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Unterspannugsschutz

Diskutiere Unterspannugsschutz im Grundlagen der Elektroinstallation Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; Hiho alle Zusammen! Für ein schulisches Projekt will ich mithilfe meines Fahrrads ein Handy aufladen. Dazu habe ich schon ein Gleichrichter +...

  1. #1 MonkeyDRuff, 12.01.2013
    MonkeyDRuff

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    Hiho alle Zusammen!

    Für ein schulisches Projekt will ich mithilfe meines Fahrrads ein Handy aufladen. Dazu habe ich schon ein Gleichrichter + Überspannungsschutz zusammengebaut (100uF Kondensator + 7805 Spannungsregler + 10uF Kondensator). Er funktioniert auch bei geringer Eingangsspannung von nur 6V und gibt am Ausgang konstante 5V aus. Wenn jetzt jedoch nur 4-5 Volt am Eingang anliegen, dann bringt der Überspannungsschutz logischerweise keine 5V mehr durch und die Spannung sinkt ab. Das tut einem Handy Akku bekannterweise nicht gut. Also will ich noch einen Unterspannungsschutz einbauen. Dafür habe ich diese Schaltung gefunden:

    CUT-OFF.GIF

    Könnte ich diese hinter meinen Überspannungsschutz schalten, sodass ich entweder 5V am Ausgang habe oder 0V? Und welche/welchen Wiederstand müsste ich veränder, da diese Schaltung für 2,7V ausgelegt ist?

    Vielen Dank für eure Antworten! :)
     
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  3. bigdie

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    AW: Unterspannugsschutz

    Ich denke mal, deinem Handy ist das egal, Die interne Ladeschaltung wird ab ca 4,5V funktionieren, und wenn die Spannung darunter ist, läd es einfach nicht mehr.
    Übrigens ist deine Schaltung auch kein überspannungsschutz sondern ein Spannungsregler. Der standart 7805 ist da auch nicht besonders geeignet, er braucht 3V zwischen Ein und Ausgangsspannung besser wäre da dieser
    Low-Drop-Spannungsregler, positiv LM 2940 CT Ausgangsspannung 5 V I(out) 1 A Gehäuseart TO 220 im Conrad Online Shop | 175714
    Noch besser wäre so ein Teil, weil der kein Watt deiner mühsam erstrampelten Leistung in Wärme umsetzt
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    und noch ein Tipp zum Gleichrichter
    Ein Brückengleichrichter ist im Prinzip richtig, hat aber einen Nachteil. Da der Dynamo einpolig an der Masse hängt, darf nichts nach dem Gleichrichter mehr Masseberührung bekommen, sonst hat man einen Kurzschluss.
    Ich würde an dieser Stelle nur eine Einweggleichrichtung machen, am Besten mit einer Schottky Diode und dahinter einen Elko, so groß wie möglich mindestens 4700µF, weil die Frequenz der Wechselspannung bei langsamer Fahrt nur sehr niedrig sein kann.
     
  4. #3 MonkeyDRuff, 12.01.2013
    MonkeyDRuff

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    AW: Unterspannugsschutz

    Danke erstmal.

    Noch drei Fragen:
    - Der Spannungsregler lässt die Ausgangsspannung nicht über 5V steigen. Warum ist das dann kein Überspannungsschutz?

    - Wie wird dieses "andere Teil" (dein zweiter Link) dann die überschüssige Energie los?

    - Ich habe mir gesagt bekommen, dass ich den - Pol des Dynamos auch einfach von der Masse isolieren und dann durch ein Kabel an den Gleichrichter anschließen kann. Ist das auch möglich?

    P.S.: Mein Handy ist mir sehr wichtig, also will ich glaube ich kein Risiko eingehen. Aber Danke führ deinen Hinweis, ich werde mich noch einmal genauer darüber erkundigen ;)
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Unterspannugsschutz

    Ein Spannungsregler hält die Spannung konstant und gleicht Änderungen der Eingangsspannungen und der Last aus.
    Als überspannungsschutz bezeichnet man Bauelemente z.B. Varistoren, die z.B. bei einem Blitzschlag kurzzeitig sehr große Ströme kurzschließen und dadurch unschädlich machen können.
    Ein Linearregler wie der 7805 regelt stetig. Am internen Regeltransistor wird dann die Leistung verbraten, die sich aus der Differenz von Ein und Ausgangsspannung und dem Strom errechnet. z.B. 7V Eingang -5V Ausgang = 2V mal 0,5A =1Watt.
    Das Teil aus meinem Link ist ein Schaltregler. d.h. der Transistor regelt nicht stetig sondern schaltet ganz schnell ein und aus. Wenn er eingeschalten ist, ist die Spannung über dem Transistor sehr klein und der Strom hoch. Durch die niedrige Spannung ist die Leistung gering. Wenn er ausgeschaltet ist, ist die Spannung hoch, es fließt aber kein Strom also wieder keine Leistung. Eine nach dem Transistor liegende spule in Verbindung mit einer Diode und ein Kondensator sorgen dafür, das am Ausgang die Spannung wieder glatt ist.
    Das konstanthalten der Spannung erfolgt dadurch, das die Ein und Ausschaltzeiten des Transistors variabel sind. z.B. 80% Ein und 20% ausgeschaltet.
    Möglich ist alles, aber nicht so einfach, außerdem musst du dann auch die Leuchten isolieren und zu ihnen jeweils einen zusätzlichen Draht verlegen.
     
  6. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Unterspannugsschutz

    Wenn dir das Teil nicht zu teuer ist, kannst du Gleichricherbrücke nehmen und musst trotzdem den Dynamo nicht isolieren.
    DC/DC-Wandler TMR 3 Serie, 3 Watt TracoPower TMR 3-0511 In 4.5 - 9 V/DC Out 5 V/DC 600 mA 3 W im Conrad Online Shop | 156640
    Dieses Teil hat eine galvanische Trennung zwischen Eingang und Ausgangsspannung. Da dieses Teil aber nur 9V im Eingang verträgt, würde ich zur Sicherheit noch 2 Leistungs Z-Dioden parallel zum Elko schalten. diese sorgen dafür, das die Spannung nicht höher wird
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  7. #6 MonkeyDRuff, 13.01.2013
    MonkeyDRuff

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    AW: Unterspannugsschutz

    Vielen Dank an dich! Du bist echt eine große Hilfe.
    Werde mir mal alles anschauen. Denke aber nicht, dass ich irgendwelche fertigen Teile kaufe, das das ja ein schulisches Projekt ist und ich da auch etwas selber machen soll ;)
    Eine letzte Frage quält mich noch:
    - Auf dem Netzgerät meines Handy steht 5V 1A (USB mini). Die 5V habe ich schon. Brauche ich auch ein Bauteil, das gegebenenfalls auch meine Stromstärke drosselt bzw. anhebt?

    P.S.: Du hattest recht mit dem Unterspannungsschutz :D
     
  8. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Unterspannugsschutz

    Die Norm am Usb Anschluss ist 5V 500mA. einige Handyladegeräte liefern mehr, die verwenden dann z.B alle 4 Adern des Usb Kabels. Dadurch läd es dann am Netzteil schneller, als z.B an einem PC. Bei einem Fahrad wirst du aber kaum 1A bereitstellen können, weil Dynamos nicht die Leistung liefern können. Wenn du nur die 2 Pole des Usb anschlusses nutzt, dei für die Spannungsversorgung sind, wird dein Handy nur max. 500mA ziehen und das kann der Dynamo liefern, wenn du schnell genug fährst und wenn du zu langsam bist, sinkt die Spannung und dein Handy läd nicht mehr.
     
  9. #8 MonkeyDRuff, 13.01.2013
    MonkeyDRuff

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    AW: Unterspannugsschutz

    Vielen Dank an dich! Das Thema wäre dann glaube ich geschlossen. :D
     
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