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sucram70

USB Steckdose an 6V Bordelektrik mit Detailanleitung

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Moin zusammen,

 

ich möchte kurz mein aktuelles Projekt vorstellen, Details verraten und zum Nachbauen animieren.

 

Worum geht es:

Bei meiner letzten Tour habe ich mich vom Handy navigieren lassen. Geladen wurde mittels Powerbank, da die Rally lediglich über 6V Elektrik verfügt.

Das ging zwar, war aber lästig.

Umrüsten auf 12V kam und kommt nicht in Frage, bitte nicht diskutieren !

 

Aufgabenstellung:

Nutzung der 6V Batterie, um das Handy während der Fahrt dauerhaft zu laden.

 

Benötigte Teile:

Alle Teile habe ich bei Conrad Elektronik gekauft. Artikel, Artikelnummer und Preis:

1) Festspannungsregler 5V, 148245, 5,99€ im Shop, 4,74€ online

2) Tantal- Kondensator radial bedrahtet 2.5 mm 10 µF 35 V/DC 10 %, 481726, 1,29€ im Shop, 1,10€ online

3) USB Verlängerungskabel, aus eigenem Bestand

 

Umsetzung:

Der Festspannungsregler begrenzt eine Primärspannung auf einen festen 5V Pegel. Eingangsseitig darf die Spannung nicht unter 6 V liegen. In meinem Fall aufgrund der Batterie kein Problem.

Der Kondensator dient zur Glättung der ausgangsseitigen 5V (Vorsichtsmaßnahme)

 

 

IMG_3903.jpg IMG_3905.jpg IMG_3906.jpg IMG_3908.jpg 

 

 

 

Bei der USB Steckdose hatte ich überlegt, eine feste Steckdose, ähnlich wie für das Auto, zu installieren.

Da ich aber kein Loch bohren wollte und mir sonst nichts gescheites einfiel, habe ich einfach ein USB Verlängerungskabel genommen.

Das Kabel hat 4 Drähte, 2 für das laden (in der Regel rot und schwarz) und 2 Drähte für den Datenaustausch.

Hier ist eine Besonderheit zu beachten. Während man mit einem Samsung Handy lediglich die beiden Drähte zum laden anschliessen muss, läßt sich das iPhone (4s und auch 6s) nicht so leicht überreden.

Hier muss man einen Anschluß zu einem PC vorgaukeln. Die Infos hierzu gibt´s im Netz.

In der Praxis dient ein 100 Ohm Widerstand zwischen den Datenleitungen, um das zu simulieren.

 

 

IMG_3963.jpg IMG_3962.jpg IMG_3965.jpg IMG_4006.jpg

 

 

Damit das Ladekabel durch den Lenker passt, habe ich es mit Wagoklemmen verbunden. Da dienen sicherlich auch andere Hilfsmittel.

Auf der anderen Seite sollte man Flachstecker mit Abzweig verwenden um die Mimik mit der Bordelektrik zu verbinden.

Da ich nur noch einen solchen hatte, habe ich für den Masseanschluss etwas gepfuscht.

 

 

IMG_4002.jpg

 

 

Angeschlossen wird das ganze im Lampenkopf am Zündschloss. Ich habe mich für den Kontakt bei eingeschalteter Zündung entschieden, damit die Batterie nicht leergezogen wird.

Bei Varianten ohne Zündschloss eben an geeigneter Stelle:

 

IMG_4008â.jpg

 

 

 

 

Und nun viel Spaß beim Basteln !

 

Gruß, Marcus

 

 

 

 

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Ein paar Anmerkungen: 

  • Tantalkondensatoren sind nichts für Unbedarfte, hier ist eher ein 105Grad Elektrolytkondensator mit ansonsten gleichen oder besseren Daten zu empfehlen.
  • Eine 6V-Batterie hat eine Ladeschlussspannung von 7,2 Volt. Ergo muss ein Linearregler für die 5V bei einem Ladestrom von angenommenen 500mA 1,1W Leistung verbraten. Sind bei dem Wärmewiderstand des Reglers zu Luft laut Datenblatt bereits 55Grad Erwärmung gegenüber Umgebung. Da die Glühbirne vorne ja heizt, nehm ich mal 30Grad unterm Tacho an, also hat der Regler schon 85Grad. Wenn der Regler jetzt noch in Schrumpfschlauch oder Isolierband verpackt wird oder das Handy mehr als 500mA zieht sind die 125Grad bei denen die meisten Regler abschalten schnell erreicht.
  • Linearregler der 78xx Serie und vergleichbare haben eine nicht sonderlich schnelles Regelverhalten und das Bordspannungsnetz einer Vespa ist mit "sehr verseucht" ganz gut beschrieben. Den Regler direkt an das Netz zu hängen, der dann eventuelle Störspitzen fast ungefiltert an das Handy weitergibt halte ich für gewagt, zumindest wenn man sein Handy länger nutzen will. Und nein, die Batterie, vor allem eine aus Blei ist zur Filterung solcher Spikes viel zu träge. Ladelektronik für KFZ-Netze hat meistens vor dem Regler schon eine Schutzschaltung mit ~5 Bauteilen um solchen Impulsen standzuhalten.

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Nachtrag:

Das Datenblatt sagt "Tab is output". Folglich liegen am Gehäuse des Reglers 5V an, man sollte diesen also tunlichst so isolieren, dass Massekontakt mit zB dem Lenker vermieden wird (natürlich auch mit anderen Spannungspegeln). Und beim Isolieren wieder oben genannten Thermikpunkt beachten.

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Top [emoji1303],
Freue mich über jede Anregung, natürlich auch Einwände.
Wäre schön, wenn die Kritikpunkte in Verbesserungsvorschläge gewandelt werden könnten. Das auf dem Gehäuse Pluspotential liegt, stimmt tatsächlich. Das der Regler in Schrumpschlauch eingepackt ist, auch ([emoji17]).

Hab die Bauteile halt von einem Conrad Fachmann bestimmen lassen. Der ist natürlich in das sehr spezielle Bordnetz der Vespa nicht vertraut.

Was wäre also besser ?
Regler neben der Batterie in den Fahrtwind hängen ?
Ist übrigens eine Gel Batterie.

Weitere Schutzbeschaltung eingangsseitig ?

Längere Probefahrt steht eh noch aus. Will mich von der grundsätzlichen Idee aber nicht abbringen lassen.

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Am 23.9.2016 um 15:18 schrieb sucram70:

Top emoji1303.png,
Freue mich über jede Anregung, natürlich auch Einwände.
Wäre schön, wenn die Kritikpunkte in Verbesserungsvorschläge gewandelt werden könnten. Das auf dem Gehäuse Pluspotential liegt, stimmt tatsächlich. Das der Regler in Schrumpschlauch eingepackt ist, auch (emoji17.png).

Hab die Bauteile halt von einem Conrad (Partnerlink) Fachmann bestimmen lassen. Der ist natürlich in das sehr spezielle Bordnetz der Vespa nicht vertraut.

Was wäre also besser ?
Regler neben der Batterie in den Fahrtwind hängen ?
Ist übrigens eine Gel Batterie.

Weitere Schutzbeschaltung eingangsseitig ?

Längere Probefahrt steht eh noch aus. Will mich von der grundsätzlichen Idee aber nicht abbringen lassen.

An der grundsätzlichen Idee ist auch gar nichts auszusetzen, im Gegenteil.

Ich versuche mal ein paar Verbesserungsvorschläge einzubringen.

Die Absicherung gegen hässliche "Dinge" aus dem Bordnetz baue ich immer nach folgendem Vorschlag:

Ausgangseitig am Regler kann man ruhig noch einen 1uF oder was der Regler (Datenblatt) als Mindestgröße vorgibt anschließen.

                                           
            2A          BYV27/400        
            1A   Drossel   GF1G (400V/1A)  
                                                
          flink                            +------+
 UBat --Sicherung--47uH--+--|>|--+------+--|Regler|--+-- 
                         |       |      |  +------+  |
            Transzorb LDP24A 220uF/40V 100nF  |    100nF
                         |       |      |     |      |
 Masse ------------------+-------+------+-----+------+--

Damit ist man gegen alle Spitzen aus dem Netz geschützt. Wer es nicht so aufwendig will lässt den Transzorb und die Sicherung weg, reicht meistens auch. (Ohne Gewähr)

 

Um das thermische am Regler in den Griff zu bekommen:

Silikon-Isolierplättchen und einen Kühlkörper für TO-220-Gehäuse verwenden. Das Silikonplättchen isoliert die 5V an der Fahne zum Kühlkörper. Der Kühlkörper kann dann frei bleiben und führt die Wärme des Regler ab und die Fahne des Reglers selbst kann man isolieren ohne thermisch Probleme zu bekommen.

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