Преобразователь динамо->DC с максимальным КПД

[Eats]

елси в моей схеме с диодным мостом вместо 40 милигенри поставить 20 милигенри последовательно с 3 Омами, то на выходе получу 1,5 Вата, тогда как просто на активной нагрузке при 3 вольтах я получу 1,7 Вата. Тоесть выиграша нет, даже минус 0,2.

Я не знаю, как измерить индуктивность генератора. Если на него подать переменное напряжение (что и делает измеритель RLC Е7-22), то в разных положениях ротора будет индуктивность от 30 до 75 мГн, но я не уверен, что это реальное значение индуктивности обмотки. Активное измерить проще, и результаты измерения достовернее. Оно 2 Ома. Впрочем, внутреннее сопротивление генератора на частоте 16Гц равно 7 Ом. Два из них от активного сопротивления. Стало быть, индуктивное будет примерно 6.7 Ома (если я ничего не напутал). При частоте 16Гц это даст индуктивность 67 мГн, что неплохо согласуется с результатами Е7-22.

Но на диодах падает при этом 0,55 Вата.

Да, вот именно поэтому я и начинал с удвоителя Латура. У него потери на диодах вдвое меньше. Он хорош ещё и тем, что легко трансформируется в мост Греца (что полезно на больших оборотах, когда можно отдать диодам их полватта, но зато уменьшить выходное напряжение).

Попробуйте подобрать просто один конденсатор, на скорость допустим 8 Км/час. Может это чуть увеличит напряжение и этого будет достаточно для вашей фары.

Конденсатор получается 1500 мкф, но так как велосипед теперь дома, а крутить колесо ещё нечем, то эксперимент откладывается на неопределённый срок. Может быть, до выходных.
А что, разве у Восхода-2 был генератор переменного тока?! И какова его мощность? А впрочем я уже и сам нашёл схему его электрооборудования. М-да... 3 катушки на фару, 2 на поворотники, да 1 на задний фонарь... такой генератор могли только немцы выдумать! Китайцы бы всё (включая зажигание) запитали бы от одной катушки. Честно говоря, я бы пошёл по пути китайцев: перемотал бы катушки поворотников и заднего фонаря единообразно с катушками фары и из этих 6 катушек сделал бы нормальные 6 или 12 вольт, от которых питал бы и фару, и поворотники, и задний фонарь со стоп-сигналом. Ведь не только катушек 8, полюсов у ротора тоже 8, и они все одинаковые, стало быть, три полюса ротора постоянно недоиспользуются. Мощность фары совершенно спокойно можно будет повысить раза в полтора. Ватт на 20 возрастёт нагрузка и на двигатель, но вам же не педали крутить! Кстати, похоже что у вас активное сопротивление генератора тоже около 2 Ом. И мощность ровно на порядок больше моей, как я и предполагал. Только PFC будет сделать чуть сложнее, потому что я могу изменить амплитуду управляющего сигнала в зависимости от частоты, а вы - нет. Впрочем, я бы начал с того, что отключил бы катушки зажигания и провернул бы коленвал, наблюдая (и даже записывая) сигнал с катушек освещения. Вдруг там не такой уж и квадрат, каким пугают?! Возможно, что форму портит зажигание. Дело в том, что стабилитроны (если у вас схема со стабилитронами) "съедают" верхушки напряжения, а поскольку железо статора для всех катушек общее, то и работает оно как трансформатор, давая примерно одинаковую форму сигнала во всех катушках.

[Eats]

soladko, а чем обусловлен выбор LM307H? У него есть какие-то особенности, которые не позволят заменить его, скажем, на 5532? Последний уже сдвоенный.

[soladko]

Выбор деталей в мультисиме не аргументирован ничем, так что подойдет что угодно подходящее по параментрам. Да и как выяснили в вашем случае не получится такая схема. У своего восхода я переделал чтоб 6 обмоток работали на свет(автомобильную галогенку на оборотах выше 2 тыщ тянет) а стоп и повороты от отдельного аккумулятора(две обмотки зажигания не трогал), который при выключеном свете подзаряжается от генератора. Но сча у меня другой мотоцикл.....его пока трогать не хочу, так как поставил ксенон и мне его света хватает, и геренатор 40 ватт тянет ксеноновских нормально.(перед этим все лампочки подсветки на светодиоды заменил, сэкономил ватт 8 наверное, или даже больше) Вам можно попробовать удвоитель плюс кондесатор...самому интересно что получится)))))))

[Eats]

Вам можно попробовать удвоитель плюс кондесатор...самому интересно что получится)))))))

Удвоитель у меня так и так уже два года как есть, и он по любому останется, потому что на низких оборотах без него никуда. Но на больших он даёт столько напруги, что прошибает насквозь диоды 1N5820, поскольку они низковольтные. А те, которые на 60В и более, уже по падению напряжения не сильно отличаются от обычных диодов. Поэтому мой самый первый вопрос и был по PFC, причём именно что-нибудь такое низковольтное, чтобы оно давало синусоидальный ток уже при напряжении в 3В.
С конденсатором я тоже уже успел немного поиграться. Но поскольку с той стоянки, где в моём распоряжении был станочек для вращения колеса, меня выгнали, то пока измерять параметры точно не могу. Однако и то, что получил, уже немного порадовало: если раньше ток КЗ был 0.5А, то с конденсатором на скорости 8 кмч он стал 0.7А, то есть вырос примерно в полтора раза. Это RMS, стало быть в пике достигает 1А. И вот если его рвать даже в пике при 1А, то при частоте 15Гц и индуктивности генератора 80мГн я насчитал мощность 1.2Вт, и это то же самое, что отжирает активная нагрузка. Кстати, попутно мне стало ясно, как измерить индуктивность генератора - по резонансу с известной ёмкости конденсатором. И некстати, в один неудачный момент я не удержал щупы тестера и был жестоко укушен собственным генератором, вышедшим из КЗ. Судя по ощущениям, там было около сотни вольт. А резонанс оказался совсем не таким острым, каким его показал EWB при симуляции. Не учитывают симуляторы множества факторов, поэтому я по старинке предпочитаю натурный эксперимент или в крайнем случае собственный расчёт по данным реальных компонентов схемы.
С удвоителем, между прочим, тоже оказалось не всё так просто. На меня тут во время медитации нашло просветление, и я обнаружил ещё одну свою ошибку. Но это уже требует просчёта системы из пары тригонометрических уравнений и одного логарифмического, так что это не сегодня.

[soladko]

С удвоителем, между прочим, тоже оказалось не всё так просто. На меня тут во время медитации нашло просветление, и я обнаружил ещё одну свою ошибку. Но это уже требует просчёта системы из пары тригонометрических уравнений и одного логарифмического, так что это не сегодня.

Очень интересно о чем вы

Но на больших он даёт столько напруги, что прошибает насквозь диоды 1N5820, поскольку они низковольтные

А что мешает динамку вашу шунтировать стабилитроном? Ведь тогда диоды гореть не будут.



Я тут подумал.....а разве конденсатор может помочь, если нагрузка-диодный мост с конденсатором? Ведь тогда вроде не будет условие резонанса соблюдаться. Кондесатор поможет если только резистивная нагрузка. А если я правильно мыслю-удвоитель напряжения не может без конденсатора на выходе работать......А просто диодный мост-может.


Почему ваш велосипед на штрафпрощадке? заинтриговали...

[soladko]

А резонанс оказался совсем не таким острым, каким его показал EWB при симуляции. Не учитывают симуляторы множества факторов, поэтому я по старинке предпочитаю натурный эксперимент или в крайнем случае собственный расчёт по данным реальных компонентов схемы.

Не симуляторы не учитывают, а это мы им деталек недорисовываем для симуляции, перед тем как что либо делать много цепочек можно в симуляторе отладить и проверить-факт, помогает.

[Eats]

А что мешает динамку вашу шунтировать стабилитроном? Ведь тогда диоды гореть не будут.

Каким стабилитроном? 1-амперным? И греть его 7-ю ваттами? Ну пусть даже 3 уйдут в фару (когда она включена), а остальные 4? Мало того, что греть, так ещё и крутить для этого педали? Нет уж, нафиг. Не для этого я ставил импульсный драйвер светодиодов, чтобы потом гасить излишки на шунте. Главная идея правильного подключения динамы в том и состоит, чтобы на больших оборотах не жрать от неё ток и, как следствие, уменьшить нагрузку на велосипедиста.

Я тут подумал.....а разве конденсатор может помочь, если нагрузка-диодный мост с конденсатором?

Не знаю. Экспериментировать надо. Симулятор тут, к сожалению, не помощник.

Кондесатор поможет если только резистивная нагрузка.

Резистивной нагрузке помогать не нужно. Достаточно не мешать. У неё и так всё красиво и шоколадно. Для этого и нужен PFC, чтобы любую сколь угодно нелинейную и реактивную нагрузку превратить в активную.

А если я правильно мыслю-удвоитель напряжения не может без конденсатора на выходе работать......А просто диодный мост-может.

Ну, это вопрос философский. Если от моста отрезать пару диодов, он тоже не сможет работать. В удвоителе два конденсатора и образуют недостающие два плеча моста. В схеме Греца этими двумя плечами являются диоды. В любом случае нужны 4 элемента. Но если удвоитель на выходе не требует фильтрации, уже выдавая сглаженное напряжение, то на выходе моста два раза за период напряжение проседает не только ниже порога срабатывания драйвера светодиодов, но и вообще до полного нуля. Так что вопрос, кто без чего не может работать, весьма философский. Удвоителю достаточно 4 элементов, а мосту необходим ещё и пятый.

Почему ваш велосипед на штрафпрощадке?

Да потому что у меня теперь доступа туда нет. Выгнали меня оттуда. А я там хорошо устроился: и приборы, и инструменты, и 3 фазы от инвертора (то есть крутить можно с любой скоростью). Теперь надо дома что-то придумывать.

[tauP10]

симуляторам нельзя доверять на 99%, на 70-80 можно

-- Прилагается рисунок: --

[soladko]

согласен, педали крутить тяжелее будет, а так, то никаких препятствий для использования стабилитрона не вижу. Но вопрос уже не в этом...

А я правильноо вас понял, что порог срабатывания вашей фары зависит от напряжения, и что вам важно пусть даже с потерей(70% кпд) но поднять напряжение на входе преобразователя фары? Тогда какой-то из вариантов схемы с корочением динамки мог бы помочь....

[Eats]

Ах, вон вы какой удвоитель имели ввиду! Самый простенький. Нет, я пользуюсь схемой Латура, она даёт удвоенную частоту пульсаций. А этот только одинарную. При 10 мкф на его выходе будет заметные на глаз пульсации свечения фары.

согласен, педали крутить тяжелее будет, а так, то никаких препятствий для использования стабилитрона не вижу. Но вопрос уже не в этом...

Ну как не в этом? Тема "преобразователь с максимальным КПД".

А я правильноо вас понял, что порог срабатывания вашей фары зависит от напряжения,

Да, и не только моей. Так работает любая фара. Даже лампа накаливания при меньшем напряжении горит тусклее. А светодиоды и вовсе гаснут, у них довольно резкий изгиб на ВАХ. Конкретно у меня три 1Вт-ных светодиода последовательно, так что им надо как минимум 9.6В для зажигания и примерно 10.8 для полной яркости. Драйвер на HV9910 начинает работать уже при 8 вольтах, поэтому мне нет смысла соединять светодиоды параллельно. Нижний порог напряжения как светодиодов, так и драйвера совпадает вполне удачно.

и что вам важно пусть даже с потерей(70% кпд) но поднять напряжение на входе преобразователя фары? Тогда какой-то из вариантов схемы с корочением динамки мог бы помочь....

Да, мне надо поднять напряжение хотя бы до 9.6В. Реально со скоростью 8 кмч ехать очень сложно, это уже почти остановка. Или самое начало движения. Даже при подъёме в мост скорость обычно бывает от 11 до 14 кмч. Но всё же КПД хотелось бы повыше. Я, конечно, понимаю, что на низких напряжениях (в частности, при 3 вольтах) получить 90% нереально, поэтому я буду рад и 80-ти. 70? Ну, это лучше чем ничего, но всё же надо получить не только напряжение, но и мощность, и это я тоже обозначил с самого начала. Даже повышающий автотрансформатор даст КПД более 70%, поэтому 70 будет всё же маловато. Автотрансформатор я тоже прошёл, и отказался от него с самого начала только по причине его габаритов (он же должен быть рассчитан на максимум КПД при 15 Гц!). А так он даёт прекрасные показатели. В общем, хотелось бы поболе 70-ти.