Nabendynamo Z-Diode als Überspannungsschutz: Selbst Probiert

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Autor
Nabendynamo Z-Diode als Überspannungsschutz: Selbst Probiert
Suche nach: diode (11617) Überspannungsschutz (804)

    







BID = 804401

Aff

Gerade angekommen


Beiträge: 3
Wohnort: Köln
 

  


Hallo,

ich bin zufällig auf das Forum, und dieses Thema gestoßen:
"Nabendynamo Z-Diode als Überspannungsschutz: WIE?"

nachdem ich mir selbst eine Stromversorgung an meinem über 20 Jahre alten Fahrrad (mit bisher DDR-RadflankenDynamo, welcher bei Regen und Schnee leider immer ausfällt) mit Nabendynamo DH3N20 im Vorderrad gebaut habe.
Ich habe dabei auch gleich die Lampen umgerüstet: vorn eine Lampe Halogen 6V 2.4 W mit Schalter(10 LUX, black, Amazon), und hinten ein LED Licht mit Standlichtfunktion(Busch & Müller Rückleuchte LED Toplight Flat Plus).
Auch alles schön neu 2-adrig verkabelt, macht man ja dann auch gleich mit.
So.
Jetzt habe ich als Internetnutzer ein bissel gelesen und festgestellt, dass man diese Dynamos mit Überspannungsschutz ausstatten sollte.
Also habe ich in den Vorderscheinwerfer 2 x 4.7V/5W ZenerDioden in Reihe verbunden und
parallel zur (gesamten) Lichtlast hinter dem Schalter eingebaut. Das sollte meiner Meinung nach die Spannung auf 9.4V begrenzen, alles darüber kurzschließen.

In der Tat wird die Spannung begrenzt, aber offensichtlich geht dadurch ein Großteil bzw zu großer Teil der Leistung über die Dioden weg, denn obwohl die LED hinten noch relativ hell war, war das Licht des Scheinwerfers eher kümmerlich (und ja, ich hab die Dioden richtig rum, also in Sperrrichtung, verbaut^^).

Ich hab dann einfach die Z-Dioden rausgelassen, und seitdem sieht alles gut aus. Der Scheinwerfer ist hell wie ich das von anderen Fahrrädern kenne und auch das Rücklicht ist so hell wie ich es im 21 Jahrhundert erwarten würde (und selber als Autofahrer bei anderen Radlern leider oft fluchend vermisse).^^

Also: Nach meiner Erfahrung mit o.g. Hardware ist das Thema Spannungsbegrenzung übertrieben konservativ diskutiert. Möglicherweise wäre aus gesundheitsschützender Sicht ein ZenerSchutz bei 40 Volt anzudenken. Alles andere macht bloss das Licht dunkel.
Und wem die Glühlampe trotzdem laufend durchbrennt, der hat entweder irgendwo nen unscheinbaren aber trotzdem lampenschädigenden Wackler, oder nen aus der Reihe fallenden Dynamo (was die Leistung angeht) vermute ich.

Ich fahr jedenfalls jetzt schon ne Weile ohne die Spannungsbegrenzung und habe Bombenlicht und noch keinen Ausfall der Lichtquellen.

Passt also alles ohne komplizierte Elektronik ^^.

BID = 804408

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

 

  

Hallo Aff,

Es ist nicht verwunderlich, dass es problemlos funktioniert.
Man muss sich bloß mal die Kenndaten geläufiger Nabendynamos anschauen (Drehzahl gegen Generatorspannung bei Nennlast). Ab einer bestimmten Drehzahl gibt steigt die generierte Spannung praktisch nicht mehr an; bis zu hohen Drehzahlen, die man nur schwer erreicht passiert praktisch nichts mehr und deswegen ist eine Begrenzung auch sinnlos. Zudem sollte man bei ein wenig teureren Produkten davon ausgehen, dass die verbaute Elektronik entsprechend geschützt ist.



Meine Lampe vorne z.B. hat drei Chips verbaut und einen dicken MOSFET; der LED-Scheinwerfer hinten besitzt einen Chip für alles.
Was nicht gut tut, wenn der Frontscheinwerfer ausfällt. Dann wirds der Diode hinten warm und auch ihrer Elektronik.

Hier ist das gut beschrieben, inkl. Spannung gegen Fahrgeschwindigkeit im Diagramm: http://fahrradzukunft.de/1/wirkungsweise-fahrradlichtmaschinen/

Was deine Z-Dioden betrifft: welche hast du benutzt?
Hast du dir mal die Kennlinie angeschaut?


_________________

BID = 804422

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36136
Wohnort: Recklinghausen


Zitat :
ich hab die Dioden richtig rum, also in Sperrrichtung, verbaut

Dir ist aber schon klar, daß ein Dynamo eine Wechselspannung liefert?

Deine Schaltung ist daher Unsinn, du schließt eine Halbwelle über die Dioden kurz, daher das dunkle Licht.


_________________
-=MR.ED=-

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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Mr.Ed am 18 Dez 2011  0:20 ]

BID = 804429

Aff

Gerade angekommen


Beiträge: 3
Wohnort: Köln

Dammich, hast natürlich recht.
Ziemlich blöd von mir.

Allerdings stellt es die andere Diskussion nicht unbedingt in Abrede.
Danke für den Hinweis, Mr. Ed.

BID = 804433

jokrautwurst

Stammposter



Beiträge: 422
Wohnort: Rödelsee


Zitat :
Aff hat am 17 Dez 2011 23:11 geschrieben :

Also habe ich in den Vorderscheinwerfer 2 x 4.7V/5W ZenerDioden in Reihe verbunden...

Das begrenzt aber schon bei 5.2Vpp.
Deswegen auch Lichtmäßig etwas lau...
Gruß, Joachim

BID = 804434

Aff

Gerade angekommen


Beiträge: 3
Wohnort: Köln


@Jokrautwurst:
Interessant.
Ich betreibe seit Jahren Luftumwälzer in meinem Gewächshaus. Diese werden mit Fotozellen betrieben. Die Lüfter sind 12 V nominal.
Die Spannung der Fotozellen, damit die Lüfter nicht überdrehen, begrenze ich mit 2x6.8V Z-Dioden in Reihe, raus kommen dann tatsächlich so um die 13Volt, was an den Lüftern übrig bleibt und darüber abfällt.

Warum sollten meine 2x4.7V Z-Dioden in Reihe am Fahrrad dann nur 5.22Volt übrig lassen, wie Du sagst? Ist das ein Halbleitereffekt?

@DonComi:
Danke für die Info!
Allerdings war das wirkliche Problem einfach mein Fehler. Ich nahm eben an, dass der Dynamo nur schwankende positive Spannungen liefert. Mr.Ed hat mich da korrigiert, und das erklärt auch mein kümmerliches Frontlicht, das ist ja nen Glühdraht, der von beiden Halbwellen "lebt".
Und ich hab ja tatsächlich eine Halbwelle kurzgeschlossen.

Aber nochmal, um zum Abschluss zu kommen: Ohne Elektronik-Drumrum funktioniert das Fahrradlicht wunderbar bei mir. Der Fehler mit dem kümmerlichen Licht lag bei mir, ich hab einfach Mist gebaut, wörtlich. Die Elektronik mit den Z-Dioden würde sicher ihren Dienst tun, wenn man die andere Halbwelle auch so behandelt wie ich das nur mit einer getan habe. Sicher wär auch noch ein Pufferkondensator nützlich, um ansonsten weggeschnittene Watts zu nutzen. Man könnte die ganze Sache auch vorher gleichrichten usw. usf.
Aber wie DonComi beitrug: Die Dynamos sind an und für sich schon für die relevanten Lasten ausgelegt, so dass man sich den ganzen Schmuß sparen kann. Das kann ich per trial&error bestätigen.


Danke für Eure Hilfe


BID = 804443

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Sicher wär auch noch ein Pufferkondensator nützlich, um ansonsten weggeschnittene Watts zu nutzen
Nein, eben nicht, wenn man ohnehin schon an Überspannung leidet.
Das ganze Verfahren mit den Zenerdioden ist blödsinnig, denn dadurch bremst der Dynamo nur mehr.

Wenn schon, dann müsste eine Schaltung her, die ohne großartige Verluste für eine konstante Ausgangsleistung sorgt. Dann würde sich der Dynamo bei hoher Geschwindigkeit leichter drehen.
Aber die dafür erforderliche Technik geht sicher über das hinaus, was in Radfahrerforen diskutiert wird.

BID = 804463

Verlöter

Schreibmaschine



Beiträge: 1658
Wohnort: Frankfurt am Main

Halogen ist ja auch schon veraltet, wenn neu dann richtig. Gibt 60 Lux Leuchtdioden-Scheinwerfer, da wird die Nacht zum Tag. Ich weiß allderdings nicht ob da 2 Dioden antiparallel drin sind (wegen erwähnter Wechselspannung) und wie die Strombegrenzung gelöst ist. Aber solange es funktioniert reiß ich es nicht auseinander.

BID = 804493

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
weiß allderdings nicht ob da 2 Dioden antiparallel drin sind
Wird wohl ein Gleichriechter sein, und solange die LED mehr aushält, als der Dynamo jemals liefert, kann auch nichts passieren.

Hauptvorteil der LED ist ihr gegenüber einer Glühlampe viel besserer Wirkungsgrad, der sich auch nicht verschlechtert, wenn man sie mit geringerer Leistung betreibt.


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