Регулятор напряжения велогенератора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тока, напряжения, мощности

 Комментарии к статье

При езде на велосипеде в темное время для питания велофары часто используется напряжение, вырабатываемое велогенератором ("динамкой"). Непостоянная скорость вращения вала генератора вызывает изменение яркости свечения лампы. В принципе, можно взять две лампочки разной мощности и переключать их в зависимости от скорости движения, чтобы постоянно был свет.

При малой скорости велосипеда маломощная лампочка обеспечит хоть какую-нибудь видимость дороги. Но если увеличить скорость, она тут же сгорит от перенапряжения. Чтобы этого не произошло, нужно оперативно коммутировать лампочки, что вручную делать весьма затруднительно. Выручит предлагаемое устройство (рис.1).

(нажмите для увеличения)

Пока напряжение на выходе диодного моста VD1...VD4  не превышает 2,5 В, тиристор VS1 закрыт, поскольку напряжение на конденсаторе С1 меньше открывающего. Через лампу EL2 и резисторы R1, R2 проходит ток, недостаточный для свечения EL2, но открывающий транзистор VT1 В результате, светится лампа EL1. Напряжение на ней меньше, чем на выходе диодного моста, так как часть напряжения падает на открытом транзисторе VT1. Когда напряжение на С1 достигает порога открывания VS1, он срабатывает, лампа EL2 загорается, а EL1 гаснет, так так транзистор VT1 закрывается. За счет делителя R1-R2 обеспечивается полное закрывание VT1.

При замедлении движения велосипеда и уменьшении напряжения генератора происходит обратное переключение, когда закрывается тиристор VS1- Для зарядки конденсатора С1 и фиксации напряжения на нем используется диод VD5. Поэтому переключение источников света происходит при изменении среднего значения питающего напряжения, а не в каждом периоде его пульсаций.

Номиналы резисторов R1 и R2 выбраны из соображений минимального расхода энергии при надежном открывании транзистора VT1. Когда он полностью закрыт при открытом тиристоре VS1, энергия на нем не расходуется, а когда полностью открыт при закрытом тиристоре - на тепло уходит минимальная энергия (транзистор выбран с минимальным падением напряжения в открытом состоянии). Поэтому, если транзистор VT1 (когда горит лампочка EL1) заметно нагревается, т.е. находится в активной области, нужно уменьшить номинал R2, а если он приоткрыт, когда горит EL2, нужно уменьшить R1. Если переключение ламп происходит при напряжении, меньшем 2,5 В, нужно увеличить номинал R3, и наоборот.

К сожалению, лампы обладают ограниченным сроком службы и перегорают даже при соблюдении всех режимов эксплуатации.

В описанной схеме перегорание одной лампочки не приводит к сгоранию другой. Правда, если сгорит мощная EL2, то маломощная EL1 светиться не будет, так как на базе VT1 будет нулевое напряжение. Но если сгорит маломощная EL1, то работа мощной EL2 от этого не изменится.

В данной схеме практически вся энергия уходит в источники света. Неизбежная потеря энергии на транзисторе, тиристоре и диодах моста доведена до минимума.

Для этого применены старые германиевые диоды с минимальным падением напряжения на них. Вместо них можно использовать любые диоды или диодные мосты с рабочим током не менее 300 мА. Однако при большем падении напряжения на них уменьшится яркость свечения ламп. Ослабнет свечение лампы EL1 и при использовании другого транзистора VT1.Тиристор также уменьшает ток через мощную лампу EL2, поэтому при той же мощности и скорости езды она в схеме светится слабее. Но это можно расценивать как достоинство схемы, поскольку при большой скорости возникает перегрузка мощной лампы.

Схема легко собирается навесным монтажом на рефлекторе фары с внешней стороны.

Транзистор, тиристор и конденсатор приклеиваются к рефлектору возле патрона лампы, а резисторы и диод VD5 распаиваются между ними. Если рефлектор фары - токопроводящий, необходимы изоляционные прокладки под детали, чтобы изолировать их от корпуса велосипеда, к которому подключен один из контактов генератора. Рефлектор для другой лампочки (если он токопроводящий) также должен быть изолирован от корпуса велосипеда. Обычно современные рефлекторы - пластмассовые, и изолировать их нет необходимости. На корпус велосипеда не рекомендуется подавать положительный потенциал, так как это усиливает его коррозию.

Можно обойтись и одной фарой. Тогда после монтажа и испытания схемы дополнительная лампа закрепляется так, как показано на рис.2. Рефлектор может быть пластмассовым или токопроводящим, ведь лампы по схеме непосредственно соединены друг с другом. Удобно использовать маломощную лампу 1 с утоньшенным диаметром стеклянного баллона, чтобы нити накала двух ламп 1 и 2 были расположены как можно ближе друг к другу в фокусе 3 рефлектора 4. Мощную лампу 2 вкручивают глубже в патрон 5 или отдаляют последний от фокуса.

Баллон лампы 1 касается балона лампы 2.

Патрон второй лампы 6 вклеивается или впаивается по контуру просверленного в рефлекторе отверстия 7. Такое расположение лампы 1 позволяет ее менять. Лампа 2 легко вкручивается и выкручивается, когда выкручена лампа 1 В фаре рефлектор должен быть расположен просверленным отверстием вниз (как показано на рис.2). При этом нить накала лампы 1 смещена вниз от фокуса 3, и поток света от нее направлен под небольшим углом вниз относительно потока света, создаваемого лампой 2 В результате получается, что от лампы 1 - "ближний свет", а от лампы 2 - "дальний".

Автор: В.Солонин, г.Конотоп, Украина

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тока, напряжения, мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Соседи формируют вашу микрофлору 27.04.2026

Ученые уже давно рассматривают человека не как изолированный организм, а как сложную экосистему, тесно связанную с микромиром внутри и вокруг него. Особенно активно исследуется кишечная микрофлора, от которой зависят пищеварение, иммунитет и даже некоторые аспекты поведения. Новая работа Университета Восточной Англии добавляет к этому пониманию еще один важный слой: оказывается, состав микробиоты может изменяться под влиянием людей, с которыми мы живем рядом. Чтобы проверить, как социальные контакты влияют на передачу микробов, исследователи обратились к природной модели - сейшельской камышовке (Acrocephalus sechellensis), небольшой певчей птице, обитающей на острове Кузен на Сейшельских островах. Этот вид оказался особенно удобным для наблюдений, поскольку птицы живут изолированно и не покидают остров, что позволяет отслеживать их биологические и социальные связи на протяжении всей жизни. В рамках многолетнего исследования ученые собирали сотни образцов птичьего помета, анализир ...>>

Лазерная печать микросхем как альтернатива кремнию 27.04.2026

Индустрия электроники постепенно уходит от исключительно кремниевых и пластиковых решений в сторону более гибких, дешевых и экологичных материалов. Одним из наиболее необычных направлений стала так называемая бумажная электроника, где привычный лист бумаги превращается в основу для работающих электронных схем. Именно в этой области исследователи из Лаборатории биоэлектроники и микросхем Бингемтонского университета предложили принципиально новый подход к созданию микросхем. Ученые разработали технологию, при которой электронные схемы формируются прямо на пергаментной бумаге с помощью стандартного углекислотного лазера. Особенность используемого материала заключается в тонком силиконовом покрытии, придающем бумаге гидрофобные свойства и защищающем ее от влаги. Лазер точечно удаляет это покрытие, создавая рисунок будущей схемы и обнажая целлюлозные волокна, способные впитывать жидкость. Далее в образованные лазером микроскопические каналы вводятся водные чернила, которые формируют ф ...>>

Психологическое состояние и старение 26.04.2026

Наука все чаще рассматривает старение не только как биологический процесс, но и как явление, тесно связанное с психологическим состоянием человека. Эмоциональное благополучие, уровень стресса и ощущение социальной включенности могут напрямую влиять на то, как быстро изнашивается организм на клеточном уровне. Китайские исследователи провели масштабный анализ данных людей старше 45 лет и обнаружили важную закономерность: такие факторы, как одиночество и субъективное ощущение несчастья, связаны с ускорением биологического старения примерно на 1,65 года. Иными словами, внутреннее эмоциональное состояние может "добавлять" организму лишний возраст даже при одинаковом паспортном возрасте. Чтобы получить более точную оценку биологического старения, ученые использовали комплексный подход. В их анализ вошли 16 биомаркеров крови, семь биометрических параметров, а также данные, связанные с биологическим полом участников. Такой набор позволил сформировать более многослойную картину состояния ...>>

Случайная новость из Архива Небоскребы - солнечные фермы 18.01.2022 Американская компания Ubiquitous Energy получила финансирование проекта по разработке экологичных окон, способных обеспечить здания зеленой энергией. Организация получила от инвесторов 70 миллионов долларов. Ubiquitous Energy хочет внести свою лепту в спасение планеты от глобального потепления с помощью инновационных методов добычи зеленой энергии. Так, для энергоснабжения небоскребов компания планирует покрыть окна городских зданий дополнительным слоем, способным перерабатывать солнечную энергию в электричество. Толщина такого слоя составляет всего несколько наномиллиметров, а небольшие провода подсоединяют всю систему к электрическим приборам. По словам директора компании Сьюзан Стоун, полученные деньги пойдут на финальную подготовку продукта к выходу на рынок. "В будущем мы сможем делать французские окна (окна в пол). Мы превратим небоскребы в вертикальные солнечные фермы", - заявила Стоун. К началу 2024 года организация планирует запустить масштабное производство. Помимо офисных зданий фокус Ubiquitous Energy также нацелен на жилые дома. У новых стекол есть минус - цена. Окна с покрытием будут стоить на 30 процентов дороже обычных. Однако производитель и инвесторы полагаются на необходимость срочно решить проблему глобального потепления, рассчитывая, что данный фактор поднимет спрос на продукт. В качестве солнечных батарей окна Ubiquitous Energy тоже показывают себя хуже традиционных конкурентов - они на 50 процентов менее эффективны. Это объясняется их положением в пространстве: на вертикальную поверхность попадает меньше солнечного света, чем на горизонтальную. "Но мы сделали полезной поверхность, которая вообще не вырабатывала энергию. Стекло всегда было пассивным, а мы сделали его активным", - прокомментировала проблему Стоун. Китай также сделал ставку на солнечную энергию в борьбе с изменением климата. Правительство страны активно финансирует строительство новых заводов по производству поликремния - материала, который используется для изготовления фотоэлементов для солнечных панелей. Таким образом планируется снизить затраты на производство батарей и повысить темпы реализации проектов в сфере возобновляемых источников энергии.

Другие интересные новости:

▪ Дом доставляется вертолетом

▪ Электромагнитное реле FUJITSU COMPONENTS FTP-K3

▪ Проблему аккумуляторов выявил рентген

▪ Wi-Fi Mesh-система Xiaomi Mesh Router Suits

▪ Traco Power TMG - компактные AC-DC модули на плату

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Вредные вещества, их классификация. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Насколько опасны метеориты? Подробный ответ

▪ статья Водитель грузового автомобиля. Должностная инструкция

▪ статья Переключатель гирлянд. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Извержение вулкана. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026