo Helge,



So hatte ich das gemeint. Es gibt auch Bastler (hauptsächlich aus dem MTB-Bereich), die LEDs ohne Gleichrichter einfach antiparallel an den Dynamo anschließen, und es hält auch bei höheren Geschwindigkeiten.



Ach so. 16 Volt sind erreichbar.



Nö. Ein Gleichrichter reicht, um beide Halbwellen auszunutzen und die LEDs nicht zu gefährden. Ein Nabendynamo gibt nicht mehr als 580 mA ab, das ist ja der Vorteil. Schau mal hier: http://tandem-fahren.de/RL/

Gruß
Andreas

Mann-o-mann, Du hast einen SON, betreibst ihn aber in einem 12V-System
Nachzulesen unter http://www.nabendynamo.de/service/12volt/12vinfo.html

Gruß

Hallo Helge,



Genau das habe ich die ganze Zeit gesagt. Man kann aus einem 6-Volt-SON auch unter Last eine deutlich höhere Spannung herausholen als 6 Volt. Bei mir sind es 12 Volt ab etwa 10 km/h. Auch 16 Volt sind kein Problem, wenn man etwas schneller fährt. Damit kann man vier Hochleistungs-LEDs in Reihe betreiben.

Gruß
Andreas

Das ist ja alles schön und gut, ist aber überhaupt nicht Thema dieses Threads.
Es geht hier um die Ausgangsspannung des SON und die mögliche Testspannung für einen Scheinwerfer, da geht es nur um 6V-Systeme, nicht um ein 12V-System, wie Du es fährst.
Daß der SON mit weniger Lastwiderstand höhere Spannungen erzeugt, ist ein alter Hut.
Das hat nichts mit "herausholen" zu tun, so funktionieren Dynamos im allgemeinen und Nabendynamos im speziellen. Letztere können damit wegen des hohen Wirkungsgrades dann aber auch 2 Scheinwerfer mit 6Watt (aber bei deutlich höherer Geschwindigkeit erst) betreiben.

Und man kann mit Deinem System auch nicht einfach 4 Hochleistungs-LEDs in Reihe direkt an einem SON betreiben (auch nicht mit Gleichrichter), um gleich evtl. Nachbauer zu warnen.
Jedenfalls nicht, wenn man die Dinger selbst bezahlen muß

Gruß

Helge

Hallo Helge,



Dafür ist die Offtopic-Markierung da.



Warum sollte das nicht funktionieren?

Gruß
Andreas

Das hatte nichts mit unserer Off-Topic Diskussion zu tun (soz. Off-Off-Topic )

Weil Du keinerlei Schutz gegen zu hohen Strom eingebaut hast. Übersteigt der Strom den spezifizierten, sinkt die Lebensdauer drastisch.
Wenn Du Deine LEDs für den irgendwann mal auftretenden Strom auslegst, sind sie sonst zu dunkel oder Du bezahlst ein Vermögen dafür.
Deswegen gibt es Elektronik, die das anpaßt (Stichwort "Schaltregler" )

Gruß

Helge

Hallo Helge,



Soweit ich das verstanden habe, liefert ein Nabendynamo nie niemals nicht mehr als 580 mA. Wenn man nun eine LED anschließt, welche diesen Strom aushält und mit einem Gleichrichter nur die guten Halbwellen durchlässt (bzw. die bösen umdreht) und dann noch die LED ausreichend kühlt, was soll da passieren?

Gruß
Andreas

Nachlesen hilft hier ungemein (heute 10:42), der Nabendynamo ist keine Stromquelle und liefert keinesfalls nur 580mA und auch keinen Konstantstrom.


Gruß

Helge (mein Popkorn ist alle)

Hallo Helge,



Sorry, ich meinte höchstens 700 mA beim SON. Schau mal hier:
http://enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node57.html
http://enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node56.html

Gruß
Andreas

Hallo Helge, hallo Andreas,

hoppla, hier wird es ja interessant. Ich versuch mal, ein bisschen Druck rauszunehmen.

Ich habe den SON noch nicht völlig durchgemessen, dazu fehlt mir schlicht die Zeit. Ich bin aber mal ein bisschen mit einem ans Oberrohr gebundenen Spannungsmessgerät herumgefahren.

Meine Feststellungen: In einem 28V Rad ist die Spitzenspannung etwa 1V pro gefahrenem kmh bei offenen Klemmen. Bei Belastung mit einem ohm'schen Widerstand geht das Verhalten des Dynamos ab einer Belastung, der einer normalen Fahrradbeleuchtung vom 3W entspricht, mit einer "für eine einfache Systembetrachtung ausreichenden Genauigkeit" in das einer Wechselstromquelle über. Deren Innenwiderstand ist aber nicht unendlich, wie es ideal wäre, sondern äusserst real. Die Ausgangsleistung steigt nur noch gering mit der Drehzahl, die Eingangsleistung schon noch ein bisschen, daher sinkt der Wirkungsgrad. Das kann man in vielen Tabellen erkennen.

Eine LED wird normalerweise mit Konstantstrom betrieben. Der Spannungsabfall ergibt sich aus der Kennlinie (Durchflusspannung plus Innenwiderstand), der Temperatur, dem Alter der LED und wenigstens teilweise auch aus der Quersumme von Datum und Wetterbericht.

Bumm designed seine Scheinwerfer völlig zurecht so, dass sie sich elektrisch benehmen wie eine Glühbirne mit 2,4W. Dann funktionieren sie auch überall dort, wo vorher eine Glühbirne eingesetzt war, was die vorhersehbaren Inkompatibilitäten und potenziellen Reklamationen gegen Null tendieren lässt. Im Rahmen dieser Vorgabe wird aus dem Strom, den sie dem Dynamo entnehmen _müssen_, der größtmögliche Lichtstrom erzeugt. Eine sehr gute Lösung.

Die in den Links vorgestellten Lösungen kommen für mich als Anwender nicht in Frage, ich bin auf geprüfte und zugelassene Beleuchtungsmittel angewiesen.

Aber funktionieren tun sie mit Sicherheit trotzdem in der Umgebung eines Nabendynamos sicherlich hervorragend, egal, ob das nun Zufall oder Absicht ist. Die verwendeten Dioden "vertragen" mehr Strom, als der Nabendynamo abgibt. Sie können also nicht kaputt gehen. Sie werden anscheinend sogar in einem günstigeren Wirkungsgrad betrieben als bei maximaler Bestromung.

Die Spannung ergibt sich dann aus der Reihenschaltung zweier LED's, und der Rest der Lichtanlage muss diese Spannung verkraften (weshalb ja auch von einem Vorwiderstand am Rücklicht die Rede ist). Ein solches System wäre nicht mit allen Dynamos und Rücklichtern kompatibel, daher als Produkt nicht zu vermarkten.

Durch eine PFC-Schaltung wäre der Gesamtwirkungsgrad evtl. noch zu steigern, und auch andere Verbesserungen auf der elektronischen Seite sind vorstellbar. Aber ähnlich wie der Forumslader wird mit ca. 5-10% des Aufwandes, die eine ideale Lösung bräuchte, in Etwa 90-95% von Deren Wirkung erreicht. Hinzu kommt die nicht erforderliche Entwicklungsarbeit, und was an Bauteilen nicht vorhanden ist, kann auch keine Leistung verbrauchen und nicht kaputt gehen. Minimal-Lösungen haben auch ihre Vorteile. Sogar die Verwendung eines Goldcaps anstatt des 4,7mF Kondensators könnte eher nachteilig sein, denn dann wird der Stromflusswinkel kleiner, der Spitzenstrom und somit die Kupferverluste größer...

Ich denke, beide Systeme, sowohl das minimalistische als auch das möglichst perfekte, haben ihre deutliche Daseinsberechtigung. Die einzige sinnvolle Aussage würde eine Wirkungsgradbetrachtung über alles liefern, also eingebrachte mechanische Leistung zu erzeugtem Licht. Bei den Leistungen, um die es hier geht, ist das eher akademischer Natur.

Ich selbst bin im Berufsverkehr unterwegs und habe keine Zeit, Hobbymäßig Lampen zu entwickeln und zu basteln. Ich fahre IQ Fly mit DiWa, als Zusatz IQ Speed über Akku, und wenn das nicht reicht, kommt ein BigBang zum Einsatz, schlusspunktfertich.

Wäre ich ausschließlich abseits des Straßenverkehrs unterwegs, würde ich mich mit den vor wenigen Jahren aktuellen LED's bestimmt recht gut auskennen und hätte ebenfalls einige Lampenprojekte durchgeführt ;-).

Ein jeder nach seiner Facon.

Grüße
'hans-albert'

Sollte der Innenwiderstand eines Generators nicht idealerweise eher so gering wie möglich sein? Der Spannungsabfall durch den Innenwiderstand ist doch unerwünscht, weil er nur Verluste bringt und die Generatorspannung lastabhängig macht.

Falk, SchwLAbt

Naja, es gibt zwar Leute, die meinen, ich hätte zehn Jahre auf der Baumschule verbracht, aber das öffentliche Netz ist doch vor allem deshalb relativ stabil, weil es ein Parallelbetrieb von sehr vielen Spannungsquellen ist, eine ständige Grundlast besteht und es außerdem eine aktive Lastverteilung gibt. Wiedereinschalten nach großräumigen Netzausfällen ist doch auch deshalb problematisch, weil es für die ersten speisenden Quellen einen Kurzschluss bedeutet, wenn jeder Abnehmer sofort versucht, aufzuschalten.
Mit der Unterteilung in Spannungs- und Stromquellen kann ich auch nicht viel anfangen. Jede Spannungsquelle erzeugt erstmal eine Urspannung (die hieß mal E), unter Last sinkt deren Klemmenspannung durch den Innenwiderstand auf die Nennspannung U. Gut zu erkennen bei Fahrleitungsnetzen mit stark wechselnder Belastung.
Ein Fahrradgenerator wird aber im Inselbetrieb benutzt, den Ausgleich durch viele Erzeuger und Verbraucher gibt es nicht. Trotzdem steigt die Spannung nicht ins Unermessliche und es gibt keinen Lichtbogen zwischen den Klemmen. Das passiert auch nicht bei Reihenschlussmaschinen, obwohl sie am ehesten dazu neigen müssten. Sonst hätte man die elektrische Straßenbahn niemals erfinden können.
Verwendet man einen Motor als Generator und das noch im Inselbetrieb, dann ist in eine Regelung erforderlich - sonst wäre der Betrieb wegen stark schwankender Spannung kaum möglich.
Stomquellen ohne Spannung kann es doch gar nicht geben. Eine gute Eselsbrücke vergleicht die Spannung mit dem Wasserdruck und den Stromfluss mit der durchfließenden Wassermenge nach Ventilöffnung. Ohne Druck kein Durchfluss, das wissen die Bewohner der oberen Stockwerke nur zu gut.

Falk, SchwLAbt

Hallo Helge,

wir sind uns hier - wie auch kürzlich mit der Crimpzange - einig. Ich hatte den Eindruck, dass Du und Andreas aber etwas aneinander vorbei diskutiert. Die Zuverlässigkeit einer zugelassenen Halogenbeleuchtung ist mit 100h einem Tacho übrigens weit unterlegen. Weswegen ich früher immer ein Ersatzglühbirnchen dabei hatte. Meiner Einschätzung nach (ohne die Kennlinien der Dioden eingesehen zu haben) ist Andreas' Lösung durchaus nicht mit Risiken in der Lebensdauer verbunden. Ich habe aber ebenfalls sehr deutlich geschrieben, dass ich im Straßenverkehr ausschließlich auf geprüfte und zugelassene Produkte (in meinem Falle fast ausnahmslos eines einzigen Herstellers) setze und Basteleien allenfalls für außerhalb der StVO für akzeptabel halte. Und dabei bleibe ich auch. In den verlinkten Seiten ist das übrigens genau so, wenn ich nichts übersehen habe. Da sind die StVO-Komponenten weiterhin dran, die "Flutlichter" werden lediglich bei Bedarf zugeschaltet und bei Blendgefahr abgeschaltet.

Von daher sehe ich keine Diskrepanz.

Beste Grüße allseits
'hans-albert'

Hallo Falk,

Ideal Strom- und Spannungsquellen sind theoretische Komponenten. Wobei eine reale Spannungsquelle einer idealen so nahe kommt, dass man sie als solche erkennt, aber eine reale Stromquelle einer idealen im Regelfall nicht. Mit vereinfachter Ausnahme die gute alte Kontaktzündung.

Stromquellen sind in der realen Welt ein eher ungebräuchliches Ding, aber sie existieren und sind quasi das Gegenteil zu Spannungsquellen, ähnlich wie sich die vielen etwas unheimliche Spule zum Kondensator verhält. Eine ideale Stromquelle lässt erst einmal den Nennstrom fliessen, punkt. Wieviel Spannung sie dabei an den Klemmen hat, ist von ihrem Innenwiderstand abhängig.

In Deiner Analogie mit dem Wasserdurchfluss ist eine ideale Stromquelle ein vorgegebener Wasserdurchfluss. Wenn das Ventil zu ist, wird so viel Wasserdruck erzeugt, bis zur Not die Leitung birst, und die vorgegebene Wassermenge fliesst.

Eine reale Wasser(Strom)quelle wird einen realen maximalen Druck erzeugen, den das Ventil schliessen kann, und dann beim Öffnen des Venils immer mehr Wasser fliessen lassen, bis ein Maximum erreicht ist. Ab dann wird die Wassermenge nicht mehr ansteigen, auch wenn das Ventil weiter geöfnet wird. Erst jetzt bist Du im "Stromquellenmodus". Dieses Verhalten ist bei Wasserversorgung übrigens öfter mal zu sehen, vor allem bei verengten Rohrquerschnitten.

Die Kennlinie des SON in den verlinkten Messungen gibt das wieder. Zuerst steigt der Strom mit der Drehzahl, ab einer bestimmten Drehzahl steigt der Strom dann nur noch deutlich geringer mit der Drehzahl. Eine ideale Stromquelle würde nicht mehr steigen, die geringe Reststeigung ist der Unterschied zwischen ideal und real. Und der Anfangsbereich, da ist der Lastwiderstand zu hoch im Verhältnis zur drehzahlabhängigen Leerlaufspannung, dass der der vorgegebene Strom nicht fliessen kann.

Ich bin übrigens nicht der Meinung, dass Du zehn Jahre auf der Baumschule gewesen wärest. Wenn dieser Eindruck entstanden sein solte, dann sorry.

Grüße
'hans-albert'

Nein, das mit der Baumschule hat mit Dir nichts zu tun. Ich musste mir sowas nur am Sonntag mal wieder anhören. Die Sache mit Strom- und Spannungsquellen hat mich nur daran erinnert, zumal (Konstant)stromquellen mit den Gesetzen, die Herr Ohm entdeckt hat, nicht so richtig zusammenpassen.

Falk, SchwLAbt

Die beliebten Cree-LEDs haben laut datenblatt nach 50.000 betriebsstunden noch ca. 70 % ihrer leuchtkraft. Mal angenommen, die lebenserwartung der LEDs reduziert sich drastisch, auf 10.000 betriebsstunden.
So drastisch wäre es eher bei 1000 mA und schlechter kühlung zu erwarten, bei 700 mA und guter kühlung nicht unbedingt, aber egal, einfach mal angenommen.

Bei einem sehr gemütlichem fahrstil mit einem schnitt von 10 km/h wären das 10.000 bestriebsstunden mal 10 km. Oder?
Nee!
Für mehr als 630 - 650 mA müsste man mit einem SON mehr als 20 km/h fahren, das wären dann 10000 betriebsstunden mal 20 kilometer.
100.000 bis 200.000 kilometer und die LED leuchtet noch mit 70 %.

Die LED am dynamostrom ist da das zuverlässigste.
Eher wird der scheinwerfer mechanisch zerstört ... oder es gibt elektrischen schaden durch wasser im scheinwerfer ... oder kontakte brechen oder korrodieren ... oder der scheinwerfer wurde wegen fehlender zulassung konfisziert ... oder ... oder ...

MfG

Eine drastische Reduzierung bedeutet sicher nicht nur Faktor 5 (davon mal abgesehen).

Die angegebenen Werte sind alle typische Werte, sowohl der SON kann u.U. mehr Strom liefern, als auch die LED weniger vertragen.
Davon abgesehen gibt es ja einige Typen von Cree, die unterscheidliche Wirkungsgrade und Maximalströme haben.
Und eine schlichte Schaltung, nur mit einem Gleichrichter schützt natürlich nicht gegen Störspannungen durch z.B. Kontaktprellen etc.

Ich bin natürlich absolut überzeugt, daß eine LED Beleuchtung immer die bessere Wahl ist, eine Halogenlampe ist auf keinen Fall zeitgemäß. Ich denke aber auch, die Diskussion hat dann zum Schluß doch einen sehr akademischen Charakter angenommen

Gruß

Helge