6V AC zu 5V DC Konverter fürs Rad, wie?
Hallöchen, ich hoffe, ich kann hier auf ein paar Technik-Experten treffen, die mir bei meinem Problem helfen könnten. Ich würde gerne den im Titel genannten Konverter bauen, (Input sind 6V AC 3W ) und kenne mich nur ein wenig mit elektronischen Bauteilen aus.
Der Konverter besteht aus einem Gleichrichter https://de.rs-online.com/web/p/products/6295153/ , einem Kondensator https://de.rs-online.com/web/p/products/7111312/ sowie einem Spannungsregler https://de.rs-online.com/web/p/products/7856762/.
Ich habe im Netz schon gelesen, dass es effizientere Wege gibt, so einen Konverter zu bauen, allerdings fällt mir da nix ein.
Anbei ist noch eine Kritzelei, wie es dann verkabelt werden sollte.
Liebe Grüße, Nexus
2 Antworten
Gehen wir mal von links nach rechts durch. Wenn ich das richtig verstehe, ist deine Spannungsquelle ein Fahrraddynamo (auch wenn dein Schaltplan eine Batterie zeigt). Eine Fahrraddynamo liefert keine konstante Spannung; vielmehr ist diese von der Geschwindigkeit abhängig. Bei 5 km/h sollen es mind. 3V sein, bei 15 km/h mind. 6V und bei 30 km/h max. 7,5V.
Der Gleichrichter ist notwendig, um aus der Wechelspannung eine Gleichspannung zu erzeugen, aber du hast dort + und - vertauscht.
Der Elko glättet die Spannung und ist in der Größenordnung gut gewählt. Aber auch hier sind entsprechnd + und - vertauscht. Außerdem zeichnet man bei einem Elko den Pluspol gerade wegen der Polarität in der Regel als unausgefülltes Rechteck.
Zum LM7805 hat PeterKremsner bereits geschrieben, dass er keinen Plus- und Minuspol besitzt, sondern ein IN und OUT, ansonsten ist er aber richtig eingezeichnet. Der LM7805 hat eine Drop-Out-Voltage von 2V. Das bedeutet, dass auf der IN-Seite mindestens 7V anliegen müssen, um auf der OUT-Seite konstant 5V zu erzeugen. Wenn wir also noch mal nach oben lünkern, müsstest du mal schauen, aber welcher Geschwindigkeit du überhaupt 7V generierst. Bei den Kurven, die ich auf die schnelle im Internet finden konnte, schaffen es die meisten Dynamos nicht bis 30 km/h auf 7V. Du musst also richtig kräftig in die Pedale treten.
Hinzu kommt, dass der Spannungsregler bei weniger als 7V auf der IN-Seite nicht einfach abschaltet, sondern eine instabile Spannung auf der OUT-Seite produziert. Empfindliche Elektronik würde ich da also nicht an den USB-Port hängen.
Was kann man also machen? Wie schon vorgeschlagen, wäre die einfachste Lösung ein DC-DC-Konverter, der deine Schaltung überflüssig macht. Man bräuchte allerdings einen Konverter, der nach Bedarf sowohl hoch als auch runter konvertiert. Diese Konverter kann man fertig kaufen, ein Selbstbau lohnt sich aufgrund der doch recht komplexen Schaltung nicht.
Wenn du unbedingt selbst basteln möchtest, wäre der erste Schritt einen Low-Drop-Regler zu holen, die Drop-Out-Voltages von weniger als 1V aufweisen. Dann bekämst du schon mit 6V oder sogar noch ein klein wenig weniger eine stabile 5V-Spannung, also ab Geschwindigkeiten von ca. 15 km/h. Zu überlegen wäre auch, einen noch größeren Elko zu verwenden, wodurch man kurze Aussetzer überbrücken könnte. Und trotzdem würde ich da weiterhin nicht unbedingt mein empfindliches Smartphone daran aufladen.
- Im Prinzip ja, aber die Dinger werden halt immer größer und kostspieliger.
- Suche nach LDO-Reglern mit 5V, der den von dir benötigten Strom aushält. Bei USB dürfte der ja eigentlich nicht über 500mA liegen. Der LM2940 wäre bspw. eine Option. 5V, bis zu 1A und typischerweise nur zwischen 1,0V und 0,5V Drop-Out.
- Ich habe noch nie einen mit 5 Anschlüssen gesehen. Die kommen in den gleichen Gehäusen wie die normalen Regler auch.
Der LM7805 hat kein + und - sondern nur in und Out.
Außerdem solltest du direkt bei dem noch 1uF Keramik oder Folienkondensatoren vorsehen damit der stabil arbeitet.
Eine effizientere Methode sind sogenannte DC/DC Wandler. Die beschaltest du im Prinzip wie den LM7805 nur die verheizen die Energie eben nicht sondern nutzen die.
Bei deinem knappen Bereich Input zu Output solltest du aber einen Buck/Boost Konverter in Erwägung ziehen.
Die Dinger sind zwar komplizierter es gibt da aber ein paar auf Amazon fertig zu kaufen.
Dankesehr, das bedeutet, dass ich dann so einen Buck/Boost Konverter nach meinem Gleichrichter schalte? (https://www.amazon.de/Lorsoul-DC-DC-Auto-Boost-Buck-Converter-Range-Regler-Step-down-Stromversorgungsmodul/dp/B07KCRHH2G/ref=sr_1_19?__mk_de_DE=ÅMÅŽÕÑ&keywords=buck+boost&qid=1582223956&sr=8-19)
Ja genau.
Allerdings solltest du dir merken, dass du auch damit nicht mehr als 3W bekommen wirst, also das Handy laden könnte unter umständen schwer werden.
okay, den Kondensator werde ich allerdings auch brauchen oder? Ich muss die Spannung vorher noch "glätten", das hatte ich vergessen
Ja den brauchst du natürlich auch. Der DC/DC ersetzt dir nur den LM7805
Danke für deine Hilfe, 3 Fragen sind bei mir noch offen geblieben:
1. Kann ich also theoretisch einen beliebig großen Kondensator verwenden?
2.Wie kann ich einen solchen LDO- Regler für meine Spezifikationen finden?
3.Die Regler die ich auf die Schnelle gefunden hab, haben 5 Anschlüsse, aber theoretisch brauche ich ja nur 3, wofür sind die anderen beiden?