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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Электрическая ложка подсолит еду 24.05.2024 Представьте себе прибор, который может изменять вкус вашей еды без добавления соли. Такую инновацию представила компания Kirin в сотрудничестве с профессором Хомэй Мияшита из Университета Мэйдзи. Они разработали электрическую ложку, которая с помощью электрических сигналов создает ощущение соленого вкуса на языке. Эта передовая ложка оборудована специальными электродами, которые посылают слабый электрический ток на язык, стимулируя вкусовые рецепторы и создавая легкий привкус умами. Перед тем как выпустить эту инновацию, компания протестировала технологию на электрических палочках для еды. Палочки, подключенные к наручному аккумулятору, увеличивали соленость вкуса на 50%, что подтвердило эффективность технологии. Основная цель разработки электрической ложки - помочь людям придерживаться здорового питания, не жертвуя вкусом. Высокое содержание натрия в пище связано с различными проблемами здоровья, такими как гипертония и сердечно-сосудистые заболевания. Новое устройство позволяет наслаждаться блюдами с низким содержанием соли, не ощущая при этом дискомфорта от недостатка вкуса. Продажи устройства уже начались в Японии, но пока что в ограниченном количестве - всего 200 штук. Стоимость новинки составляет 19 800 йен, что примерно равно $127. Этот высокий интерес к продукту говорит о значительной потребности в подобных технологиях среди потребителей. Компания Kirin планирует вывести электрическую ложку на мировой рынок в следующем году, что может стать настоящим прорывом в области здорового питания. В течение следующих пяти лет компания надеется продать до миллиона таких ложек, что свидетельствует о больших амбициях и уверенности в успехе своей инновации. Электрическая ложка Kirin - это не просто гаджет, а революционный инструмент, который может изменить подход к питанию. Сочетая передовые технологии и потребность в здоровом образе жизни, эта инновация имеет потенциал стать неотъемлемой частью кухни будущего. Новый продукт станет еще одним шагом вперед в области пищевых технологий, способным улучшить здоровье и качество жизни людей по всему миру. Внедрение таких инноваций делает возможным поддержание здоровой диеты без компромиссов по вкусу, что особенно важно в современном обществе.

Другие интересные новости:

▪ Домашних животных не стоит пускать в постель

▪ Робот-собака Lenovo Daystar Bot GS

▪ Первые 60 спутников глобального интернета

▪ Высокоскоростной SSD Sabrent Rocket NVMe 4.0 1 ТБ

▪ Сон защищает от простуды

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Пир во время чумы. Крылатое выражение

▪ Как заканчивалась Вторая мировая война? Подробный ответ

▪ статья Работник, занятый на лесосечных и лесокультурных работах. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Генераторы-сигнализаторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Неуязвимый воздушный шарик. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026