Bir dinamo göbeğinin çıkış voltajını dönüştürme ve sabitleme

Önsöz - Elektronik hakkında fazla bir şey bilmiyorum: P

Bisikletim için bir Shimano dinamo merkezi sipariş ettim. Küçük bir ödev yaptım ve işte bulgularım:

1. Yukarıda belirtilen dinamo çıkışı 6 volt AC'dir.

2. Dinamo çıkış voltajı sabit değildir, dinamo hızına göre değişir.

3. Işıkların patlaması ihtimali vardır;) Nedeni, stabilize olmayan voltaj çıkışından kaynaklanmaktadır.

Yukarıdakilere dayanarak birkaç sorum var.

1. AC'yi DC çıkışına dönüştüren basit bir devre var mı? Bazı köprü doğrultucular hakkında okudum, ama kesinlikle emin olmak istedim. Ayrıca devre hangi boyutta, ne kadar kolay ve ne kadar güvenilir?

2. Bilmek istediğim en önemli şey, 5 volt (USB şarjlı) stabilize DC çıkışına dönüştürmek için dinamodan 6 voltluk dalgalanan AC çıkışını nasıl devredebilirim? Zaten mevcut olan var mı? Böyle bir devrenin maliyeti nedir veya sıfırdan ne kadar kolay inşa edebilirim?

3. Bir cihazı stabilize olmayan bir giriş kaynağına (bu durumda dinamodan iPhone'uma 5 volt çıkış) takmanın cihazı havaya uçuracağını bir yerde okudum. Yani, yukarıda belirtilen nokta 2'nin devresini inşa edemediğimde (veya satın aldığımda) , iPhone için yedek bir Lityum İyon güneş şarj cihazı ve bir USB şarj cihazı ile AAA şarj edilebilir piller gibi ara pilleri şarj etmek için 5 volt çıkış kullanabilir miyim? gadget'larımı şarj etmek için bunları kullanabilir miyim?

Köprü doğrultucu kullanmayın. Verimsizdir, çünkü seri olarak iki diyot damlasına ihtiyacınız vardır ve çerçeveyi bir DC lamba için zemin olarak kullanmanıza izin vermez (modern bir LED bisiklet lambası gibi). Bunun yerine, bir voltaj katlayıcıyı düşünün

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

'Regülatör' bir akım regülatörü veya sadece bir Zener ve ardından bir limit direnci olabilir. Serideki birkaç LED, verilen 'ekstra' voltajı kullanabilir. Verimlilik gibi doğruluk da bu uygulamada önemli değildir.

'Regülatör' olarak 6V kapalı kurşun-asit batarya kullandım; aşırı şarj bir sorun gibi görünmüyor ve düşük bırakma regülatörü IC, lambalara giden çıkışın kararlı bir 6V olmasını sağlayabilir.

Bir '5V' kaynağından şarj etmek mümkündür, ancak bu tür şeylere bağlı olarak tatmin edici olmaktan daha azdır; jeneratör ihtiyacınız olan tüm güce sahiptir.

AC'yi DC çıkışına dönüştüren basit bir devre var mı? Ayrıca devre hangi boyutta, ne kadar kolay ve ne kadar güvenilir?

Bahsettiğiniz gibi bir köprü doğrultucu. Küçüktür ve bulunması kolaydır ve teknik özellikler dahilinde çalıştırıldığında oldukça güvenilirdir. Herhangi bir elektronik distribütör bunlara sahip olacaktır. Dört diyotun belirli bir düzenlemesinden biraz daha fazlası olduğundan, bir tane yapmak da zor değildir.

6 voltluk dalgalanan AC çıkışını dinamodan 5 voltluk (USB şarjlı) stabilize DC çıkışına dönüştürmek için nasıl bir devre oluştururum?

Herhangi bir sayıda yol, ancak bu elektrik gücü sizden geldiğinden, muhtemelen verimli, küçük ve hafif olmasını istersiniz. Bu muhtemelen anahtarlamalı bir güç kaynağı anlamına gelir . İnşa etmek basit bir devre değildir, ancak bir yorumda pjc50'den bahsedildiği gibi, zaten yapmış olan ticari ürünler vardır .

Bir cihazı stabilize olmayan bir giriş kaynağına (bu durumda dinamodan iPhone'uma 5 volt çıkış) takmanın cihazı havaya uçuracağını bir yerde okudum.

Bu kesinlikle doğru. Cihazınız bu hub tarafından sağlanan voltajı kesecek şekilde tasarlanmamışsa, büyük olasılıkla hasar görecektir. Piller ayrıca şarj etmek için belirli bir güç kaynağına ihtiyaç duyar. Besleme voltajı akü voltajından daha yüksek olmalı, ancak çok fazla olmamalıdır, aksi takdirde genellikle hasar görürler. Spesifikasyonlar pil tasarımları arasında biraz farklılık gösterir, ancak herhangi bir pili doğrudan bu dinamoya bağlamanın kötü şeylere yol açacağı güvenli bir varsayımdır.

Tavsiyem: Elektrik mühendisliği hakkında çok az bilginiz olduğu ve başarmak istediğiniz şeyin önemsiz olmadığı sorunuzdan anlaşılacağı için, bu hub ile çalışmak için tasarlanmış ticari ürünlere sadık kalın.

Bu dinamiklerden ikisine sahibim (aslında Schmidts, Shimanos değil, ancak elektriksel olarak eşdeğerler) ve zaten çok sayıda led ışık ürettim.

Aynı zamanda yapımı kolay, güvenli, verimli ve ucuz bir konfigürasyon buldum. Günlük kullanımda yoğun bir şekilde test edilmiştir.

Her şeyden önce, sorunuzdan dikkat etmeniz gereken önemli bir şey var: USB uyumlu bir çıkış istiyorsunuz. Elektronik cihazlar sabit bir çıkış gerektirdiğinden bu oldukça sorun olabilir. Örneğin, sürüş sırasında cep telefonunuzu şarj etmek istediğinizi varsayalım: bisikleti durdurduğunuzda şarjı "kapatır". Tekrar hareket etmeye başladığınızda şarjı "açar" (ve muhtemelen telefon bip sesi çıkarır ve ekranı açar).

Bu durumda, muhtemelen bir pil de dahil olmak üzere daha sofistike bir devreye ihtiyacınız olacak. Bunu hiç yapmadım. Phill Frost zaten detaylı olarak açıkladı.

Şimdi sadece bir AYDINLATMA devresi istiyorsanız, o zaman mevcut kurulumum çok iyi çalışıyor ve şunlardan oluşur:

• Regülatör: Bir adet 5W / 6.8V Zener diyot ;
• Filtre / Sabitleyici: Bir adet 16V 6800uF elektrolitik kondansatör ;
• Doğrultucu: Köprü olarak birleştirilmiş dört doğrultucu diyot ;

Bununla oldukça kararlı bir şekilde (en az saatte 5 milin üzerinde) ve keskin bir şekilde düzenlenmiş 6.8V çıkış elde ediyorum. 6V yerine 6.8V gereklidir, böylece voltaj düşüşlerinin her biri 3V'un biraz üzerinde olduğundan çalışmayan iki beyaz led'i seri olarak bağlayabilirim.

Bu dinamiklerin çıkışı nominal olarak 6V / 3W olduğundan, 6.8V / 5W kullanılması voltajı kontrol altında tutar ve çok az akım kaybeder: Enerjinin çoğu taktığınız LED'ler tarafından boşaltılır.

Akım 3W (0.5A) ile sınırlı olduğu için, sistemi herhangi bir cihaz bağlı olmadan çalıştırsanız bile 5W Zener'i üflemeyeceksiniz (her dalga döngüsünün sadece küçük kıvılcımları aslında 6V'nin üzerindedir, arkadaşınızın osiloskopu).

SVG şemasına buradan sahip olabilirsiniz:

https://gist.github.com/heltonbiker/6784ebdb864f61ff33ffa340dc9d294b

Ve son şey (çirkin ama şaşırtıcı derecede sağlam ve hava koşullarına dayanıklı) aşağıda. Sadece diyotların ve kapasitörün istediğiniz olduğunu unutmayın, ancak bu projenin kişisel tercihi nedeniyle LED'leri aynı tahtaya monte ettim.

Tam bir köprü doğrultucu, ardından bir kondansatör ve hazır bir DC-DC adım aşağı (kova) devresi öneririm. Yaklaşık 20x35x10mm büyük olan pek çok şey bulabilirsiniz ve her biri yaklaşık 2-5 dolar, Hong Kong'dan sevkiyat dahil.

Bu kova regülatörlerinin avantajı, kaynaktan sadece ihtiyaç duydukları enerjiyi almaları, sıcakta çok az israf etmeleri ve bu nedenle bacaklarınızdaki "yükün" alabileceğiniz kadar düşük olmasıdır.

Dirençleri içeren bir diğer çözüm (bir Zener regülatörü veya doğrusal bir regülatör gibi) daha az verimli olacaktır.

Burada listelenen farklı çözümler , " 6V AC'yi 5V DC'ye nasıl dönüştürür? " Sorusunun bu cevabında açıklanmaktadır: bu sorunun teknik bir versiyonu.

Bu hatlar boyunca yeni bir regülatör kurdum:

KBPC104 2A 200 v Köprü Doğrultucu 470 uF 100 v elektrolitik LM2596 tabanlı kova dönüştürücü e-bay

Çarkın çok yavaş dönmesiyle bile hemen şarj olmaya başlıyor ve hub'dan tam olarak yüklendiğini duyabiliyorum. Merkezim bir SON-delux, bu yüzden düşük hızda çıktı alabilmem önemlidir, özellikle de dağlarda bazen çok yavaş süreceğim.

Ayrıca, 22000 önbellek pilim voltajı hemen tanır ve şarj olmaya başlar.

Önceki regülatörüm LM317 kullandı ve önbellek pili voltajın çok yavaş arttığı için muhtemelen şarj edildiğini fark etmiyordu.

Bence bu iyi bir devre. Ayrıca parçaları çok ucuz.

1.5A'ya kadar güç sağlayabilen bir Velo şarj cihazını denedim, ancak ünitenin çıkışı açması için tekerleğin çok hızlı dönmesi gerektiğini buldum. Geri verdim.