Warum?

In Vorbereitung auf meinen nächste Fahrradtour bin ich auf der Suche um mein Handy unterwegs laden zu können. Neben einem kleinen Solarpanel möchte ich auch wärend der Fahrt etwas Strom generieren. Ich bezweifle, dass es viel Strom sein wird, da die Schaltung nicht gerade sehr effezient schein, jedoch kann das kleine Gerät nicht schaden und ist ohnehin ein nettes Einsteigerprojekt in die Welt der Elektronik. Conrad Elektronik hat vor 4 Jahren auf ihrem Youtube-Channel ein Video gemacht, um einen solchen Lader zu bauen. Allerdings sind die Resourcen, wie Schaltplan, Teileliste etc. nur umständlich zu erreichen. Darum dieser Artikel.

Teileliste und Schaltplan

Die Anzahl an Bauteilen ist relativ kurz.

Teilnummer Beschreibung
LM2575T-5G 5V 1A Festspannungsregler
B80C3700-WW+ Brückengleichrichter 3,7A
(überdimensioniert, aber der kleinste für mich verfügbare)
330µH Spule Stehende Induktivität hat bei mir funktioniert
1N5819 Schottkydiode 40V 1A
100µF Elko
330µF Elko
USB-A Buchse
2x 2-Schraubklemmen 5mm Raster

Wie oben angemerkt, ist der Schaltungsaufbau aus dem Youtube-Video. Schematik etc, sind aber selbst erstellt. Schaltplan

Entwicklung

Zuerst habe ich einen Prototypen auf Lochraster gebau, welcher auch funktioniert hat. Auf Grund der dicken Beinchen des Gleichrichters, musste dieser einfach auf dem Board draufgelötet werden. Erster Prototyp auf Lochraster

Nach diesem Testen habe ich den oben gezeigten Schaltplan in KiCad zu einer Platine entworfen. PCB in KiCad Screenshot

Diesen habe ich dann bei einem der zahlreichen chinesischen PCB-Herstellern fertigen lassen und mir 5 schicke schwarze pcbs nach hause liefern lassen. Dieser ganze Prozess ist erstaunlich günstig. Ich glaube ich habe so um die 10€ für 5 gezahlt mit etwa eineinhalb Wochen Lieferzeit. Hauptsächlich war die Zeit natürlich mit Versand aus Shenzen gefüllt.

Als die Platinen dann ankamen konnte ich in sehr kurzer Zeit 4 fertige solche Geräte fertigen. Fertige bestückte Platine Das bestücken von einer solchen simplen Platine ist schon deutlich angenehmer, als sich mit Lochraster rumzuschlagen. Vor allem wenn man bedenkt, dass das Gerät während der Fahrt auch Vibrationen ausgesetzt wird fühle ich mich damit sicherer, dass sich dabei nichts löst.

Anschluss an das Fahrrad

In diesem Punkt enden warscheinlich die meisten Hobby-Elektronik-Projekte. Ein fertiges Projekt landet in einer Kiste oder in einer Schublade und wartet darauf eingesetzt zu werden.

Zuerst brauchen wird einen Anschluss an den Dynamo vom Fahrrad. Dafür habe ich mir ein Verlängerungskabel für diese bekannten 12V-Netzteile mit dem Stecker, wo innen der 12V-Pol ist gekauft. Welchen stecker man benutzt ist eigentlich egal. Einfach ein Verlängerungskabel ca. 15-20 cm vor der Buchse auseinanderschneiden. Das Kurze kabel mit der Buchse habe ich dann hinten vor dem Rücklicht in das Stromkabel meines Fahrrads eingelötet. Die Buchse habe ich dann irgendwie mit Kabelbinder befestigt. Das längere Ende des Kabels mit dem Stecker wird dann an die Platine Geschraubt. Dafür wird die Platine einfach in eine klassische Elektrodose geklebt, aus welcher der USB-Port bei Bedarf ausgeschnitten wird. Die Platine in eine Wasserdichte elektro-dose geklebt

Leistung

Bei meinen Testfahrten mit Multimeter konnte ich mit meinem Fahrrad bei 20 km/h 4.6V erreichen. Multimeter ans Fahrrad geklebt Welche tatsächliche Leistung sich aus dem Gerät nun ergibt und wie gut es wirklich lädt wird sich bei mir in der Praxis ergeben. Ein Update sollte dann folgen.

Die KiCad-Dateien könnt ihr hier runterladen