자전거 발전기 전압 조정기. 계획, 설명

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어둠 속에서 자전거를 탈 때 자전거 발전기("발전기")에서 생성된 전압은 종종 자전거 헤드라이트에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 발전기 샤프트의 가변 회전 속도로 인해 램프의 밝기가 변경됩니다. 원칙적으로 전력이 다른 두 개의 전구를 가져와 이동 속도에 따라 전환하여 항상 빛이 있도록 할 수 있습니다.

낮은 자전거 속도에서는 저전력 조명이 도로에 대한 최소한의 가시성을 제공합니다. 그러나 속도를 높이면 과전압으로 인해 즉시 소진됩니다. 이런 일이 발생하지 않도록 하려면 신속하게 전구를 교체해야 하는데 이는 수동으로 수행하기가 매우 어렵습니다. 제안된 장치가 도움이 될 것입니다(그림 1).

(확대하려면 클릭하십시오)

다이오드 브리지 VD1...VD4의 출력 전압이 2,5V를 초과하지 않는 한 사이리스터 VS1은 닫힙니다. 왜냐하면 커패시터 C1의 전압이 개방 전압보다 낮기 때문입니다. 전류는 램프 EL2와 저항 R1, R2를 통과하여 EL2를 켜기에는 부족하지만 트랜지스터 VT1을 열어서 램프 EL1이 켜집니다. 전압의 일부가 개방형 트랜지스터 VT1에서 떨어지기 때문에 전압은 다이오드 브리지의 출력보다 낮습니다. C1의 전압이 VS1의 개방 임계값에 도달하면 트리거되고 램프 EL2가 켜지고 EL1이 꺼지며 트랜지스터 VT1이 닫힙니다. 분배기 R1-R2로 인해 VT1의 완전한 폐쇄가 보장됩니다.

자전거 속도가 느려지고 발전기 전압이 감소하면 사이리스터 VS1이 닫힐 때 역 스위칭이 발생하며 커패시터 C1을 충전하고 전압을 고정하기 위해 다이오드 VD5가 사용됩니다. 따라서 광원의 스위칭은 공급 전압의 평균값이 변할 때 발생하며 각 맥동 기간이 아닙니다.

저항 R1 및 R2의 값은 에너지 소비를 최소화하면서 트랜지스터 VT1을 안정적으로 개방하기 위해 선택되었습니다. 사이리스터 VS1이 열린 상태에서 완전히 닫히면 에너지가 소비되지 않으며 사이리스터가 닫힌 상태에서 완전히 열리면 열에 최소한의 에너지가 소비됩니다 (트랜지스터는 열린 상태에서 전압 강하가 최소로 선택됨). 따라서 트랜지스터 VT1(빛 EL1이 켜졌을 때)이 눈에 띄게 뜨거워지면, 즉 활성 영역에 있으면 R2 값을 줄여야 하며, EL2가 켜져 있을 때 약간 열리면 R1을 줄여야 합니다. 2,5V 미만의 전압에서 램프 스위칭이 발생하면 R3 정격을 높여야 하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

불행하게도 램프는 수명이 제한되어 있으며 모든 작동 조건을 준수하더라도 수명이 다해집니다.

설명된 회로에서는 하나의 전구가 소진되어도 다른 전구가 연소되지 않습니다. 사실, 고전력 EL2가 소진되면 VT1 베이스에 전압이 1이 되기 때문에 저전력 EL1이 켜지지 않습니다. 그러나 저전력 EL2이 소진되면 강력한 ELXNUMX의 작동이 변경되지 않습니다.

이 방식에서는 거의 모든 에너지가 광원으로 들어갑니다. 트랜지스터, 사이리스터 및 브리지 다이오드의 불가피한 에너지 손실은 최소한으로 줄어듭니다.

이를 위해 전압 강하가 최소화된 오래된 게르마늄 다이오드가 사용되었습니다. 대신 작동 전류가 300mA 이상인 모든 다이오드 또는 다이오드 브리지를 사용할 수 있습니다. 그러나 양단의 전압 강하가 커지면 램프의 밝기가 감소합니다. 다른 트랜지스터 VT1을 사용하면 램프 EL1의 빛도 약해지며, 사이리스터는 강력한 램프 EL2를 통해 전류를 줄여 동일한 전력 및 구동 속도에서 회로에서 약하게 빛납니다. 그러나 고속에서는 강력한 램프에 과부하가 걸리기 때문에 이는 회로의 장점으로 간주될 수 있습니다.

회로는 외부에서 헤드라이트 반사판에 걸어두기만 하면 쉽게 조립할 수 있습니다.

트랜지스터, 사이리스터 및 커패시터는 램프 소켓 근처의 반사판에 접착되어 있으며 저항기와 VD5 다이오드는 그 사이에 납땜되어 있습니다. 헤드라이트 반사경이 전도성인 경우 발전기 접점 중 하나가 연결된 자전거 본체로부터 부품을 분리하기 위해 부품 아래에 절연 개스킷이 필요합니다. 다른 전구의 반사경(전도성인 경우)도 자전거 본체로부터 절연되어야 합니다. 일반적으로 최신 반사경은 플라스틱으로 만들어지므로 절연할 필요가 없습니다. 자전거 본체에 양극 전위를 가하는 것은 부식을 증가시키므로 권장되지 않습니다.

헤드라이트 하나만 있으면 지나갈 수 있습니다. 그런 다음 회로를 설치하고 테스트한 후 그림 2와 같이 추가 램프를 고정합니다. 반사판은 회로에 따라 램프가 서로 직접 연결되므로 플라스틱이거나 전도성일 수 있습니다. 두 개의 램프 1과 1의 필라멘트가 반사경 2의 초점 3에 최대한 가깝게 위치하도록 직경이 더 얇은 유리 실린더가 있는 저전력 램프 4을 사용하는 것이 편리합니다. 강력한 램프 2는 소켓 5에 더 깊이 나사로 고정되지 않으면 후자가 초점에서 멀어집니다.

램프 실린더 1이 램프 실린더 2에 닿습니다.

두 번째 램프(6)의 소켓은 반사경에 뚫린 구멍(7)의 윤곽을 따라 접착되거나 납땜되며, 이러한 램프(1) 배열을 통해 램프를 변경할 수 있습니다. 램프 2는 램프 1을 풀 때 쉽게 나사를 끼우고 뺄 수 있습니다. 헤드라이트에서 반사경은 드릴 구멍이 아래로 향하도록 위치해야 합니다(그림 2 참조). 이 경우 램프 1의 필라멘트는 초점 3에서 아래쪽으로 이동하고 그로부터 나오는 빛의 흐름은 램프 2에 의해 생성된 빛의 흐름에 비해 약간 아래쪽으로 향하게 됩니다. 결과적으로 램프 1에서 "로우 빔"이 있고 램프 2에서 "하이 빔"이 있습니다.

저자: V.Solonin, Konotop, 우크라이나

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