Da das Fahrrad nun aber schon am Montageständer hängt, habe ich mich entschlossen auch die Lampen auf den neusten Stand zu bringen. Die Glühlampe im Rücklicht, sowie die Halogenlampe im Vorderlicht sollen durch LEDs ersetzt werden, die Nachleuchten sobald man steht. Die folgende einfache Schaltung ist mir dafür in den Sinn gekommen.
Pin 2 wird mit dem Rahmen des Fahrrads verbunden. Pin1 mit dem (+) Ausgang des Dynamos. Die Idee dabei ist, die positive Halbwelle der Dynamospannung für das Vorderlicht, und die negative für das Rücklicht zu verwenden. Für die Gleichrichtung empfehlen sich Schottky-Dioden mit niedriger Flussspannung von typisch 0,3 V. Die gleichgerichtete Spannung wird an den Gold-Caps geglättet, so dass abhängig von der Fahrgeschwindigkeit, um die 6 V über der LED und dem Vorwiderstand anliegen. Der Fahrraddynamo verfügt mittels zweier 7,5V Zener-Dioden intern bereits über einen Überspannungsschutz, so dass die Nennspannung der Gold-Caps von 5,5V nicht deutlich überschritten werden kann.
Und so sieht das neue Innenleben des Vorderlichts dann aus.
Und so sieht das neue Innenleben des Vorderlichts dann aus.
Ich habe mich bei der weißen LED für eine hocheffiziente 5 mm Radialbauform von Nichia (NSDW570GS-K1) mit 28 Lumen bei 70 mA entschieden. Bei einer Vorwärtsspannung von 3,2V fallen noch ca. 2,8 V über dem 22 Ohm Widerstand ab, und es fließen um die 130 mA. Bei dem so erzielten Lichtstrom von ca. 52 Lumen, lässt sich in 10 Meter Entfernung, bei einem Abstrahlwinkel des Reflektors von 15°, eine Beleuchtungsstärke von ca. 10 Lux erzielen . Dies entspricht zwar dem laut StVO geforderten Lichtstrom, dennoch muss darauf hingewiesen werden, dass die Lampe keine Zulassung besitzt. Ein einfaches Berechnungstool für die Beleuchtungsstärke lässt sich hier finden.
Um den vorhandenen Lampenreflektor weiter nutzen zu können, empfiehlt es sich eine LED mit großem Abstrahlwinkel, von hier 140°, zu wählen. Dies kommt der Winkelverteilung einer Glühlampe
zumindest nahe.
Um den vorhandenen Lampenreflektor weiter nutzen zu können, empfiehlt es sich eine LED mit großem Abstrahlwinkel, von hier 140°, zu wählen. Dies kommt der Winkelverteilung einer Glühlampe
Kommt das Fahrrad zum Stehen, entladen sich die Gold-Caps über den Vorwiderstand und die LED. Der Widerstand des gesamten Entladepfades beträgt im Mittel ca. (3,2/0,13+22) Ohm = 46 Ohm. Bei einer maximalen Spannung von 7.2 V, liegt gemäß der Entladekurve eines Kondensators
die Spannung nach ca. 17 sec bei 3.1V, und damit unter der Vorwärtsspannung der LED. Die LED leuchtet aber erkennbar ca. 1 Minute lang nach.
Für das Rücklicht habe ich eine 10 mm Radialbauform von Kingbright (L-813SRC-J4) mit 3000 mcd bei 20mA gewählt. Im Bild unten ist gezeigt, wie die einzelnen Komponenten in die alte Fassung integriert sind.
Bei einer Vorwärtsspannung von 2.1 V, fallen typischerweise noch 3,9 V über dem 147 Ohm Widerstand ab. Es fließt damit ein Strom von ca. 26 mA. Die damit erzielt Lichtstärke von ungefähr 4 Candela erscheint für ein Rücklicht ausreichend hell. Die LED leuchtet im Stand, bei Verwendung eines Gold-Caps mit einer Kapazität von 0,047 F, wie das Vorderlicht ca. 1 Minute lang nach.
Viel Spaß beim Nachbauen!
Weitere Rechenhilfen:
Entladekurve eines Kondensators
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