Fahrradrücklicht

Uihh, ohne Schaltplan sind aber schon hellseherische Fähigkeiten gefragt...

So eine die Zenerdiode läßt erst ab der aufgedruckten Zener-Spannung einen Strom durch, übrigens in der "verkehrten" Rückwärtsrichtung. Wahrscheinlich steuert die Zenerdiode den "Kurzschlußtransistor" an, um von Dynamo-Betrieb auf Standlicht-Betrieb umzuschalten. Damit wird (vermutlich) festgestellt, ob der Dynamo Spannung liefert (Fahrrad fährt, Goldcap wird über den Gleichrichter mit nachgeschaltetem Festspannungsregler aufgeladen) oder eben nicht (Fahrrad steht an der Ampel, Goldcap liefert Strom für das Rücklicht).

Der Goldcap ist wie jeder Kondensator zum Ladung-Speichern da. Er kann bei gleicher Spannung aber erheblich mehr elektrische Ladung speichern, als ein "normaler" Elko, der ja auch ein Kondensator ist.

Der Elko dient höchstwahrscheinlich direkt hinter dem Gleichrichter zum "Glätten" der gleichgerichteten Wechselspannung des Dynamos. Das Ergebnis ist eine leicht wellenförmig um einen Mittelwert pulsierende Spannung. Die könnte aber evtl. bei sportlichen Radfahrern sehr gefährlich für den Goldcap werden, da der nur ca. 5,5Volt verträgt. Der Festspannungsregler begrenzt diese Ladespannung z.B auf 5Volt oder so.

Der Festspannungsregler ist selber eine komplette elektronische Schaltung auf einem Silizium-Chip, ein sogenanntes IC (Integrierte Schaltung). Diese Schaltung benötigt für ihre korrekte Funktion die beiden Kondensatoren vor und hinter dem Festspannungsregler, sonst könnte sie evtl. unkontrollierte Spannungsschwankungen verursachen. Man fragt sich mit Recht, warum die blöden Kondensatoren nicht gleich mit in den tollen Festspannungsregler eingebaut werden, oder? - Dazu müßte der Chip des Festspannungsreglers aber sehr viel grösser gemacht werden, da Kondensatoren in Siliziumtechnik eine grosse Fläche beanspruchen. Das würde die Herstellung des Spannungsreglers deutlich verteuern, und genau darum sind die beiden externen Kondensatoren - ähhmm - extern.

Mit den Widerständen wird, pauschal gesagt, für die richtigen Spannungs- und Stromverhältnisse an den Transistoren gesorgt.

Die Signaldiode dient vermutlich zum Anzeigen des Betriebszustandes.

Ruhig Blut...

Für die Grundlagen gibts das ELKO
Auf Wikipedia (Deutsch und Englisch durchsuchen) steht dann auch noch einiges.

Für weiterführende Fragen fände ich einen/den Plan hilfreich.

Ich versuchs trotzdem mal:

Ich gehe von npn Transistoren aus.

T1 und T2, wie von dir beschrieben, bilden höchstwahrscheinlich eine Stromquelle.
Dabei wirkt die BE-Strecke von T2 als konstantspannungsquelle von 0.7V, die über den 22Ohm Abfallen.
0.7V/22Ohm = 31.8mA.
Das Basis-Potential von T1 wird durch T2 so eingestellt, das T1 (fast) genau diesen Strom an die 22Ohm und die BE-strecke von T2 liefert, folglich fließen in den Kollektor von T1 genau diese 32mA. Höchstwahrscheinlich ist die Kathode der Leuchtdiode an diesen Kollektor angeschlossen und ihre Anode an Betriebsspannung (fortan Plus genannt).
Die 4k7 Ohm gehen nehme ich an auch an Plus, und Emiter von T2 und die 22 Ohm an Masse, bzw. das gegenstück zu Plus.

Das ganze hat den Sinn, dass der Strom durch die LED konstant auf 32mA gehalten wird, egal Welche Betriebsspannung grade anliegt, solange diese größer ist als die Vorwärtsspannung der LED + die 0.7V von T2.
Die LED leuchtet also konstant hell.

Nur dafür bräuchte man eigentlich keinen Spannungsregler, Gleichrichter und Glättungskondensator müsste eigentlich reichen.
Ich könnte mir vorstellen, dass der Spannungsregler gebraucht wird um den GoldCap zu laden (ich meine der heißt so mit G statt C)
Aber da würde der Plan mehr helfen als meine spekulationen...

Hab jetz nen schaltplan dingsbums gefunden :o komm trotzdem nicht besser klar :<

http://img361.imageshack.us/img361/9594/schaltplan015hb5.jpg


http://img397.imageshack.us/img397/4071/001on6.jpg

C2, C3 gegen schwingen
C4 zum glätten, siehe 3rd_Ear

D7 und T1 bilden zusammen eine art "Super-Zenerdiode", die die Spannung auf 16V + 0.7V begrenzt, in dem sie bei Überspannung einfach soviel Strom zieht, das die Quellspannung vom Dynamo auf eben diese 16,7V zusammenbricht. Hat den Sinn den Elko zu schützen, der sich ja nun nicht über 16.7V aufladen kann.

D6 schützt den IC vor Rückströmen (also strömen entgegen der vorgesehenen Richtung, weil sich der Goldcap über ihn entläd), die ihn zerstören würden. Ebenso essentiell verhindert sie, dass sich der GoldCap entlädt.

Über D6 fallen natürlich wie bei jeder SiliziumDiode 0.7V ab sodass von den 5V direkt am 7805 nur 4.3V am verbraucher ankommen würden. D5 sogt nun dafür, dass am Reglerausgang 5V+0.7V anliegen, sodass also ziemlich gut 5V an der Last ankommen.

Die Stromquelle hab ich gestern schon erklärt. T1 in meiner Erklärung ist hier T3.

Aha! - Aber nicht wortwörtlich abschreiben.

Der Gleichrichter aus den vier Dioden (links, 1N4001) richtet die vom Dynamo erzeugte Wechselspannung zu einer pulsierenden Gleichspannung gleich, aber das war dir ja auch schon klar.

Falls die Dynamospannung evtl mal über ca. 16,6Volt steigt, wird der Transistor T1 zwischen C und E leitend, umso stärker ,je höher die Spannung zwischen seine Basis- und Emitter-Anschluß ist. Dadurch wird die Spannung auf einen Maximalwert von ca. 16,6Volt begrenzt (ZD16 + Basis-Emitterstrecke T1). Das kann man problemlos machen, ohne den Dynamo zu beschädigen, weil so ein Fahrrad-Dynamo nur einen bestimmten maximalen Strom liefern kann, ansosnten sinkt seine abgegebene Spannung. Dieser Schaltungsteil ist nur eine Sicherung, um den Rest der Schaltung vor zu hoher Spannung zu schützen.

Der Elko C4 (220µF) puffert den vom Gleichrichter gelieferten pulsierenden Strom und sorgt für einen gleichmässigeren Spannungsverlauf.

Der Spannungsregler 7805 regelt die Spannung an seinem Ausgang (rechts) so ein, daß gegenüber seinem mittleren Anschluß (an der Signaldiode) eine Spannungsdifferenz von 5,0Volt entsteht. Die Durchlass-Spannung der Diode ist bei dem sehr geringen Strom, der da durch fliesst, vielleicht 0,3 bis 0,7Volt. In der Summe ergibt sich eine Spannung von 5,4Volt an der Anode der Diode D6. Die Diode D6 verhindert, eine unerwünschte Entladung des nachgeschalteten GoldCap über den Spannungsregler, wenn der Dynamo bei Stillstand des Fahrrades keine Spannung liefert. Auch an der Diode D6 gehen ca. 0,3 bis 0,7 Volt "verloren". Der GoldCap wird deshalb auf max. ca. 5Volt aufgeladen.

Die beiden kleinen Kondensatoren C2 und C3 sind laut Datenblatt des 7805 für die einwandfreie Funktion erforderlich - das hatte ich ja oben schon erklärt.

Die "wirre" Schaltung aus der Leuchtdiode D8, T2, T3, R1 und R2 versorgt die Leuchtdiode mit einem möglichst konstanten Strom, damit die Leuchtdiode gleichmässig hell leuchtet, obwohl die Spannung am GoldCap während der Entladung absinkt. Das sollte schätzungsweise bis etwa 2Volt Restspannung des GoldCaps funktionieren, wenn die Spannung des GoldCap noch weiter absinkt, geht die LED eben einfach aus.

Das mit der Strombegrenzung für die LED ist dann schon etwas komplizierter:

Der Transistor T1 erhält seine Basisspannung über R1 und dadurch wird seine Collektor-Emitter-Strecke leitend, dadurch fließt der LED-Strom durch die Leuchtdiode, T3 und den Widerstand R2. An R2 fällt nun proportional zum LED-Strom eine Spannung U = R x I = 24Ohm x LED-Strom ab (Ohme'sches Gesetz). Je höher die Spannung an R2 steigt, umso stärker wird die Collektor-Emitter-Strecke von T2 leitend. Dadurch steigt der Stromfluß durch R1 an. Der Spannungsabfall an R1 steigt darum ebenfalls, dadurch bleibt weniger von der Spannung des GoldCaps zum Durchsteuern des Transistor T1 übrig, und die Collektor-Emitterstrecke von T1 wird weniger leitfähig. Damit sinkt wiederum der Stromfluß durch die LED. Das ganze pendelt sich deshalb in Nullkommanix auf einen stabilen Betriebstrom von ca. 0,02A bis 0,03A durch die LED ein.