Dynamo a lampka na Cree

[gruby]

Pisałem o komercyjnej ładowarce sieciowej Nokii, ale rowerowej DC-14. Ona musi być tak skonstruowana, żeby nie występował efekt wzrostu napięcia, bo większości użytkowników padałyby telefony...

Wzrost napięcia jest nieunikniony bo tak działa prądnica. Najprawdopodobniej jest tam jakaś przetwornica, która wytrzymuje takie napięcia.

Przykład z 25V przy naładowanym i 20 km/h to dane z głowy, czy rzeczywiście tak będzie (policzone, zmierzone)?

Z symulacji. Oczywiście jest to mniej więcej bo nie mam pojęcia jaki jest pobór prądu telefonu w stanie spoczynku czy przy włączonym GPS. Szacunkowo z testów np. Lumii i czasu pracy na baterii. Bateria 3,7V. Na idle prąd 10mA, gps 300mA. Przy prędkości 20km/h na idle prądnica wygeneruje napięcie 25V, na gps 12V. Ze wzrostem prędkości napięcie będzie nadal rosło.

Problem z tego typu stabilizatorami napięcia (jak np. lm 2940) jest taki, że różnica pomiędzy napięciem wejściowym a wejściowym odłoży się na nim.

Poza tym czy stabilizator 5V nadaje się do ładowania telefonu? Li-ion ładuje się napięciem 4.2V

OK, rozumiem o tym kondensatorze, w tej konfiguracji rzeczywiście spali któryś z układów. Żeby tego uniknąć, czy da się układ z LEDami i ten ładujący połączyć równolegle i sterować prądem za pomocą potencjometru?

Żeby tego uniknąć C-1 musi być za wyłącznikiem.
Potencjometr ... nie rozumiem o co chodzi.

Ewentualnie wstawić diodę Zenera (np. taką ~6V) równolegle do C1?

6V i spory prąd (0.5A minus to co pobiera odbiornik) da sporą moc do odprowadzenia. Bezsens.

Zamiast tyrystora wstawić tam tranzystor. Wtedy układ ten będzie kasował nadwyżki napięcia tylko w momencie, gdy ono wystąpi (przełączenie)

Zamienić się nie da bo układ jest trochę inny.

Reasumując. Wspólny może być co najwyżej prostownik. Filtr musi być już rozdzielony na każdy układ (za przełącznikiem).

[JanekTheFizyk]

Poza tym czy stabilizator 5V nadaje się do ładowania telefonu? Li-ion ładuje się napięciem 4.2V

Przecież telefony ładujemy przez połączenie USB, a tam jest właśnie 5V

Z potencjometrem to jednak przekombinowałem, dzieliłbym nie prąd a napięcie...

Z crowbarem byłoby tak:

I tu idea moja jest taka, że miałby kasować duże napięcia tylko wtedy, gdy występują i mogą wysterować tranzystor. Z tyrystorem problem jest taki, że odprowadza non-stop (aż się coś nie spali, np. bezpiecznik).

Jeśli

Wspólny może być co najwyżej prostownik

, to pewnie najprościej jest dostawić drugi wyłącznik na linii przed mostkiem i najpierw odłączać dynamo, przełączać układy i z powrotem włączyć dynamo. Tylko wtedy pewnie napięcie wygeneruje się na zaciskach... ehh. Czyli trzeba się zatrzymać i dopiero zmienić? Musi się to dać jakoś zrobić

[gruby]

Przecież telefony ładujemy przez połączenie USB, a tam jest właśnie 5V

No tak, zapomniałem, że układ jest w telefonie.

Z crowbarem byłoby tak:

Prostsze rozwiązanie to po prostu dioda zenera tylko o odpowiedniej mocy. Crowbar tutaj jest zbędny bo jego funkcja jest trochę inna.

to pewnie najprościej jest dostawić drugi wyłącznik na linii przed mostkiem i najpierw odłączać dynamo, przełączać układy i z powrotem włączyć dynamo. Tylko wtedy pewnie napięcie wygeneruje się na zaciskach... ehh. Czyli trzeba się zatrzymać i dopiero zmienić? Musi się to dać jakoś zrobić

Generalnie powinien być jakiś wyłącznik tuż za dynamem. Zwróć uwagę, że jak będziesz jechał na pozycji ładowania ale bez podłączonego telefonu to na C1 będziesz miał dość wysokie napięcie. Upalisz kondensator bo najprawdopodobniej będzie to na 16/25V (są na większe ale gabaryty zapewne cię odstraszą a potrzebujesz tam dość dużego np. 1000uF). C1 obowiązkowo musi iść za switcha. Wtedy wyłącznik tuż za dynamem możesz sobie odpuścić pamiętając jednak, że podczas jazdy będziesz miał wysokie napięcie na mostku.
Jak dodasz diodę zenera za mostkiem to spokojnie możesz przełączać w trakcie jazdy pamiętając tylko byś wybrał taka diodę, która wytrzyma spory pik prądowy i moc rzędu kilku watów (zależnie od napięcia, na 6V powinno to być minimum 3W).

[JanekTheFizyk]

No tak, zapomniałem, że układ jest w telefonie.

Czasem najprostsze ucieka z głowy;)

O diodę Zenera pytałem chwilę wcześniej, to napisałeś, że:

6V i spory prąd (0.5A minus to co pobiera odbiornik) da sporą moc do odprowadzenia. Bezsens.

To w końcu jak? Dlatego właśnie wstawiłem crowbar (jak to się nazywa po polsku?) z tranzystorem, żeby dał radę z takimi napięciami/prądami. Wiem, że oryginalnie jest do czegoś innego.

Jeśli będę jechał na pozycji ładowania bez obciążenia tego układu telefonem, to niezależnie od tego, czy C1 będzie za, czy przed swichem, to on i tak będzie się ładował (prawda?). A jeśli tuż obok równolegle będzie dioda Zenera to ona będzie ściągać to nadmiarowe napięcie (tu już jestem mniej pewny, więc: tak?).

Dzięki za tę wymianę myśli, mam nadzieję na więcej!

[marmez]

Może pytanie nie na miejscu, ale nieraz trzeba się trochę wygłupić.

Jeżeli masz ładowarkę podłączaną pod dynamo i dającą 5V, to czy nie możesz jej podłączyć bezpośrednio pod dynamo i korzystać z pięknego 5V? I z niego ładować telefon i zasilać lampkę diodową (AMC7135 nawet chyba z 5V sobie radzą, choć akurat to by było mało efektywne, bo "nadmiar napięcia" się na nich odłoży, ale sterowników stepdown to akurat sporo jest

Pozdrawiam, marmez

[JanekTheFizyk]

Otóż nie mam takiej ładowarki, Nokia DC-14 była podana jedynie jako przykład. Moim celem jest zbudowanie takowej samemu przy zaangażowaniu mojej znikomej wiedzy o elektronice i zapewne wydaniu większej ilości pieniędzy niż warta jest powyższa wspomniana. Ale czego się nie robi dla zabawy

Oczywiście mógłbym zrobić dwa osobne układy i po prostu je przełączać podpinając kabelek z dynamo to tu, to tam. Oczywiście mógłbym też kupić gotowca (ładowarka Nokia + układ zasilający diody od użytkownika EdiMa). Ale nie byłby w tym takiej zabawy, burzy mózgów itd. Choć nie wykluczam, że na którymś z łatwiejszych rozwiązań się skończy.

[Hahar]

Mostek,kondensator ,przetwornica od "Dareltek" z alledrogo,podwójne gniazdo USB...

Podpina w razie potrzeby ładuje jednocześnie powerbank i telefon/nawigację-jeszcze nie mierzyłem napięcia na wejściu ale raczej będzie ok-przetwornica wytrzymuje 35V.
Chcę ładować wyłączam lampkę -zwykle i tak używam tego w dzień -może dołożę jakieś panele słoneczne za mostkiem dla ciągłości ładowania.

[gruby]

To w końcu jak? Dlatego właśnie wstawiłem crowbar (jak to się nazywa po polsku?) z tranzystorem, żeby dał radę z takimi napięciami/prądami.

Tu nie chodzi o to czy da radę z napięciami. Sądzę że to napięcie się zmieści nawet w granicach LM2940. problem polega na tym, że liniowe stabilizatory nadmiar mocy muszą wydzielić w postaci ciepła. Jak podłączysz bezpośrednio to grać się będzie LM. Jak crowbar (nie wiem, chyba po prostu układ zabezpieczenia napięciowego) to grzać się będzie tranzystor. Jak zener to dioda. Nie ma więc znaczenia co zastosujesz to i tak musisz odprowadzić to ciepło.
Dlatego stosuje się przetwornice albo zasila układy, które wykorzystują zawsze pełną moc.

Jesli chcesz jednak iść na prostotę i zastosować LM to:
1. zastosuj radiator na LM pamiętając by zawsze odłączać układ gdy nie masz podłączonego telefonu
2. zastosuj zenera o odpowiedniej mocy, wtedy też trzeba pamiętać o odłączaniu układu, jedynie może przeżyje jak zapomnisz
3. crowbar tylko jeśli łatwiej jest użyć tranzystor w obudowie to220 z radiatorem niż zener, efekt będzie ten sam

Jeśli będę jechał na pozycji ładowania bez obciążenia tego układu telefonem, to niezależnie od tego, czy C1 będzie za, czy przed swichem, to on i tak będzie się ładował (prawda?).

Tak.

A jeśli tuż obok równolegle będzie dioda Zenera to ona będzie ściągać to nadmiarowe napięcie (tu już jestem mniej pewny, więc: tak?).

Tak do napięcia jej przebicia. Ale wtedy ona zwiera dynamo co spowoduje przepływ prądu i wydzielanie na niej sporej mocy.

Jeżeli masz ładowarkę podłączaną pod dynamo i dającą 5V, to czy nie możesz jej podłączyć bezpośrednio pod dynamo i korzystać z pięknego 5V?

Nie Dynamo nie jest prądnicą napięcia o stałej wartości (czyli te 6V, które podają). Ono generuje napięcie takie by wygenerować prąd rzędu 0,5A. Wartości znamionowe są podawane dla oświetlenia halogenowego.
Test pradnicy

I z niego ładować telefon i zasilać lampkę diodową (AMC7135 nawet chyba z 5V sobie radzą, choć akurat to by było mało efektywne, bo "nadmiar napięcia" się na nich odłoży, ale sterowników stepdown to akurat sporo jest

Najefektywniejsze zasilanie ledów to po prostu podłączenie bezpośrednie. Byle tylko dioda wytrzymywała 0,5A. Prądnica więcej nie wygeneruje a odpowiednie napięcie wytworzy się samo.

[JanekTheFizyk]

Czyli zastosować np. coś takiego: przetwornica 5V 1A ? I do tego dołożyć zenera na 11V? Mówiłem, że jestem noga z elektroniki

I jeszcze jedno. Czyli jeśli:

Cytat:
Jeśli będę jechał na pozycji ładowania bez obciążenia tego układu telefonem, to niezależnie od tego, czy C1 będzie za, czy przed swichem, to on i tak będzie się ładował (prawda?).
Tak.
Cytat:
A jeśli tuż obok równolegle będzie dioda Zenera to ona będzie ściągać to nadmiarowe napięcie (tu już jestem mniej pewny, więc: tak?).
Tak do napięcia jej przebicia. Ale wtedy ona zwiera dynamo co spowoduje przepływ prądu i wydzielanie na niej sporej mocy.

to wcale kondensator nie musi być za switchem. Czy tak (muszę się tego dowiedzieć ) ?

A gdyby tak zastosować układ typu crowbar, tylko za tranzystorem (lub też tyrystorem) wstawić gałąź z diodami. I jeszcze dodać przełącznik... hm... Coś na ten kształt:

To miałoby szansę zadziałać?
1. Switch na ładowarce - jest obciążenie (gps czy coś), więc ładuje.
2. Switch na ładowarce - nie ma obciążenia, napięcie rośnie i bum, świecą się diody!
3. Switch na diodach - świecą się... diody!
Czy coś pokręciłem?

Przeglądnąłem trochę o tych przetwornicach i kuuurcze, z 3V zrobi 5V i z 11,8V też zrobi 5V! To jakaś magia jest.

[gruby]

Czyli zastosować np. coś takiego: przetwornica 5V 1A ? I do tego dołożyć zenera na 11V? Mówiłem, że jestem noga z elektroniki

Nie. Przetwornica ma być na napięcie prądnicy (kilkadziesiąt V) by nie zmuszać układu do odprowadzenia mocy w postaci ciepła.
Ogranicznik ma mieć zastosowanie tylko w przypadku nieodłączenia prądnicy np. przy niepodłączonym telefonie.

to wcale kondensator nie musi być za switchem. Czy tak (muszę się tego dowiedzieć ) ?

Musi być za switchem. Jeśli napięcie pracy ładowarki i ledów będą różne (np. 5V i 6V) to zawsze ładowarka dostanie za wysokie napięcie.
Można co najwyżej zastosować dwa niezależne ograniczniki na każdy z układów.

A gdyby tak zastosować układ typu crowbar, tylko za tranzystorem (lub też tyrystorem) wstawić gałąź z diodami.

Bezsens. Diody zaczną świecić dopiero jak załączy się tranzystor. A to nastąpi dopiero jak nastąpi przebicie diody by mógł wpłynąć prąd do bazy. Problem w tym, że na tranzystorze zawsze odłoży się to napięcie z diody. Tranzystor będzie wydzielał dość sporo mocy (do ponad 3W), która nie pójdzie w światło.

[JanekTheFizyk]

Chwila... dlaczego

Przetwornica ma być na napięcie prądnicy (kilkadziesiąt V)

skoro takie napięcia powstają na zaciskach tylko wtedy, gdy nie ma obciążenia? W projektowanym przeze mnie układzie ono ciągle ma być. Będzie to albo ładowane urządzenie, albo diody. W schemacie powyżej trzeba zamiast tranzystora wstawić tyrystor, bo on wtedy przełączy na stałe na diody. Do tego ma przecież niski spadek napięcia przy otwartym kanale, więc nie powinien się grzać (przynajmniej mocno). A i tak jego rola jest taka, żeby zapobiec usmażeniu układy i żeby dał sygnał typu: "Stary, nic nie ładujesz, wyłącz układ albo daj moc na diody przełącznikiem!" (tu mogę dołożyć jeszcze jakąś diodę czerwoną koło przełącznika. żeby raziła mnie po oczach, że coś jest nie tak). I wtedy, w chwili przełączania tyrystor ciągle będzie otwarty, więc obciążenie będzie na diodach. A po przełączeniu prąd popłynie już inną ścieżką, omijając tyrystor, bo tam mniejszy opór (mam taką nadzieję, choć na logikę tak mi wychodzi właśnie). Do tego wszystkiego trzeba oczywiście dobrać diodę Zenera z odpowiednim napięciem. Żeby nie spaliło diod po wysterowaniu tyrystora. Można też dostawić coś za tyrystor, co będzie dodatkowo obniżało napięcie w układzie.

Przetwornica z linka to był tylko przykład, choć podobał mi się w niej to, że działa też jako step-up, choć do ładowania urządzeń USB to może nie mieć znaczenia, bo i tak prądy będą zbyt małe. Więc ok, tu można dać taką, na wyższe napięcia.

Musi być za switchem. Jeśli napięcie pracy ładowarki i ledów będą różne (np. 5V i 6V) to zawsze ładowarka dostanie za wysokie napięcie.

A skoro ładowarka będzie przetwornicą działającą w wysokich napięciach? 5V będzie przecież na jej wyjściu dopiero.

Można co najwyżej zastosować dwa niezależne ograniczniki na każdy z układów. /quote] Nie wiem, o jakich ogranicznikach piszesz.

Chcę ładować wyłączam lampkę -zwykle i tak używam tego w dzień -może dołożę jakieś panele słoneczne za mostkiem dla ciągłości ładowania.

A robisz to podczas jazdy, czy musisz się zatrzymać?

[gruby]

skoro takie napięcia powstają na zaciskach tylko wtedy, gdy nie ma obciążenia?

Nie. Prądnica generuje napięcie zależne od rezystancji obciążenia. A ta rezystancja jest zmienna zależna od poboru prądu przez układ ładujący. Jak jeszcze przy maksymalnym mozliwym poborze (~0.5A) napięcie będzie stosunkowo niskie to w przypadku gdy telefon się naładuje i będzie pobierał znaczniej mniejszy prąd, napięcie znacznie wzrośnie i może to być 10V, 15V, 20V czy nawet więcej.

wstawić tyrystor. Do tego ma przecież niski spadek napięcia przy otwartym kanale, więc nie powinien się grzać (przynajmniej mocno).

Tak to wtedy ma sens ale. Ładowarka ma mieć 5V. Diody sa dwie to wyjdzie ok 6-7V. W momencie gdy telefon nie będzie pobierał maksymalnego prądu a trochę mniej to prądnica wygeneruje większe napięcie i przełączy na diody. Czyli z naładowanym telefonem z włączonym gps nie pojeździsz.

Do tego wszystkiego trzeba oczywiście dobrać diodę Zenera z odpowiednim napięciem. Żeby nie spaliło diod po wysterowaniu tyrystora.

Musi być trochę mniejsze od napięcia przewodzenia diod, uwzględniając również tolerancję diody i wpływ temperatury. Tu może być spory rozrzut więc 2 diody w szeregu to zdecydowanie za mało by odpowiednio wyregulować.

Musisz sprawdzić do jaki minimalny pobór prądu przez telefon przy twoim użytkowaniu i do tego oszacować jakie napięcie wygeneruje prądnica oraz dobrać diody.

Przetwornica z linka to był tylko przykład, choć podobał mi się w niej to, że działa też jako step-up, choć do ładowania urządzeń USB to może nie mieć znaczenia, bo i tak prądy będą zbyt małe. Więc ok, tu można dać taką, na wyższe napięcia.

Do prądnicy należy podłączać tylko podwyższającą. Wtedy przetwornica może być na docelowe napięcie obciążenia ale trzeba pamiętać o wyłączaniu prądnicy przy braku obciążenia.
Podwyższająco-obniżająca spowoduje generowanie wyższego napięcia na wejściu.

A skoro ładowarka będzie przetwornicą działającą w wysokich napięciach? 5V będzie przecież na jej wyjściu dopiero.

Kondensator masz na wejściu. Jeśli on będzie zawsze podłączony z crowbarem to może być wspólny.

Nie wiem, o jakich ogranicznikach piszesz.

Napiecia czyli zenerach lub crowbarach.

[JanekTheFizyk]

Do prądnicy należy podłączać tylko podwyższającą.

Ale prądnica generuje 6V i więcej, to dlaczego podwyższającą? Przecież chcemy (a przynajmniej ja) mieć 5V. Ewentualnie czegoś nie rozumiem, więc proszę o wyjaśnienie, I może o jakiś przykład przetwornicy?

Ogólnie to widzę, że może być problem z przełączaniem diody/ładowanie. Proste szacunki mówią mi, że przy 300mA napięcie będzie rzędu 10-12V. Musiałbym za crowbarem dołożyć ze dwa powerledy białe, albo jakieś inne elementy, które by nadmiar napięcia pomogły przezwyciężyć. Jakieś sugestie?

[gruby]

Ale prądnica generuje 6V i więcej, to dlaczego podwyższającą? Przecież chcemy (a przynajmniej ja) mieć 5V. Ewentualnie czegoś nie rozumiem, więc proszę o wyjaśnienie, I może o jakiś przykład przetwornicy?

Nie rozumiesz jak działa prądnica rowerowa. Ona generuje takie napięcie by na jej wyjściu płynął prąd 0,5A. W prądnicy istotne jest by zasilić odbiornik przy małych prędkościach kiedy to prądnica generuje zbyt małe napięcia. Dlatego przetwornica musi podwyższać. Z kolei jak już prądnica będzie generowała docelowe napięcie to przetwornica będzie pracować z przekładnią 1. Przetwornica sama dopasuje swoją rezystancję wejściową do prądnicy by ta generowała napięcie docelowe.

Przetwornica obniżająca spowoduje, że jej rezystancja wejściowa ustali się na takim poziomie, że prądnica będzie generować możliwie największe napięcie. Zysk z tego jest zerowy a jedynie same straty. Bo wtedy przetwornica w optymalnym punkcie nie będzie pracowała przy przekładni 1. A to są większe straty.

Ogólnie to widzę, że może być problem z przełączaniem diody/ładowanie. Proste szacunki mówią mi, że przy 300mA napięcie będzie rzędu 10-12V.

Mam nadzieję, że nie policzyłeś tego ze znamionowej mocy 3W?

[Pyra]

Witam

Nie rozumiesz jak działa prądnica rowerowa. Ona generuje takie napięcie by na jej wyjściu płynął prąd 0,5A.

Nooo nie do końca jest to prawda. Prądnica rowerowa (magneto), jest klasycznym przykładem prądnicy prądu przemiennego ze wzbudzeniem magnesem stałym. Cechą charakterystyczną tej grupy, jest zdolność samoczynnego ograniczenia prądu maksymalnego, w związku z niezmienną wartością pola magnetycznego.
W związku z powyższym, nie można napisać, że prądnica wartością napięcia wymusza przepływ prądu, o określonej wartości, bo to zupełnie inne sprawy.

... Bo wtedy przetwornica w optymalnym punkcie nie będzie pracowała przy przekładni 1. A to są większe straty.

Możesz przybliżyć pojęcie przekładni 1 oraz jej optymalności?

Pozdrawiam