Minimal nötige Spannung für Gleichrichter und LEDs Im Unterforum Projekte im Selbstbau - Beschreibung: Selbstbau von Elektronik und Elektro
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BID = 1113088
phunsoft Gerade angekommen
Beiträge: 7
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Hallo
Gleich vorweg: Meine Elektronikkentinsse sind minimal, ich verstehe die Bauteile, könnte aber weder Schaltungen entwerfen noch berechnen.
Mein 10jährige Enkel wollte wissen, wie ein Generator funktioniert. Da bin ich bei WikiHow auf "Einen einfachen elektrischen Generator erstellen" gestossen. Wir haben einen solchen gebastelt und können die Anzahl Magnete variieren. Nun möchten wir den erzeugten Strom noch "sichtbar" machen.
Das Ding erzeugt bei manuellem Drehen (~200 Umdrehungen pro Minute) lediglich eine Wechselspannung von 100 - 200mV.
Im Elektronikbauteilegeschäft hat man mir einen einerseits zwei LEDs zum Sichtbarmachen des Wechselstomeffektes, d.h. das abwechselnde Leuchten, und andererseits einen Gleichrichter und ein kleines Zeigerinstrument verkauft.
Das Zeigerinstrument schlägt beidseitig aus. Schliesse ich aber das Instrument hinter dem Gleichrichter an, so geschieht nichts mehr. Auch die LEDs leuchten nicht. Ich gehe bei beidem davon aus, dass sie eine Minimalspannung brauchen und die 100 - 200mV nicht reichen. Sehe ich das richtig?
Gibt es eine Möglichkeit die minimale Wechselspannung in eine Gleichspannung zu wandeln und gibt es Leuchtelemente, die mit dieser Minimalspanung auskommen?
Auch andere Ideen sind willkommen.
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BID = 1113089
Kleinspannung Urgestein
Beiträge: 13364 Wohnort: Tal der Ahnungslosen
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Zitat :
phunsoft hat am 31 Mai 2023 21:52 geschrieben :
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Auch die LEDs leuchten nicht. Ich gehe bei beidem davon aus, dass sie eine Minimalspannung brauchen und die 100 - 200mV nicht reichen. Sehe ich das richtig?
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Das siehst du richtig.
An jeder "normalen" Diode fallen so etwa 0,6V ab.Wenn du einen Brückengleichrichter hast,sind es schon etwa 1,2V.
LED haben eine Flußspannung (je nach Farbe) von etwa 1,8 - 3,3V.
Und paar mA Strom müßte das Ding auch liefern,sonst leuchtet die beste LED nicht.
Um die Spannung zu erhöhen,könntest einen kleinen Printtrafo versuchen,den du "verkehrtrum" betreibst.
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Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein) |
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BID = 1113094
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Um die Spannung zu erhöhen,könntest einen kleinen Printtrafo versuchen,den du "verkehrtrum" betreibst. |
Der Trafo muss nichtmal klein sein. Da hat Kleinspannung wohl an seinen Nick gedacht.
Es muss auch kein Printtrafo sein.
Irgendein Netztrafo, der nominell zwischen 5V und 24V Wechselspannung liefert sollte es tun.
Wenn er z.B. für 12V ausgelegt ist, so hat er nominell ein Übersetzungsverhältnis von 230V/12V = 19,2.
In der Praxis wickelt man wegen der Verluste auf die Sekundärwicklung noch ein paar Windungen mehr (ca. 10%), damit die 12V bei Nennlast rauskommen, so dass der Trafo im Leerlauf z.B. 13,2V liefert, was einem Übersetzungsverhältnis von 230V/13,2V = 17,4 entspricht.
Wenn du damit die Spannung deines Generator hochtransformiertest, kämen für 100mV immerhin 1,7V heraus.
Weil man bei Wechselspannungen gewöhnlich den Effektivwert angibt, liegen die Spannungsspitzen nochmal um das 1,4-fache höher, also bei +2,4V und -2,4V.
Das sollte für die meisten LED reichen, und es bietet sich an zwei LED antiparallel zu schalten, die dann abwechselnd blinken.
P.S.: Poste doch mal Fotos von eurem Aufbau. Vllt sehen wir ja noch andere Verbesserungsmöglichkeiten.
Zitat :
| Schliesse ich aber das Instrument hinter dem Gleichrichter an, so geschieht nichts mehr. |
Lass den Gleichrichter weg! Die LED wissen selbst, bei welcher Polarität sie leuchten müssen.
Bevor Halbleiter für jedes und alles zur Verfügung standen, verwendete man u.a. mechanische Gleichrichter verschiedener Bauart, die kaum Spannungsabfall verursachen. Der Kollektor mit den Kohlebürsten, den man in vielen E-Motoren findet z.B. ist ein solcher.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 1 Jun 2023 1:02 ]
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BID = 1113097
rasender roland Schreibmaschine
Beiträge: 1745 Wohnort: Liessow b SN
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Da sollten doch mehr wie 100-200 mV raus kommen.
- Mehr Windungen
- Wicklung ordentlich wickeln
- Abstand Wicklung Magnet verringern
- grösseren Magnet / Anordnung des Magneten optimieren
_________________
mfg
Rasender Roland
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BID = 1113099
Offroad GTI Urgestein
Beiträge: 12762 Wohnort: Cottbus
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Zitat :
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Das Ding erzeugt bei manuellem Drehen (~200 Umdrehungen pro Minute) lediglich eine Wechselspannung von 100 - 200mV. |
Welches Messgerät war im Einsatz? So eine geringe Amplitude in Verbindung mit einer geringen Frequenz kann so manches Multimeter überfordern.
Zitat :
| Das Zeigerinstrument schlägt beidseitig aus |
Weil die Frequenz (noch) hinreichend gering ist. Bei höheren Frequenzen würde der Ausschlag immer kleiner werden, auch wenn die Spannung größer wird...
_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 1113103
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
rasender roland hat am 1 Jun 2023 04:46 geschrieben :
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Da sollten doch mehr wie 100-200 mV raus kommen.
- Mehr Windungen
- Wicklung ordentlich wickeln
- Abstand Wicklung Magnet verringern
- grösseren Magnet / Anordnung des Magneten optimieren
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Hast du dir schonmal die völlig bescheuerte Aufbauanleitung angesehen?
"Emaillierter Kupferdraht, 22-28 ga. " Nicht einmal ich weiss, was "ga" sind.
Wir wissen nicht mal, ob der TE CuL verwendet hat und wieviel Windungen.
Ich vermute, dass es nicht mehr als 100Wdg sind und da grenzt es bei diesem Aufbau an ein Wunder, dass da beim Drehen von Hand überhaupt etwas rauskommt.
Man könnte eine Bohrmaschine zum Drehen verwenden, die ja um 2000/min schaffen sollte, oder einen auf eine Schnurrolle gewickelten Bindfaden schnell abziehen, aber ich fürchte, dass der ganze Kram dann auseinanderfliegt.
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BID = 1113105
PhyMaLehrer Schriftsteller
Beiträge: 911 Wohnort: Leipzig
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"ga" bedeutet "gauge" (genauer: American Wire Gauge), ein amerikanisches logarithmisches Meßsystem für das Bestimmen von Drahtdurchmessern. 22 ga sind 0,64 mm Durchmesser, 32 ga sind 0,2 mm.
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BID = 1113117
phunsoft Gerade angekommen
Beiträge: 7
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Zitat :
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..., was einem Übersetzungsverhältnis von 230V/13,2V = 17,4 entspricht.
Wenn du damit die Spannung deines Generator hochtransformiertest, kämen für 100mV immerhin 1,7V heraus.
...
Das sollte für die meisten LED reichen, und es bietet sich an zwei LED antiparallel zu schalten, die dann abwechselnd blinken.
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Ok, verstehe. Ja, das Antiparallelschalten war die Idee mit den LEDs.
Zitat :
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P.S.: Poste doch mal Fotos von eurem Aufbau. Vllt sehen wir ja noch andere Verbesserungsmöglichkeiten.
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Liefere ich nach; der Generator ist gerade beim Enkel zu Hause.
Aber vorweg: Der Aufbau war nicht gedacht, um grosse Spannungen oder Ströme zu produzieren. Er sollte meinem Enkel die Funktionsweise zeigen und er sollte vieles selber machen können. Er ist zufrieden damit. Ich bin es, der noch nachbessern möchte
Zitat :
| Lass den Gleichrichter weg! Die LED wissen selbst, bei welcher Polarität sie leuchten müssen. |
Der Gleichrichter war für das Zeigerinstrument nicht für die LEDs gedacht.
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BID = 1113118
phunsoft Gerade angekommen
Beiträge: 7
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Zitat :
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Welches Messgerät war im Einsatz? So eine geringe Amplitude in Verbindung mit einer geringen Frequenz kann so manches Multimeter überfordern. |
Es ist irgendein Voltcraft von Conrad (hatte ich vor langer Zeit gekauft, leistete bisher für meine Zwecke genug).
Zitat :
| Weil die Frequenz (noch) hinreichend gering ist. Bei höheren Frequenzen würde der Ausschlag immer kleiner werden, auch wenn die Spannung größer wird... |
Daran hatte ich nicht gedacht, danke für den Hinweis.
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BID = 1113119
phunsoft Gerade angekommen
Beiträge: 7
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Zitat :
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Hast du dir schonmal die völlig bescheuerte Aufbauanleitung angesehen?
"Emaillierter Kupferdraht, 22-28 ga. " Nicht einmal ich weiss, was "ga" sind.
Wir wissen nicht mal, ob der TE CuL verwendet hat und wieviel Windungen.
Ich vermute, dass es nicht mehr als 100Wdg sind und da grenzt es bei diesem Aufbau an ein Wunder, dass da beim Drehen von Hand überhaupt etwas rauskommt.
Man könnte eine Bohrmaschine zum Drehen verwenden, die ja um 2000/min schaffen sollte, oder einen auf eine Schnurrolle gewickelten Bindfaden schnell abziehen, aber ich fürchte, dass der ganze Kram dann auseinanderfliegt.
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Mir hat der Aufbau gefallen, weil er einfach gehalten war. Ja, es hat mich auch gestört, dass die Angaben ungenau waren, aber wir haben etwas funktionierendes Zustande gebracht. Wir haben 43m Draht auf eine Kartonrolle mit 8.5cm Durchmesser gewickelt, also rund 160 Windungen.
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BID = 1113121
perl Ehrenmitglied
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
PhyMaLehrer hat am 1 Jun 2023 15:45 geschrieben :
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"ga" bedeutet "gauge" (genauer: American Wire Gauge), ein amerikanisches logarithmisches Meßsystem für das Bestimmen von Drahtdurchmessern. 22 ga sind 0,64 mm Durchmesser, 32 ga sind 0,2 mm.
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"ga" habe ich noch nie gesehen, - und ich habe schon einiges gesehen.
Selbst die englische Wikipedia kennt dieses Kürzel nicht.
Normalerweise kürzen die Amis das als AWG ab.
Für ein Wiki ein deutscher Sprache wäre es aber schicklich SI-Einheiten zu verwenden. GrammJahre ergeben überhaupt keinen Sinn.
Spulen mit 0,2mm CuL sind allerdings von Hand schlecht zu wickeln, weil der dünne Draht schon zu leicht reisst. 0,3mm Kupferlackdraht hingegen ist schon gut zu handhaben.
Zitat :
| Weil die Frequenz (noch) hinreichend gering ist. Bei höheren Frequenzen würde der Ausschlag immer kleiner werden, auch wenn die Spannung größer wird...
Daran hatte ich nicht gedacht, danke für den Hinweis. |
Wenn du ein digitales Multimeter besitzt, kannst du die erzeugte Wechselspannung einwandfrei im AC-V Bereich messen. Im Innern dieser Instrumente befindet sich ein "idealer Gleichrichter".
Ausgenommen sind allenfalls die allerbilligsten Baumarkt-Instrumente (5 Euro oder so), deren kleinster Wechselspannungsbereich 200V ist (V, nicht mV!). Die sind zur Messung kleiner Wechselspannungen ungeignet.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 2 Jun 2023 4:34 ]
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BID = 1113138
Primus von Quack Unser Primus :) nehmt ihn nicht so ernst
Beiträge: 7404
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Steht doch sogar in der Beschreibung
Zitat :
| Mehr „Wicklungen“ und ein stärkerer Magnet erhöhen die Stromleistung. |
Und mit der Stromleistung steigt auch die Stromspannung
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...geguckt wird mit den Augen, nicht mit den Fingern!
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