Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Все прочитали, вроде даже поняли, взяли паяльник - а нифига не получается? Скорее сюда! Поможем. Чем можем...
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Здравствуйте уважаемые радиокоты! Надеюсь в правильную ветку пишу.. и извиняюсь за объем.. совсем не умею коротко.. :(

В общем история такая! Собираюсь в дальнюю дорогу поездом, а поскольку розетки то и дело обесточивают недобросовестные проводницы и требуют денег чтоб зарядить телефон (проверено на личном опыте) то задумался сделать себе ветрозарядник.. который прикрепится снаружи поезда к окну (надеюсь :) ) и будет заряжать мой смартфон. Сразу скажу в радиоэлектронике я абсолютный новичок но в успех верю! :)
В общем почитав много информации про достоинства шаговых двигателей (от принтеров) и другие способы генерации энергии, в конце концов не найдя в моем городе ничего подходящего, купил в спортмагазине китайский велосипедный генератор с параметрами 6V и 3W и приделал к нему лопасти :). Был генератор и на 12 вольт (так же 3 ватта) но слишком громоздкий, хотя с ним было бы намного проще получить желаемый результат...

Генератор мой выдает переменный ток. И поскольку указанная мощность составляет 3W полагаю способен выдавать до 500 мА тока при 6V. Было установлено что смартфон при зарядке от стационарного обычного сетевого зарядника (на корпусе указано 5v 0.8А но без нагрузки показывает 6 вольт) потребляет 600 мА тока и напряжение падает до стабильных 5.3 В. Так же было опытным путем установлено что если напряжение зарядки (вернее нагрузки) будет ниже 5 вольт то телефон сам уменьшает расход, и ток потребления резко уменьшается до 300 мА, а если около 4 вольт и ниже - то вообще зарядка идет током меньше 10 мА, хоть зарядник и способен дать 0,8 А. Это конечно плохо и телефон будет нереально долго заряжаться или даже вообще не заряжаться (хоть индикатор на телефоне и показывает что идет процесс зарядки). Поэтому цель получить от моего генератора минимум 5 вольт под нагрузкой.. уже выпрямленного и стабилизированного напряжения.
Итак переменный ток генератора выпрямляю диодным мостом из 4 диодов IN4007, полагаю падение напряжения из за этого составит около 1.5 вольт (может и меньше..), затем сглаживающий фильтр в виде параллельно соединенного конденсатора на 3500 мкФ (читал что чем больше емкость конденсатора тем лучше и можно получить выходное напряжение больше в 1.41 раз, что мне очень не помешало бы) . Вернее у меня там не 1 конденсатор а 3 соединенных параллельно, два по 1000 мкФ и один на 1500 мкФ, все на 16 вольт. Затем параллельно стабилитрон на 6.2 вольта (есть также в наличии на 6.8v и 5.6v) через резистор на 470 Ом. Не знаю точно какой нужен резистор но в похожей схеме от китайского динамо (ручного) зарядника был стабилитрон 6.8 вольт через этот резистор 470 Ом и далее шел ТРАНЗИСТОР M28S B331!! Коллектор которого шел к плюсу источника тока, Эмитер к плюсу нагрузки, а база на стабилитрон (на схеме показано). И вот теперь я не знаю ставить ли этот транзистор в свою схему или нет!? :(
Насколько я смог разобраться это называется "последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе" и транзистор используется только при больших токах, чтоб стабилитрон не перегревался. Но я так и не смог найти при каких именно токах можно использовать обычный "Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне" а начиная с каких уже следует добавлять транзистор! Вот 500 мА это много или нет? Я конечно не думаю что генератор будет выдавать эти самые 500 мА под нагрузкой, но думаю 100-350 мА можно получить! Лабораторные испытания вчера подтвердили что при ветре в 80 км/ч (без стабилизатрона и транзистора. Только диодный мост и конденсатор на 100мкФ из того же китайского динамо зарядника. С емкостью 3500 мкФ еще не пробовал) идет зарядка телефона, напряжение на нагрузке скачет около 5 вольт и сила тока до 200 мА! Теперь вот хочу стабилизировать напряжение, но так чтоб много вольт не терять на падениях напряжения. Диодный мост так и так нужно ставить следовательно минус 1.5 вольт падения, а вот транзистор не знаю! Теряется на нем напряжение аж до 0,7 вольта! Проверял. А для меня каждый вольт важен.. Можно ли обойтись без него если ток нагрузки до 500 мА!? Вот в чем вопрос! :( На выходе генератора если будет 6 вольт переменки, то после выпрямления двухполупериодным выпрямителем и фильтрации конденсатором 3500 мкФ надеюсь получить 6*1,41= 8,46 вольт. Минус 1,5 вольта падения из за диодного моста остается 7 вольт (это в идеале). Если еще и транзистор то еще минус около 1 вольта, то есть остается 6 вольт! Еще сама нагрузка при зарядке сажает напряжение около вольта, остается 5 вольт. То есть в притык все.. А без транзистора шансов получить конечное напряжение при зарядке больше 5 вольт мне кажется намного больше.. Помогите советом.. :(

В приведенной схеме китайского стабилизатора еще был конденсатор 100 мкФ соединенный последовательно с источником тока! Источник там был небольшой мотор-генератор выдающий ПОСТОЯННОЕ напряжение около 6V но небольшую силу тока.. Меньше 100 мА. Поэтому выпрямителя в виде диодного моста в схеме не было, но зачем то сразу после плюса источника тока последовательно стоял один диод IN4004. Остальные детали были: резистор 470 Ом, стабилитрон 6.8 Вольт (C6V8 5T) ну и указанный трназистор M28S В331
Вложения
415px-Ser_stab_u.svg.png
Схема стабилизатора из китайского динамо зарядника.
(9.89 КБ) 733 скачивания
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Так же вопрос: можно ли параллельно к нагрузке (то есть на ВЫХОДЕ стабилизированного напряжения) дополнительно поставить конденсатор на 10 вольт и что это даст? и какой емкости, подойдет ли тот на 100 мкФ? Видел где то такую схему.

Еще встречал схему "параллельного стабилизатора содержащего регулирующий элемент - биполярный транзистор, коллектор которого соединен с положительным полюсом выходного напряжения, а эмиттер через стабилитрон соединен с отрицательным полюсом. Но его работу я вообще не понял :shock: Если в моем случае транзистор как бы берет на себя роль стабилитрона и пропускает через себя необходимый ток в нагрузку, то в этим регулирующим транзистором мне непонятно.. Лучше все таки использовать транзистор как я намереваюсь,верно? То есть Эмитер как плюс выходного напряжения..
ppp
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1451
Зарегистрирован: Ср мар 02, 2011 20:05:39
Откуда: Карельский перешеек

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение ppp »

Замените в выпрямителе диоды 1N4007 на диоды шоттки (например, 1N5819).

Транзистор выбрасывать нельзя, стабилитрон с такими токами не справится. Транзистор можно заменить на германиевый, на них падение намного меньше. Как вариант, стабилизатор можно собрать на одной интегральной микросхеме с малым падением напряжения, например LM2940-5.0.
ppp
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1451
Зарегистрирован: Ср мар 02, 2011 20:05:39
Откуда: Карельский перешеек

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение ppp »

MegaSAM3000 писал(а):Еще встречал схему

Почитайте вот эту страничку - http://radiokot.ru/start/analog/practice/02/
Никакаго вреда, кроме пользы :)
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

ppp писал(а):Замените в выпрямителе диоды 1N4007 на диоды шоттки (например, 1N5819).

Транзистор выбрасывать нельзя, стабилитрон с такими токами не справится. Транзистор можно заменить на германиевый, на них падение намного меньше. Как вариант, стабилизатор можно собрать на одной интегральной микросхеме с малым падением напряжения, например LM2940-5.0.


Спасибо за ответ! Насчет микросхемы - я бы рад, но в моем маленьком городе один единственный магазин радиотоваров, и там очень сложно что либо конкретное найти.. Про диоды шоттки я знал.. но задав вопрос о наличии продавщице получил лишь удивленный взгляд и пожимание плечами.. Поэтому взял те что были.. В общем завтра соберу с транзистором, все покажут испытания..
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

ppp писал(а):
MegaSAM3000 писал(а):Еще встречал схему

Почитайте вот эту страничку - http://radiokot.ru/start/analog/practice/02/
Никакаго вреда, кроме пользы :)


:)) Очень полезный материал! Внимательно прочитал! В идеале конечно следует произвести все подобные расчеты, чем возможно и займусь если будет время! А то пока только методом тыка пытаюсь найти правду :)) Единственное меня смутил "Коэфицент пульсаций Кн" при расчете конденсатора.. Где мне его взять? Ведь я не знаю частоту генератора.. А там в статье похоже говорится о сетевой частоте трансформатора - 50 гц
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Ничего не понимаю... :( Собрал схему двухполупериодный выпрямитель на 4 диодах IN4007 c конденсатором 3500 мкФ 16 V + стабилизатор со стабилитроном 6.2V (резистор 470 Ом) и транзистором M28S B331. Решил опробовать с блоком питания 12 вольт вместо источник. Подаю на диодный мост напряжение 12 вольт (конечно мост при этом как таковой не нужен но все же), на выходе транзистора получаю 5.4 вольта без нагрузки (похоже транзистор съел 6.2-5.4=0.8 вольта), вроде неплохо, но когда подключаю нагрузку (ставлю телефон на зарядку), напряжение падает до 3.9 вольт! :( Думаю неужели нагрузка скушала полтора вольта??

Заменил стабилитрон с 6.2 на 6.8 в надежде получить лишние 0.6 вольта, и таки да - на выходе без нагрузки получаю прибавление, теперь там ровно 6 вольт!! Но опять же когда подключаю нагрузку - напряжение снова 3.9 вольт!! :shock: хотя ожидал минимум 4.5! Получается что это не нагрузка кушает полтора вольта (во втором случае уже целых 2 вольта) а буд-то сам транзистор как-то пропускает только 3.9 вольта при подключенной нагрузке при любом стабилитроне!! :( Или я чего то не понимаю....??

Тут даташит на транзистор http://html.alldatasheet.com/html-pdf/4 ... 28S-B.html Помогите плиз....

Решил измерить напряжение прям на самом стабилитроне (не на эмитере транзистрора), без нагрузки 6.8 вольт как и положено, а вот под нагрузкой оказалось проседает до 4.7 вольт.. :( :( :( Хотя источник тока обеспечивает 12 вольт и 1.8 ампера.. Почему проседает напряжение на стабилитроне..?? :dont_know: Может резистор слабый..?? или транзистор не расчитан на такие токи и напряжение..? :cry: в даташите транзистора мало что понял про его характеристики..
Yapail
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Вс дек 23, 2012 23:35:12
Откуда: Россия, Саратов

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение Yapail »

Сначала нужно думать не об электронной обвязке, а о механической. Лопасти диаметром 10 см ваш генератор не закрутят.
Радуга52
Родился
Сообщения: 7
Зарегистрирован: Пн май 20, 2013 23:13:59
Откуда: москва. выхино.

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение Радуга52 »

А если просто приобрести большой 6 вольтовый аккумулятор. И от него заряжать телефон.
----------
Схема блока питания из цикла проще не бывает, хороша для изучения основ электроники. Для ваших целей она не подходит. Не ломайте голову.
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Yapail писал(а):Сначала нужно думать не об электронной обвязке, а о механической. Лопасти диаметром 10 см ваш генератор не закрутят.


Извиняюсь, но я же уже писал что проводил испытания, и лопасти очень даже крутят генератор и с невероятной скоростью даже при 70 км/ч, а поезд по ночам и до 100 может ехать. Это не проблема. Вы мне лучше помогите с расчетами.. :( Потому как я их совсем не могу осилисть.. Вот например из статьи "Сначала нам необходимо определить какое напряжение Uвх мы должны подать на стабилизатор, чтобы на выходе получить необходимое Uвых.
Это напряжение определяется по формуле: Uвх = Uвых + 3 Откуда взялась цифра 3? Это падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора VT. Таким образом, для работы нашего стабилизатора на его вход мы должны подать не менее 17 вольт." :shock: Так откуда все таки взялась цифра 3 если он еще даже не знает какой транзистор собирается использовать? И вообще почему такое большое падение напряжения на переходе коллектор-эмитер?? Неужели такое огромное падение это характеристика любого транзистора?? И тогда в моем случае нужно подать на стабилизатор 6+3=9вольт?? Чтоб получить на выходе 6?
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Радуга52 писал(а):А если просто приобрести большой 6 вольтовый аккумулятор. И от него заряжать телефон.
----------
Схема блока питания из цикла проще не бывает, хороша для изучения основ электроники. Для ваших целей она не подходит. Не ломайте голову.


Суть затеи - не тратить деньги на оплату проводнице для зарядки телефона, а Вы предлагаете купить аккумулятор. Да еще и большой. С таким успехом я мог и батареек запасных на мой телефон просто купить и предварительно их зарядить. Но даже не в этом дело, хочется реализовать именно данную идею, знаю что она выполнима, просто мне не хватает немного знаний и опыта в радиоэлектронике.. :(
Аватара пользователя
Engineer_Keen
Друг Кота
Сообщения: 3868
Зарегистрирован: Пт янв 29, 2010 10:27:40
Откуда: Москва

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение Engineer_Keen »

MegaSAM3000 писал(а):Извиняюсь, но я же уже писал что проводил испытания, и лопасти очень даже крутят генератор и с невероятной скоростью даже при 70 км/ч

Я надеюсь это при номинальной нагрузке, а не на холостую?
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Engineer_Keen писал(а):
MegaSAM3000 писал(а):Извиняюсь, но я же уже писал что проводил испытания, и лопасти очень даже крутят генератор и с невероятной скоростью даже при 70 км/ч

Я надеюсь это при номинальной нагрузке, а не на холостую?


Испытания проводил с подключенным телефоном! Но без стабилизатора, только диодный мост чтоб выпрямить переменку генератора и все! Шел процесс зарядки, индикатор телефона это показывал, при этом замеры показывали естественно нестабильное напряжение на нагрузке , в пределах 5-6 вольт (зависело от изменений скорости движения машины в окно которого я и высунул генератор), и силу тока нагрузки при этом от 160 до 250 мА в зависимости от скорости.



Вам нужно прочитать правила форума.
http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=19&t=6538
Нарушение Правил форума п. 2.7

aen
Аватара пользователя
VT1
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2458
Зарегистрирован: Вс июл 11, 2010 14:39:04
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение VT1 »

MegaSAM3000 писал(а):Откуда взялась цифра 3? Это падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер транзистора VT.
Неужели такое огромное падение это характеристика любого транзистора??
Это не падение напряжение, а напряжение работы транзистора в линейном режиме.
Для того, что бы транзистор работал на нем должно быть какое то напряжение. На схеме же обычный эмиттерный повторитель или как еще называют каскад с общим коллектором.
Если на транзисторе нет напряжения, то как же он работать будет?
Три вольта это как бы минимум приемлемого напряжения на транзисторе.

В Вашем случае лучше поставить импульсный стабилизатор и не расходовать полученную энергию на разогрев вагона.
А всего вернее кроме диодного моста вообще ничего не нужно ставить, т.к. ток получается и без него не такой уж и большой.
Аватара пользователя
Alter Ego
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1119
Зарегистрирован: Ср май 01, 2013 22:37:08
Откуда: Украина

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение Alter Ego »

Можно использовать 7805 и пусть будет падение напряжения на ней - просто генератор будет крутиться быстрее.
Напряжение на входе надо ограничить, иначе после окончания заряда взорвется конденсатор.
Изображение
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Lazy писал(а): Три вольта это как бы минимум приемлемого напряжения на транзисторе.


Так становится более понятно.. Но возникает вопрос эти 3 вольта необходимые для работы транзистора все таки теряются ( то есть дальше на нагрузку не идут, и расходуются именно на поддержание работы транзистора) или все таки эти 3 вольта просто минимум чтоб проход коллектор-эмитер открылся и эти 3 вольта прошли через этот проход дальше на нагрузку? :(
Аватара пользователя
VT1
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2458
Зарегистрирован: Вс июл 11, 2010 14:39:04
Откуда: Россия.
Контактная информация:

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение VT1 »

MegaSAM3000 писал(а):эти 3 вольта необходимые для работы транзистора
Уже писал.
Для работы транзистора в линейном режиме на нем должно быть какое то напряжение.
Три вольта, это как бы приемлемый уровень который уменьшать нежелательно.
MegaSAM3000 писал(а):эти 3 вольта все таки теряются
Да.
Это напряжение по сути теряется в данном линейном стабилизаторе, но оно необходимо для работы транзистора.
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Alter Ego писал(а): иначе после окончания заряда взорвется конденсатор.

:shock: :shock: Не хочу ничего чтоб взрывалось )) А что значит напряжение на входе надо ограничить? На входе чего, стабилизатора? Я не очень понимаю.. :( Схему то понял, а вот с ограничением напряжения..
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Lazy писал(а): Это напряжение по сути теряется в данном линейном стабилизаторе, но оно необходимо для работы транзистора.


Хорошо, с этим понятно. Но почему тогда при подаче на стабилизатор 12 вольт (на стабилитроне без нагрузки как и положено 6.8 вольт получается) при подключенной нагрузке напряжение на стабилитроне проседает до 4.5 вольт, и соответственно на эмитере транзистора (уже на нагрузке то есть) остается всего 3.9 вольта? Ведь входное напряжение 12 вольт! :?
MegaSAM3000
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 36
Зарегистрирован: Пн янв 21, 2013 07:52:58

Re: Зарядка от ветрогенератора. Помогите со стабилизатором.

Сообщение MegaSAM3000 »

Alter Ego писал(а):Можно использовать 7805

Прочитал что "для нормальной работы на вход стабилизатору 7805 необходимо подавать напряжение около 10 вольт".. А у меня генератор максимум 8.5 выдаст, вернее даже 7 (потери из за диодного моста). И во вторых у этого стабилизатора стабилизированное напряжение 5 вольт (полагаю без нагрузки). А мне нужно 5 под нагрузкой, то есть около 6 без нагрузки. :(

В общем что же это получется что нельзя никак из 7 нестабилизированных вольт получить 6 стабилизированного напряжения? :( Чтоб нагрузку хотя бы в пару сотен мА выдерживала..
Ответить

Вернуться в «Практика»