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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива ИБП Vertiv Edge Lithium-Ion 18.10.2021 Компания Vertiv объявила о выходе на рынок однофазных источников бесперебойного питания (ИБП) с литий-ионными аккумуляторами. Благодаря более низким требованиям к техническому обслуживанию литий-ионные аккумуляторы могут использоваться там, где IT-поддержка ограничена. По сравнению со свинцово-кислотными батареями с клапанным регулированием (VRLA) срок службы литий-ионных аккумуляторов больше в 3 раза, что уменьшает совокупную стоимость владения. Кроме того, они работают с большей эффективностью при более высоких температурах, меньше и легче по размеру, а также обеспечивают более длительное время работы, чем аккумуляторы VRLA, используемые для ИБП такой мощности. Семейство ИБП Vertiv Edge с литий-ионными аккумуляторами обеспечивает до 10 минут резервного питания при полной нагрузке против 4-5 минут стандартных ИБП с VRLA-аккумуляторами. ИБП Vertiv Edge с литий-ионными аккумуляторами отлично подходит для периферийных вычислительных узлов, а также для применения в таких отраслях, как здравоохранение, банковская сфера, образование, розничная торговля и государственное управление. Решение поставляется со стандартной пятилетней гарантией на электронику и аккумулятор. Систему можно интегрировать в стойку Vertiv VR Rack, что позволяет получить стандартизированное решение для IT-инфраструктуры, которое можно легко развернуть на различных площадках периферийных вычислений. Продукты линейки ИБП Vertiv Edge с литий-ионными аккумуляторами совместимы с программным обеспечением Vertiv Power Insight, которое можно бесплатно скачать на сайте производителя. Vertiv Power Insight позволяет пользователям контролировать до 100 стоечных блоков распределения питания (rPDU) и систем ИБП с защитой для отдельных и виртуальных серверов при отключении питания. Обновленное решение Vertiv Power Insight включает в себя подключаемый модуль VMware vCenter для оптимизации управления питанием и доступности.

Другие интересные новости:

▪ Мобильник помогает ориентироваться в городе

▪ Гиперзвуковой биплан

▪ Гонка летающих автомобилей

▪ Открыт новый тип состояния памяти

▪ Новые DC/DC-преобразователи FAN2011 и FAN2012

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья Гарнитур на лужайке. Советы домашнему мастеру

▪ статья Что изучают этика и эстетика? Подробный ответ

▪ статья Аралия маньчжурская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Датчик движения - защитник автомобиля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Горящая вода. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025