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21.6.2018
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Überspannungsschutz

Im Forumslader wird die sehr hohe dem Dynamo entnommene Energie im normalen Ladebetrieb vollständig in den Pufferakku eingespeist. Hier treten keine Überspannungen auf.

Sobald der Pufferakku aber fast voll ist kann er nicht mehr die gesamte Dynamoenergie aufnehmen- dadurch ist der Dynamo nicht mehr voll belastet und je nach gefahrener Geschwindigkeit steigt jetzt die Dynamospannung.

Diese ansteigende Spannung wird durch die Schutzdiode D5 auf maximal 25V begrenzt damit der Regler IC1 nicht durch Überspannung am Eingang zerstört wird.

Bei dieser Begrenzung erwärmt sich die Schutzdiode D5, sie muss jetzt im ungünstigsten Fall (Puffer komplett voll, sehr schnelle Fahrt- z.B. Passabfahrt) bis zu 16W vernichten.

Da dies keine Schutzdiode lange überleben kann ist mit dieser Schutzdiode der Thermoschalter S1 thermisch gekoppelt- wenn er auf 60°C erwärmt ist trennt er die Ladeschaltung vom Dynamo bis er wieder kälter geworden ist.

Für den "normalen" Reiseradler genügt es, den Thermoschalter S1 mit 2K-Kleber auf die Überspannungsschutzdiode D5 aufzukleben um eine ausreichend schnelle Abschaltung bei vollen Pufferakkus zu erreichen.

Für extreme Anforderungen (oder um mehr Sicherheit zu gewinnen) kann es sinnvoll sein, den Wärmeübergang zwischen D5 und S1 zu verbessern.

Ich habe hierfür 2 bessere Varianten getest

  • Umwickeln von Diode und Thermoschalter mit Entlötlitze ( ca. 5 Windungen) und anschliessender Verzinnung der gesamten Wicklung
  • Umwickeln wie oben, teilweise Verzinnung der Wicklung und Tränken der Wicklung und verfüllen der Zwischenräume mit Epoxidharz

Beide Varianten verbessern die Erwärmungsgeschwindigkeit des Thermoschalters erheblich- dadurch wird die thermische Belastung der Schutzdiode stark verringert. Die 2. Variante ist hier sogar noch ein wenig leistungsfähiger.

Wofür sind diese Schutzvarianten empfehlenswert:

  • 28"-Nabendynamos in kleinen Laufrädern
  • Gebirgsfahrer mit schnellen Passabfahrten, gleichzeitig volle Pufferakkus oder sehr niedrige Aussentemperaturen
  • Verwendung der Ladeschaltung für stationäre Kleinwindanlagen
  • dauerhafte Fahrt mit eingeschaltetem Lader (aus meiner Sicht nicht sinnvoll aber möglich)

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