Zigarettenanzünder und USB–Ladeschaltung

Nichtraucher werden wahrscheinlich den Kopf schütteln. Ein Zigaretten­anzünder am Motorrad? Aus Raucher–Sicht ist das so abwegig nicht, besonders bei Wind und Regen. Daher wurde - wie schon beim alten Gespann - ein Anzünder angebaut, diesmal mit 6 Volt.

Rechts (bei der Gashand) ist er eher unglücklich angebracht und nicht während der Fahrt nutzbar. Das fiel mir jedoch erst etwas spät auf  (Symbol: zwinkern). Wahrscheinlich wird er noch umgesetzt oder eine zweite Buchse links dazu gebaut - denn wegen des Beiwagens macht sie rechts doch Sinn, auch wenn die Tochter nicht raucht (Symbol: zwinkern).

Deutlich sinnvoller erscheint da schon eine USB–Ladeschaltung. Das Handy der Tochter ist stromhungrig, und das Navi hat einen nur schwach­brüstigen Akku. Hier beschreiben wir den einfachen Aufbau der Schaltung. Die nötigen Bauteile sind um kleines Geld zu bekommen. Eine Alternative ohne Selbstbau wird am Ende der Seite beschrieben.

Wir haben eine Buchse an der Gabelbrücke (für das Navi) und eine beim Halter für den Anzünder untergebracht (unter einer Gummilippe, siehe Foto). Letztere ist vom Seitenwagen aus bequem zu erreichen.

Abschnitte dieser Seite:

• Grundsätzliches zur Ladeschaltung
• Schaltplan, Platine, Bauteile
• Und - tut das? Ja, es tut.
• Eine einfachere Alternative

Grundsätzliches zur Ladeschaltung

Da die 6 bis 7,2 Volt unserer alten Victoria schon Gleichspannung sind, muss am Eingang der Schaltung nicht gleichgerichtet werden. Das ist sehr gut, weil sonst an zwei Diodenübergängen jeweils 0,3 bis 0,6 V Spannung verloren gingen. Folge: Aus den 6 Volt lassen sich bequem die für den USB–Betrieb nötigen etwa 5 V regeln, also auch im Stillstand.

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Typischer Weise sind Festspannungsregler (und so einen brauchen wir hier) dieser Leistungsklasse im TO-220–Gehäuse verbaut, das angenehm klein ist. Leider sind diese für unsere Zwecke weniger geeignet, da der nötige Fingerkühlkörper groß ist und in einem Gehäuse „sitzen” müsste. Daher haben wir uns für die seltenere Variante im TO-3-Gehäuse entschieden. Deren Gehäuse führt auch Masse und konnte daher von außen auf das Gehäuse für den Regler der Lichtmaschine geschraubt werden (mit Wärmeleitpaste, siehe Foto).

Weniger schön als praktisch wurde dann eine Platine von Hand „graviert”, und zwar anders als üblich mit der Kupferschicht nach oben. Auf der Seite zum Regler und seinem Alu–Gehäuse ist ein Foto der Schaltung zu sehen.

Die Beschreibung hier weicht etwas von unserer Version ab und ist einfacher. Der Grund: Wir haben zusätzlich 3 V für unser CommSet abgegriffen, was die meisten nicht brauchen werden.

Schaltplan, Platine, Bauteile

Das Gute an Festspannungsreglern: Sie brauchen nur wenige externe Bauteile. Das sind je ein Elko (Elektrolyt–Kondensator) am Ein– und Ausgang, ein normaler Kondensator zwischen Ausgang und Regeleingang (Masse) und eine Freilaufdiode. Letztere verhindert, dass die Spannung am Ausgang höher wird als am Eingang, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn der Elko am Ausgang noch voll geladen ist und die Eingangs­spannung abgeschaltet wird. Das können die Regler nicht so gut ab.

Die genaue Größe der Kondensatoren ist in diesem Fall nicht so wichtig. Die Werte im Beispiel genügen jedoch, um „Stimmungsschwankungen” der Bordelektrik aufzufangen.

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Die erste Zeichnung zeigt die Anschlüsse des Reglers im TO-3–Gehäuse, die dritte den Schaltplan und die vierte die Ausführung und Bestückung der Platine. Der Regler wird am Gehäuse angeschraubt, dann folgen Abstandshülsen, und schließlich halten Muttern (M4) die Platine. Mittels einer Knarre (¼") und Nuss (7 mm) lassen sie sich auch im Gehäuse gut anziehen - sofern der Regler der Lichtmaschine noch nicht eingebaut ist, denn dann gibt's nicht mehr genug Platz.

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Das zweite Bild zeigt die Belegung einer USB–Buchse (Typ A). Die Zeichnung ist eine Aufsicht auf die Buchse, deren Kontakte liegen oben. Die Kabel müssten also bei dieser Einbaulage mit der Markierung des Steckers nach unten angeschlossen werden.

Und - tut das? Ja, es tut.

Da der Spannungsregler auch im Leerlauf etwa 5 mA verbraucht, habe ich ihm einen Schalter und eine Kontroll–Leuchtdiode (Low Current, ebenfalls 5 mA) spendiert. Nach drei Monaten ohne Betrieb wäre die Batterie sonst leer (Symbol: zwinkern). Da bei Elektronik–Basteleien gerne 'mal 'was schiefgeht, wurde der Festspannungsregler zunächst auf dem Basteltisch und dann im eingebauten Zustand getestet.

Als Testgerät kam ein digitaler Bilderrahmen zum Einsatz, den mir Google™ einst zu Weihnachten geschenkt hatte. Er ist deswegen geeignet, weil er keinen Akku hat. Wie auf dem Foto zu sehen ist, verrichtete er klaglos seinen Dienst. Der entscheidende Test stand jedoch noch aus - wie würde die Tochter die Ladegeschwindigkeit beurteilen?

Um es kurz zu machen, das Fazit fiel sehr positiv aus. Das Smartphone lädt deutlich schneller als am kleinen Steckernetzteil oder dem Computer.

Wie sind wir überhaupt darauf gekommen? Ich hatte der Tochter von den früheren Reisen erzählt, und sogleich kam die Sorge auf: „Wo soll ich denn dann mein Handy laden?”. So unberechtigt ist der Einwand nicht, denn gerade auf Reisen und Campingplätzen ist es eher doof, teure Mobilgeräte unbeaufsichtigt zu lassen (nämlich bei der nächsten verfügbaren Steckdose).

Als später 2014 noch das Navigationsgerät kam, war ich froh über die inzwischen zweite Ladebuchse - denn der Akku des Geräts hält kaum eine Dreiviertelstunde lang.

Eine einfachere Alternative

Es ist natürlich nicht jedermanns Sache, sich selbst eine passende elektronische Schaltung zu bauen. Zum Glück geht's jedoch auch einfacher.

Der Witz: Die allermeisten USB–Ladestecker für Zigarettenanzünder–Buchsen und 12 Volt–Bordnetze, wenn nicht alle, funktionieren nämlich problemlos auch mit 6 Volt als Versorgung. Das ist auch einleuchtend, den an der oben erwähnten Spannungsdifferenz von 6 zu 5 bis 5,1 Volt ändert sich ja nichts - da bleibt genug Luft.

Wer den Zigarettenanzünder selbst (mit 6 Volt) nicht braucht: Zigarettenanzünder mit Buchse für 12 Volt gibt es um ganz kleines Geld. Die Stecker sind auch keine kostspielige Anschaffung. Unser Typ (hier im Bild) kann sogar maximal 3,1 Ampère Ladestrom liefern - damit sind Mobilgeräte schnell geladen.

Da die Akkukapazität der Smartphones deutlich unter der der Motorradbatterie (oder der Motorradakkus) liegt, spricht auch wenig dagegen, die Geräte auch bei nicht laufendem Motor zu laden, beispielsweise über Nacht. Das haben wir zum Beispiel bei unserer Reise nach Elba 2016 auch oft getan.