Die Regelspannung wird durch die Z-Diode V1 festgelegt
und ist etwa 1V größer als die Z-Spannung (Basis-Emitter-Spannung
von V2 + Spannungsabfall über R3). Für den Betrieb mit einer
Batterie ist für eine ausreichende Ladung sicher ein Z-Diode mit 6,2V
günstiger. V2 und V3 bilden einen Schmitt-Trigger mit einer Hysterese
von einigen 100mV. Da V4 als Schalter arbeitet, ist nur ein kleines Kühlblech
notwendig. Als Rückstromschalter (nicht eingezeichnet) dienen 2 parallel
geschaltete Germaniumdioden. Diese haben eine relativ geringe Flußspannung,
so dass von der erzeugten Spannung nicht viel verloren geht. Trotz dem
sollten sie wegen des relativ hohen Stromes auf ein Kühlblech montiert
werden (wenn mehrere Dioden parallel verwendet werden, dann alle auf ein
Kühlblech, wegen der gleichmäßigen Erwärmung, sonst
fließt durch die wärmere noch mehr Strom, sie wird noch wärmer...).
Die Schaltung wurde diskret aufgebaut, so dass sich ein
definiertes Anlaufverhalten bei niedrigen Spannungen ergiebt. Bei niedrigen
Spannungen ist V2 durch die Z-Diode gesperrt und V3 und V4 leiten. Die
Feldspule der Lichtmaschine erhält so die volle Spannung. Die Lichtmaschine
läuft so schon bei niedrigen Drehzahlen an und eignet sich so auch
für einen Betrieb ohne Batterie. Schaltungen mit integrierten Bauelementen
haben meist erst bei einigen Volt Betriebsspannung ein definiertes Verhalten.
Deshalb sind solche Schaltungen zum Start auf eine hohe Lichtmaschinendrehzahl
oder auf die Hilfe der Batterie angewiesen.
Die in der Schaltung angegebenen Transistortypen sind
alte DDR-Typen (wie gesagt, die Schaltung wurde vor über 10 Jahren
aufgebaut). Es dürfte aber nicht schwer sein, sie durch etwas aktuellere
Typen zu ersetzen. Für V2 und V3 kann man praktisch alle npn-Typen
nehmen die einen Kollektor-Emitter-Strom von 200mA vertragen. Der für
V4 notwendige zulässige Kollektor-Emitter-Strom richtet sich nach
der verwendeten Lichtmaschine. Für die 6V-Lichtmaschine der MZ-Motorräder
und der AWO sind das 3Ampere.
Die fehlende Strombegrenzung (beim mechanischen Regler
durch die Stromspule) hat sich im praktischen Betrieb bisher als nicht
nachteilig herausgestellt. Warscheinlich begrenzen die Leitungswiederstände
den Strom ausreichend, auch bei leerer Batterie.
Mit Verdoppelung aller Wiederstandswerte und Verwendung
einer 12V-Z-Diode müsste die Schaltung auch für 12V verwendbar
sein, das wurde aber nicht getestet.
Verschaltung des Reglers ohne Batterie:
Verschaltung des Reglers mit Batterie: