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Liebe Bastelfreunde,
ein Kondensator ist eigentlich wenig geeignet, um Geräte mit Energie zu versorgen.
Es gibt zwar unbestreitbare Vorteile:
- sehr schneller Ladevorgang möglich
- langsames Ansammeln von Ladung möglich
- bei guten Typen geringe Selbstentladung
- preiswert
Dem stehen aber leider auch Nachteile entgegen:
- relativ geringe Kapazität/Volumen
- sehr ungünstige Entladekurve
Besonders der letzte Punkt führt meist zum Ausschluss des Kondensators als "Akkuersatz".
Kurz zur Erinnerung:
ein Kondensator ist nach ein er Zeit von 5 Tau entladen, wobei Tau das Produkt aus Ladespannung und Entladewiderstand darstellt. Das bedeutet, dass am Anfang die Spannung (und damit der Strom) sehr schnell abnehmen - nach 1 Tau ist die Spannung bereits um ca. 63% abgesunken.
Nun mag man einwenden, dass es ja mit "Goldcaps" und "Supercaps" Alternativen gibt. Richtig - aber da gibt es wieder andere - ganz spezielle - Probleme. Es sei hier nur die sehr geringe Spannungfestigkeit - bei absoluter Untoleranz, d.h. sie gehen bei Überspannung schlagartig und unabwendbar kaputt - erwähnt!
Wenn man also überhaupt einen Kondensator sinnvoll als Energiespender nutzen will, sollte die Ladespannung deutlich über der Verbraucherspannung liegen. Das widerum bringt andere Probleme. Als Beispiel nenne ich hier eine LED mit Vorwiderstand - der Widerstand müsste auf die volle Ladespannung berechnet werden - d.h. die Helligkeit nimmt dann in einer E-Funktion ab. Das ist schlicht unbrauchbar für die meisten Anwendungen.
Ganz anders wird die Lage, wenn man den Vorwiderstand durch eine Konstantstromquelle mit geringem Offset ersetzt - die Entladung wird über einen grossen Bereich linearisiert!
Als kleines "Proof of Concept" habe ich hier mal eine kleine "Kurbellampe" gebaut.
Ein alter Steppermotor aus einem Drucker wird durch eine Handkurbel angetrieben und lädt nach Gleichrichtung einen Elko mit 30000µF (2 * 15000µF parallel) auf maximal ca. 25V auf. Damit werden 2 hintereinander geschaltete ultrahelle, blaue Leds über eine Konstantstromquelle mit ca. 13mA "befeuert". (Die LEDs vertragen zwar auch 20mA - werden dabei aber kaum noch heller... )
Schon nach 1-2 Umdrehungen der Kurbel bleibt die Helligkeit stabil.Wenn man fleissig kurbelt - so ca. 30 Umdrehungen- dann leuchten die LEDs locker bis über 1 Minute. Wer braucht schon länger eine Taschenlampe?
Man kann auch einfach ganz gemütlich - sogar mit Pausen - vor sich hinkurbeln. Zum Lesen reicht das alle mal ...
Ganz erstaunlich: unterhalb der normalen Betriebsspannung der LEDs "glimmen" sie weiter vor sich hin - bis zu einer halben Stunde!
Hier die Minischaltung:
Der aufgebaute Prototyp besteht bis auf die LEDs und den Regler ausschließlich aus Ausschlachtmaterial und Teilen von alten Druckern. Als Taschenlampe wohl etwas zu klobig - aber eben ein Prototyp
Ein mechanisch geschickter Mensch (ich zähle leider nicht dazu) könnte so etwas sicher auch an eine (Kühl)schranktür koppeln - eine Schrankbeleuchtung ohne Stromverbrauch.
Also ich für meinen Teil bin schon froh, dass die Zahnräder ohne Langlöcher zusammen passten ... ::
Es gibt aber auch z.B. kleine Radios, die bei recht konstanten Stromverbrauch schon mit einer 1,5 Volt-Zelle (also bis hinunter zu 1V) laufen, Taschenrechner + + + Zuletzt bearbeitet von TipFox am 19.08.2022, 00:36, insgesamt 5-mal bearbeitet |
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