From: mel@iitb.fhg.de (Wolfgang Melchert)
Subject: Re: Lowest-Dropout-Regler! (Was: Re: Durchgebrannte Laempchen)
Organization: Institut fuer Informations- und Datenverarbeitung
Date: Fri, 31 Jul 1992 13:25:13 GMT

Zur Diskussion um Spannungsregler fuer die Fahrradbeleuchtung. Ich nehme
dabei auf folgende aeltere Beitraege Bezug::

<2+FAjgj010n@nvmr.hotb.sub.org> von ar@nvmr.hotb.sub.org (Andreas Raab):
> [...]
>  ________      _____________      __________________
> | Dynamo |----|Gleichrichter|----|Spannungsregler 6V|-----> 6V =
> |________|----|_____________|    |__________________|      zu den Lampen
>                          |          |
>                          |          |
>                          Masse(Rahmen)
> [...]

<1992Jul27.145412.8656@iitb.fhg.de> von mel@iitb.fhg.de (Wolfgang Melchert):
> [...]
> Kritik an der vorgeschlagenen Schaltung
> [...]
1. VERLUST IM SPANNUNGSREGLER
> [...]
2. GLEICHSPANNUNGSBETRIEB
> [...]
3. VERLUST IM GLEICHRICHTER
> [...]
4. STOSSBELASTUNG DES DYNAMOS
> [...]
> Alternativen:
> a. Entwicklung eines Spannungsreglers mit geringer Schwellenspannung,
>    der bipolar mit Wechselspannung arbeitet. [...]
> b. Anstelle eines kontinuierlich arbeitenden Reglers Einsatz von
>    Schaltern (Relais), die bei hoeherer Eingangsspannung Vorwiderstaende
>    in die Lampenzuleitung schalten. [...]
> [...]

Soweit zur Vorgeschichte. Warum ich nochmal schreibe, ist ein Beitrag
von Thomas Schaerer zum selben Thema. Dieser Beitrag ist durch seine 
einerseits betont laessige Schreibweise, die andererseits mit 
Fachausdruecken gespickt ist, selbst fuer mich als Elektrotechnik-Ingenieur 
schwer verstaendlich. "Nur"-Radfahrer verstehen vermutlich noch weniger.
Deshalb versuche ich im folgenden einiges zu erklaeren, und bitte den 
Autor, die aufgefuehrten Unklarheiten zu erhellen:

<1992Jul29.175834.17294@bernina.ethz.ch> von schaerer@isibee (Thomas Schaerer):

> [...]
> Man sollte, um die Diodenflussspannung klein zu halten, keinen Bruecken-Si-
> Gleichrichter verwenden. Dies haette noch den Nachteil, dass das Dynamo-
> gehauese vom Metallrahmen isoliert werden muesste. Also nur EINE Diode ver-
> wenden. Auf gewoehnliche Si-Leistungsdioden sollte man verzichten. Die Fluss-
> spannung kann leicht 1 Volt uebersteigen. Angesagt waere eine Shottky-Diode!
> [...]

Angesprochener Aspekt "Art der Dioden":
Silizium (Si) Dioden haben ca. 0,7 V Durchlassspannung, Shottky-Dioden ca.
0,3 V. Letztere haben also weniger Verluste und sind besser geeignet. OK.

Angesprochener Aspekt "Art der Gleichrichtung":
Bei einer "Brueckengleichrichtung " (Doppelweggleichrichtung) sind 4
Dioden so geschaltet, dass immer zwei Dioden in Reihe im Stromkreis liegen.
Das ergibt bei Si-Dioden ca. 1,4 V und bei Shottky-Dioden ca. 0,6 V 
Spannungsverlust. Bei einer "Einweg-Gleichrichtung" wird nur eine Diode 
verwendet, der Spannungsverlust betraegt also 0,7 V (Si) bzw. 0,3 V 
(Shottky). ABER: ES WIRD NUR JEDE ZWEITE HALBWELLE DER WECHSELSPANNUNG
GLEICHGERICHTET, das heisst, man hat NUR NOCH DIE HALBE LEISTUNG am
Ausgang zur Verfuegung (und halbe Helligkeit der Lampen). Frage: wie
soll das funktionieren? Ich meine, man braucht auf jeden Fall eine
Brueckengleichrichtung!

> [...] allfaellige Spikes zu unterdruecken [...]

Spike = Spannungsspitze

> [...] dies mittels KO zu pruefen [...]

KO = Oszilloskop (Messgeraet mit Bildschirm aehnlich wie ein Fernseher, hiess
frueher "Kathodenstrahl-Oszillograph", daher die Abkuerzung KO)

> [...] die Rippelspannung so klein als moeglich [...]

Offenbar ist der nach Gleichrichtung und Glaettung der Eingangs-
Wechselspannung verbleibende Wechselspannungsanteil der Ausgangsspannung
gemeint. 

> [...] die Dropoutspannung [...]
> [...] Lowest-Dropout-Spannungsregelung [...]

Offenbar ist die Verlustspannung durch den im Stromkreis liegenden
Regler gemeint, und ein Regler, bei dem diese Verlustspannung gering
ist. (Der von mir als ungeeignet kritisierte Standard-Regler "7806" hat 
mit ca. 2 V eine zu hohe Verlustspannung).

> [...] auch quasidiskret aufbauen [...]

Diskret = mit elementaren Bauteilen "Transistor, Widerstand, Kondensator,
Diode usw., jedoch ohne integrierte Schaltungen (IC's). Frage: was ist
aber "quasidiskret"?.

> [...] bei geringer Uce [...]

Die Kollektor-Emitter Spannung eines Transistors. Hier gemeint ist wieder 
dasselbe wie die schon genannte Verlustspannung, oder die Drop-out-Spannung.

> [...] und etwas passives Zugemuese [...]

Was fuer ein cooler Ausdruck! Gemeint sind passive elektronische
Bauteile wie Kondensatoren und Widerstaende.

> [...] einen Billig-Opamp [...]

Opamp = OPerational AMPlifier = Operationsverstaerker (spezielle integrierte
Schaltung)

> [...] So also das waer's. Die Schaltung zu entwerfen und zu bauen [...]

Leider nicht. Von den 4 Problemen, die ich in meinem Beitrag aufgefuehrt
habe, bleiben mindestens 2 bestehen:

1. VERLUST IM SPANNUNGSREGLER
-> wird bei einem Regler mit geringer Verlusspannung eventuell
   ausreichend gering
 
2. GLEICHSPANNUNGSBETRIEB
-> ist weiterhin erforderlich und bedingt dann Punkt 3 und 4

3. VERLUST IM GLEICHRICHTER
-> wird beim Einsatz von Shottky-Dioden eventuell ausreichend gering.
   Nach wie vor ist meiner Meinung nach eine Brueckengleichrichtung
   erforderlich.

4. STOSSBELASTUNG DES DYNAMOS
-> Dieses Problem ist ueberhaupt nicht geloest, ich wuesste auch nicht
   wie, ausser bei Vermeidung des Gleichspannungsbetriebs (siehe meine
   Vorschlaege im oben zitierten Artikel).

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Wolfgang Melchert                               e-mail: mel@iitb.fhg.de
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