Τροφοδοτικό για δυναμό ποδηλάτου με τη μέγιστη δυνατή απόδοση
0
Hullo,
Εδώ και μερικές μέρες προσπαθώ να σχεδιάσω το πρώτο μου σοβαρό κύκλωμα.
Έχω στο ποδήλατο ένα δυναμό κέντρου που γράφει πάνω 6V/3W.
Επειδή δεν μου έλεγε και πολλά αυτό, το μέτρησα και έφτιαξα τον πίνακα παρακάτω.
Έβαλα μιά αντίσταση 30Ω για φορτίο απλά για να πάρω μια ιδέα της εξόδου.
table.jpg
Εκεί που έχει "-" για κάποιο λόγο δεν πρόλαβα να σημειώσω τη μέτρηση.
Ενδιαφέρον είναι οτι πριν τις 230 RPM η έξοδος δεν είχε τη μορφή καθαρού ημιτόνου αλλά ήταν κάπως έτσι (άλλαζε ανάλογα με τις στροφές). Σαν συμβολή μερικών ημιτόνων τα βλέπει το άπειρο μάτι μου.
TEK0004.JPGTEK0005.JPG
Αυτό που θέλω τώρα να κάνω, είναι να σχεδιάσω ένα κύκλωμα που
1) Θα ανορθώνει την τάση του δυναμό και θα την κάνει DC.
2) Με αυτή την τάση να τροφοδοτεί 1 LED με 1Α στα 3V (CREE XP-G R5), να τροφοδοτεί ένα φορτιστή NiMH (με το MAX713 της maxim) και να έχει και μια έξοδο 5V σε ένα βύσμα USB για να φορτίζω και το κινητό μου. :ρ
3) Να κάνει switch από το δυναμό σε μια μπαταρία όταν το ποδήλατο κινείται κάτω απο μία ταχύτητα. Η μπαταρία θα φορτίζει απο το MAX713 όταν θέλω εγώ.
Βασικό χαρακτηριστικό που προσπαθώ να πετύχω είναι να έχει τη μεγαλύτερη δυνατή απόδοση! Μερικά watt βγάζει όλα κι όλα, αν χάνω κι όλας τι θα μείνει;
Που και περισσότερα watt να έβγαζε, τις απώλειες θα πρέπει να τις αναπληρώνω με περισσότερη δύναμη στο πετάλι!
Μέχρι τώρα έχω φτιάξει το κομμάτι του κυκλώματος που θα κάνει την ανόρθωση και την αλλαγή απο δυναμό σε μπαταρία. Αλλά έχω κάποια προβλήματα και απορίες και θέλω τη βοήθεια του forum.
Σημείωση: Το κύκλωμα δεν θα είναι ακριβώς έτσι, θα έχει και zener για προστασία και κάποιες αντιστάσεις που θέλω για τις πολώσεις. Αυτό είναι απλά για την ιδέα.
hub_schematic.jpg
Για τη γέφυρα ανόρθωσης με mosfet μπορείτε να διαβάσετε εδώ
http://www.thetaeng.com/FETBridge.htm
Σκέφτομαι πως θα δουλεύει κάπως έτσι.
-Όταν το δυναμό ΔΕΝ δίνει τάση, δεν θα υπάρχει τάση στην έξοδο του συγκριτή και έτσι δεν θα δημιουργείται κανάλι στο mosfet P καναλιού εμπλουτισμού. Άρα το δυναμό θα είναι αποκομμένο απο τα υπόλοιπα (led κτλ). Το 2ο mosfet θα είναι N καναλιου απογύμνωσης. Άρα θα υπάρχει κανάλι και το led θα τροφοδοτείται απο την μπαταρία.
-Όταν το δυναμό κινείται και το πλάτος της τάσης είναι μεγαλύτερο από τη Vref, η έξοδος του συγκριτή θα είναι -Vc, άρα θα δημιουργείται κανάλι στο P καναλιού mosfet εμπλουτισμού ενώ παράλληλα θα κλείνει το κανάλι στο N καναλιού mosfet απογύμνωσης. Τότε το led θα τροφοδοτείται απο την μπαταρία.
-Όταν το πλάτος της τάσης του δυναμό είναι μικρότερο απο την Vref τότε θα συμβαίνει ότι και στην πρώτη περίπτωση αλλά το N καναλιού απογύμνωσης θα έχει μικρότερη Rds(on) (φαντάζομαι).
Το πρώτο πρόβλημα είναι πως χρειάζομαι ένα μόσφετ απογύμνωσης με όσο το δυνατόν πιό χαμηλή Rds(on) όταν Vgs=0. Βρήκα ένα που έχει 2Ω περίπου. Αλλά αυτό σημαίνει απώλεια ενέργειας. Γιατί αν το ρεύμα που δίνει η μπαταρία είναι κάποια στιγμή 0.5Α, η απώλεια πάνω στο μόσφετ δεν θα είναι P=I^2*R=0.5W;
Δεν ξέρω αλλά μου φαίνεται μεγάλο ποσοστό όταν το δυναμό παράγει 3-4W.
Σκέφτηκα να βάλω 2 απογύμνωσης παράλληλα αλλά αυτό θα ανέβαζε το κόστος και δεν ξέρω αν αξίζει.
Σίγουρα μπορώ να βάλω ένα απλό ρελέ. Αλλά δεν έχω την εμπειρία και δεν ξέρω αν είναι καλή ιδέα όταν θα είναι πάνω στο ποδήλατο, στους δρόμους της αθήνας, χωρίς αναρτήσεις με μιά λακούβα σε κάθε μέτρο.
Δεύτερο πρόβλημα είναι πως το ολοκληρωμένο που έχω βρεί για να οδηγεί το LED, (http://www.national.com/ds/LM/LM3405.pdf) θέλει μια σταθερή τάση. Σκέφτηκα να βάλω ένα switching voltage regulator (http://www.national.com/ds/LM/LM2678.pdf) πριν απο τον οδηγό του LED αλλά αυτό σημαίνει απώλειες απο το voltage regulator και απο τον οδηγό του LED! Υπάρχει τρόπος να ξεπεράσω αυτό το πρόβλημα; Με όσο το δυνατόν λιγότερες απώλειες!
Θα ξαναποστάρω όσο δημιουργούντε και άλλες απορίες..
Απάντηση με παράθεση
Αρχικό μήνυμα από stelioskal
