Зу Dc5V От Динамо-Втулки Велосипеда

[Mah Mahoritos]

Появилось желание во время поездки иметь возможность заряжать/питать аппаратуру от велосипеда.

Кроме привычных динамо-машин с приводом от обода есть более совершенные динамо-втулки - просто втулка колеса со встроенным генератором. Собственно на базе такой хочу сделать зарядник. Сначала решил просто воткнуть выпрямитель и стабилизатор.

Однако подумав, что энергия вырабатывается неравномерно и не всегда (остановки на перекрестках), а зарядку производить лучше все-таки непрерывно, решил, что стоит в схему добавить буфеный аккумулятор небольшой емкости.

В итоге родился следующая блок-схема устройсва:

Динамо-втулка -> Выпрямитель -> Преобразователь-стабилизатор (для зарядки буферного аккумулятора) -> Аккумулятор -> Преобразователь DC-DC 5V

Динамо-втулка на скорости 5 км/ч начинает выдавать ~3В 2Вт, на 15 км/ч ~6В 5Вт, дальше напряжение уже почти не растет - ~8В макс.

Возможно, преобразователь перед аккумулятором можно и выкинуть, но смущает возможный перезаряд аккумулятора - ориентируюсь на распространенные телефонные модели, напряжение которых колеблется в районе 3-4 В.

Последний блок - преобразователь, соответственно должен будет из 3-4 В аккумулятора делать 5В 1А (желательный зарядный ток для современных смартфонов)

Могли бы подсказать распространенные МС, которыми можно было бы реализовать проект

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Kingston234]

ионистор можно использовать

стабилизатор 1В > DC-DC преобразователь 1-5В

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Mah Mahoritos]

Стабилизаторы втыкать нежелательно - зачем сжигать энергию, заработанную собственным потом. Хотелось бы все на преобразователях. Вроде видел некоторые МС, допускающие сильный дрейф входного напряжения, но там обычно было от 7 до 40 В входного (LM2576), мне бы что-нибудь с входным 4-15 В

Ионистор, как я понимаю - ОЧЕНЬ емкий конденсатор? Тогда, наверное можно будет первый преобразователь исключить

Изменено 24 июня, 2012 пользователем Mah Mahoritos

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Kingston234]

Да ёмкий, можно несколько последовательно, 1 ионистор 1В. В динаме вроде ток переменный, следовательно (8В-0.6В)*1.41=~11В максимум, тобишь 11 ионисторов, это если без преобразователей\стабилизаторов. И стабилизатор на 5В с КПД 90%. Только заряжать прийдётся долго и динама будет тормозить.

[Mah Mahoritos]

Вариант. А какие есть МС преобразователей с низким входным напряжением?

[fant]

Без нагрузки втулка может "разогнаться" почти до 30 В.

[Mah Mahoritos]

Вот характеристики втулки, которая ко мне едет. Немного маху дал с напряжениями - судя по графику выше 7В из нее выжать тяжело.

(8В-0.6В)*1.41=~11В

Можно же Шоттки маломощные использовать

Нашел почти подходящую МС. LT1308 - выход 5В 1А, вход 1-6В. Возможно, от этого производителя есть что-то с входным напряжением до 11В

[fant]

Гляньте ТУТ. Финский дяденька решал похожую проблему. Даже печатка есть.

[Mah Mahoritos]

Посмотрел. У него интересная схема выпрямления на MOSFET. Я ее толком пока не понял, потом же идет стабилизатор с низким падением напряжения. Но это все равно немного не то. Линейный стабилизатор просто сожжет все лишнее напряжение, а это не интересно. Покопался в каталогах Linear Technology. У них есть две классных МС - повышающе-понижающие конвертеры.

LTC3115 - Vin 2,7..40 V Vout 2,7..40 V Iout 2 A

LTC3112 - Vin 2,7..15 V Vout 2,5..14 V Iout 2,5 A

Т.е. две таких МС полностью могут реализовать задумку. Первая преобразует энергию генератора для оптимальной зарядки ионистора/аккумулятора, вторая будет держать стабильные 5 В на выходе независимо от заряда ионистора.

[fant]

Согласен. Про линейный стабилизатор. Конвертер предпочтительнее.

P.S. Статья всё же 2009 года.

[Mah Mahoritos]

На данный момент нашел еще подобные конвертеры. У TI есть buck/boost конвертеры TPS63060 и TPS63061. Входные 2,7..12 В, выходные у первого регулируются, у второго фикс. 5 В до 2 А на понижении 1,3 А на повышении. Стоят 3-4 бакса штучка на Farnell.

Судя по нижнему порогу входного напряжения МС как раз для работы от аккумуляторов сделан - их же вроде ниже 2,7 нельзя разряжать.

Что за корпус такой 10SON? Вид SMDшный - без ножек, контакты в основном под МС, но в боковые торцы выступают. Можно будет такой паяльной станцией припаять или только в печке?

Изменено 24 июня, 2012 пользователем Mah Mahoritos

[NebsteR]

Припаять все можно хоть паяльником... Феном станции тем более... Я ухитрялся паять QFN просто паяльником...

Это? Тогда это практически QFN, только с выступающей с боков центральной землей...

[Mah Mahoritos]

Они самые. Т.е. при желании можно будет нормально их припаять? У меня начальная станция без фена, только паяло.

ИМХО лучших МС я вряд ли найду - цена вроде бы небольшая, характеристики идеально подходят. Пока начну читать спецификации к МС и попробую накидать общую схему.

[NebsteR]

Т.е. при желании можно будет нормально их припаять?

Вполне, в частности из-за выступающих с боков контактов, побольше флюса и нормально... Потом желательно отмыть...

[Kingston234]

а есть схема стабилизатора LT1308 только на транзисторах?

[Mah Mahoritos]

Нарисовал эскиз схемы. Номиналы пока совершенно левые. Начну вдумчивое чтение даташита и расчет номиналов. Пока появилась еще одна мысль.

Примененный преобразователь имеет вход EN. Как я понял, это "включатель" МС. А что если добавить что-то вроде триггера, включающего второй (который после ионистора) преобразователь только после достаточной зарядки ионистора? Т.е. начинаем движение, работает только первая МС, напряжение на ионисторе растет, как только достигает определенной величины, включается вторая МС, после чего она уже остается в рабочем состоянии, пока есть питание. Хочу сделать такое дополнение, чтобы в начале поездки не срабатывали периодические отключения

upd: перерисовал с рабочими номиналами и добавил электролит после выпрямителя

Изменено 25 июня, 2012 пользователем Mah Mahoritos

[Mah Mahoritos]

Подумал над реализацией задержки включения второй МС, получилась такая схемка - добавления выделены красным. Могли бы подсказать, взлетит?

Мысль в том, чтобы IC2 запускалась только после достаточной зарядки ионистора, после чего бы работала вплоть до его полной разрядки.

Изменено 26 июня, 2012 пользователем Mah Mahoritos

[Mah Mahoritos]

Покумекал еще немного и понял, что стабилитрон нафиг не нужен. Вход EN логический, логическая 1 начинается с 1,2 В, так что хватит и простого делителя. Вот можно ли соединять выход PG (PowerGood, тоже логический, означает, что на VOUT нормальное напряжение) и EN, не знаю, надеюсь, резистора хватит, чтобы их развязать.

[SanyokBelarus]

Уважаемые пользователи, требуется ваша помощь! Скажите, возможно ли по этой схеме через динамо втулку заряжать аккумулятор 12В 17Ah, а также в то же время использовать его для зарядки мобильных устройств?

[fant]

Отчего же нет? Можно. Крутить пару суток на скорости около 15 кмч .

[к174ун4б]

Уважаемые пользователи, требуется ваша помощь! Скажите, возможно ли по этой схеме через динамо втулку заряжать аккумулятор 12В 17Ah, а также в то же время использовать его для зарядки мобильных устройств?

да без проблем! хоть авто мобильный аку. главное найди того дурака который будет тебе крутить педали без передыху несколько суток подряд, да ещё на хорошей скорости! или сам сядь и крути пока не околеешь

[SanyokBelarus]

Кто-нибудь сделал эту схему? Не плохо было бы, коль была б картинка