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 Подземный погрузчик Caterpillar 17.01.2024 Caterpillar продолжает внедрять передовые технологии в области электрификации для эффективных подземных работ, представляя инновационные решения в энергетической сфере. Компания Caterpillar представила новую линейку электрической техники, спроектированной для эффективной работы под землей. Производитель тяжелой техники представил подземный погрузчик, электрический экскаватор и систему управления, координирующую зарядку всей техники на предприятии. "Мы с радостью возвращаемся на CES, чтобы продемонстрировать наши последние достижения в области энергетических решений. Это мероприятие славится своим вкладом в прогрессивные технологии, что делает его отличной площадкой для представления нашего лидерства в области энергетических систем и комплексных сервисных решений, способствующих переходу на энергоэффективные технологии", - отметил Род Шурман, старший вице-президент подразделения Caterpillar Electrification. Компания представила генераторы, способные генерировать электроэнергию для хранения в системах аккумулирования энергии в батареях, а также продемонстрировала зарядные устройства постоянного тока. Caterpillar продемонстрировала мини-экскаватор с электрическим приводом и отбойным молотком. В отличие от других концепций электрического оборудования, где электрические приводы и шестерни используются для перемещения стрелы, Cat 301.9 оснащен электрическим двигателем для колес и аксессуаров, но при этом все еще использует традиционные гидравлические масла для управления стрелой. Мини-экскаватор Caterpillar 301.9 представлен с 48-вольтовым бортовым блоком аккумуляторов общей емкостью 32 кВтч, достаточным для 3 часов непрерывной работы. Также был представлен подземный погрузчик Caterpillar R1700 XE LHD с грузоподъемностью 16,5 тонн и максимальной скоростью чуть более 17 км/ч. Подключившись к двум инновационным зарядным станциям, погрузчик способен быстро зарядить батареи всего за 20 минут.

Другие интересные новости:

▪ MSP430 с Full-Speed USB 2.0

▪ Технология точного распыления Greeneye Technology

▪ Клавиатура для экстремальных условий на измерителе емкости FDC2214

▪ Техносфера Земли весит 30 триллионов тонн

▪ Говорящие кроссовки от Google

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Экстремальные ситуации аварийного характера на железнодорожном транспорте. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Когда возникли первые государства? Подробный ответ

▪ статья Водитель, перевозящий людей грузовым автомобилем. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Лазерная указка в охранной сигнализации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Получаем ацетилен. Химический опыт

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

www.diagram.com.ua
2000-2026