Convertir y estabilizar el voltaje de salida de un concentrador de dinamo

  

¿Hay un circuito simple que convierte la salida de CA a CC? Además, ¿qué tamaño tiene el circuito, qué tan fácilmente está disponible y qué tan confiable es?

Un puente rectificador, como mencionaste. Es pequeño, fácil de encontrar y bastante confiable si se opera dentro de las especificaciones. Cualquier distribuidor de electrónica los tendrá. Como son poco más que un arreglo específico de cuatro diodos, tampoco es difícil hacer uno.

  

¿Cómo construyo un circuito para convertir la salida de CA fluctuante de 6 voltios de la dinamo a una salida de CC estabilizada de 5 voltios (USB cargable)?

De muchas maneras, pero como esta energía eléctrica proviene de usted, es probable que desee que sea eficiente, pequeña y liviana. Eso probablemente significa una fuente de alimentación de modo conmutado . No es un circuito simple de construir, pero como lo menciona pjc50 en un comentario, hay productos comerciales que ya lo han hecho .

  

He leído en alguna parte que conectar un dispositivo a una fuente de entrada no estabilizada (en este caso, la salida de 5 voltios de la dinamo a mi iPhone) apagaría el dispositivo.

Eso es exactamente correcto. Si su dispositivo no fue diseñado para funcionar con el voltaje suministrado por este concentrador, lo más probable es que se dañe. Las baterías también requieren una fuente de alimentación específica para cargarlas. El voltaje de suministro debe ser mayor que el voltaje de la batería, pero no mucho, de lo contrario, generalmente están dañados. Los detalles varían bastante entre los diseños de la batería, pero es una suposición segura de que la conexión de cualquier batería directamente a esta dinamo dará como resultado cosas malas.

Mi consejo: como se desprende de su pregunta, tiene poco conocimiento en ingeniería eléctrica y lo que quiere lograr no es trivial, apéguese a los productos comerciales diseñados para trabajar con ese centro.

No utilice un puente rectificador. Es ineficiente, porque necesitas dos gotas de diodo en serie, y no le permite utilizar el cuadro como base para una lámpara de CC (como, por ejemplo, una moderna luz LED para bicicletas). En su lugar, considere un doblador de voltaje

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El 'regulador' puede ser un regulador de corriente, o simplemente un Zener seguido de una resistencia límite. Varios LEDs en serie pueden hacer uso del voltaje 'extra' suministrado. La precisión, como la eficiencia, es menos importante en esta aplicación.

He usado una batería de plomo-ácido sellada de 6V como el 'regulador'; la sobrecarga parece no ser un problema, y un regulador de baja caída IC puede garantizar que la salida a las lámparas es un 6V estable.

Es posible cargar desde una fuente de '5V', pero dependiendo de tales cosas es menos que satisfactorio; El generador tiene toda la potencia que necesitas.

Tengo dos de estos dínamos (en realidad Schmidts, no Shimanos, pero eléctricamente son equivalentes), y ya he construido muchas luces led.

Imaginé una configuración que, al mismo tiempo, es fácil de construir, segura, eficiente y barata. Se ha probado intensivamente en el uso diario.

En primer lugar, hay una cosa importante que debe preocuparse de su pregunta: desea una salida compatible con USB. Esto puede ser un gran problema, ya que los dispositivos electrónicos requieren una salida estable. Supongamos, por ejemplo, que desea cargar su teléfono celular mientras conduce: cuando detiene la bicicleta, ésta "apagará" la carga. Cuando comience a moverse nuevamente, "activará" la carga (y probablemente el teléfono emitirá un pitido y encenderá la pantalla).

Entonces, en este caso, necesitará un circuito más sofisticado, que probablemente incluya una batería. Nunca he hecho eso. Phill Frost ya lo explicó en detalle.

Ahora, si solo quieres un circuito de ILUMINACIÓN, mi configuración actual funciona muy bien y se compone de:

• Regulador: un diodo Zener 5W / 6V ;
• Filtro / estabilizador: un capacitor electrolítico de 16V 6800uF ;
• Rectificador: Cuatro diodos rectificadores ensamblados como un puente;

Con esto, obtengo una salida de 6V bastante estable (por encima de 5 millas por hora) y fuertemente regulada.

Dado que la salida de estos dínamos es nominalmente 6V / 3W, el uso de 6V / 5W mantiene el voltaje controlado y pierde muy poca corriente: la mayoría de la energía es drenada por los LEDs que enchufas.

Y como la corriente está limitada a 3W (0.5A), no soplará el Zener 5W incluso si ejecuta el sistema sin ningún dispositivo conectado (solo pequeñas chispas de cada ciclo de onda están en realidad por encima de 6V, como he comprobado con el osciloscopio de un amigo).

Puede tener el esquema SVG, en escala, aquí:

enlace

Y lo último (feo pero sorprendentemente robusto y resistente a la intemperie) está a continuación. Tenga en cuenta que solo los diodos y el condensador son lo que usted desea, pero yo reuní los LED en la misma placa debido a la preferencia personal por este proyecto.

Sugeriría un rectificador de puente completo, seguido de un condensador y un circuito de reducción de paso de CC (CC) CC listo para usar. Puede encontrar muchos que son aproximadamente 20x35x10mm de gran tamaño y cada uno cuesta entre 2 y 5 dólares, envío desde Hong-Kong incluido.

La ventaja de estos reguladores es que toman de la fuente solo la energía que necesitan, desperdiciando poco calor, y por lo tanto, la "carga" en sus piernas es tan baja como sea posible.

Cualquier otra solución que incluya resistencias (como un regulador Zener o un regulador lineal) será menos eficiente.

Las diferentes soluciones enumeradas aquí se explican en esta respuesta a la pregunta " ¿Cómo convertir 6V AC a 5V DC? ": una versión técnica de esta pregunta .

Acabo de construir un regulador en este sentido:

KBPC104 2A 200v Puente Rectificador 470uF 100v electrolítico Convertidor Buck basado en LM2596 de e-bay

Parece que comienza a cargarse inmediatamente incluso con una rotación muy lenta de la rueda y puedo escuchar desde el concentrador que está completamente cargada. Mi centro es un SON-delux, por lo que es importante que pueda obtener una salida a baja velocidad, especialmente porque estaré montando en las montañas donde a veces lo haré muy lentamente.

Además, mi batería de caché 22000 reconoce el voltaje inmediatamente y comienza a cargar.

Mi regulador anterior usaba un LM317 y la batería de caché no reconocía que se estaba cargando probablemente porque el voltaje subía demasiado lentamente.

Creo que este es un buen circuito. También las partes eran muy baratas.

Probé un Velo charger que puede suministrar hasta 1.5A pero encontré que la rueda tenía que estar girando muy rápido para que la unidad encienda la salida. Yo lo devolví.