USB-laddare till navgenerator

[Malmberg88]

Hej

första inlägget för min del. Jag, liksom så många andra, ska ut och cykla i sommar, 100 mil ska det bli och då kan det vara trevligt att ladda mobilen då och då utan att stanna en dag och glo på Elbe. Ja, jag vet el finns i både Danmark och Tyskland men man måste ju ha ett litet byggprojekt också... Det kanske känns som världens enklaste sak att göra men jag har aldrig gjort något sådant här tidigare så jag börjar i liten skala.

Jag vet att det finns en del andra trådar om usb-laddare på cykel, el. motsv., men ingen är fullbordad och många med gamla länkar som inte finns kvar längre, därför tänkte jag skapa en med allt från början till slut. (Hoppas jag!)

Jag hade tänkt mig följande uppställning:
1 st navgenerator (sitter redan på cykeln) som producerar 6V växelspänning

1 st diod för att likrikta strömmen med, modell 1N4007
-(https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... 5-16&toc=0)

1 st motstånd á 68 ohm / 5W (Detta skulle kunna bytas ut till ett 47 ohm, vet inte riktigt varför dock??)
- (https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... 8-42&toc=0)

1 st motstånd á 47 ohm / 5W
-(https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... 8-26&toc=0)

1 st zenerdiod för att klippa spänningstoppar (??) (spänningen som överstiger 5 V på utgången i usb:n)
- här vet jag dock inte vilken jag ska ha riktigt (bör ligga på 6.7 V ungefär har jag fått veta), är lite inne på denna
(https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... 4-76&toc=0)

1 st USB-socket
- (http://www.conrad.se/,-PIN-USB-2.0-SOCK ... 06_6124112)

KANSKE kommer jag även att stoppa in en kondensator över zenerdioden för att jämna ut pulserna, i sådana fall blir det 100 µF, >10 V.
-(https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... 1-53&toc=0)


Mitt stora problem är att jag inte vet vad jag ska löda fast komponenterna på, ett kretskorta ja, men jag vet inte riktigt vilket jag ska köpa.
Jag är inne på följande:
-(http://www.conrad.se/TESTKORT-914-%28L% ... 42_2512021)

Jag har aldrig gjort något sådant här tidigare så jag är väldigt osäker på alla komponenter ovan och huruvida om de är funktionsdugliga eller inte. OBS: Det är inte jag som designat kretsen utan en elektrotekniker med många års erfarenhet som knåpa ihop den på en fem min men om ni ser något som ni inte tycker stämmer så är alla råd är uppskattade.

Idéer, frågor, råd? Allt uppskattas!

cheers
/Johan

[Lennart Aspenryd]

Även om det kan bli större förluster, vore kanske en mellanlagring i ett större batteri eller slik enhet vettigt.
Så pushar du över till telefonen vid behov!

Mycket mindre risker.

[Tekko]

Jag hade nog valt att använda en LM7805 spänningsregulator för detta, alt en liten dc/dc modul med 5v ut.

[mattias g]

http://www.utsidan.se/forum/showthread.php?t=43512

på utsidan.se har dom skrivit om liknande saker.
jag har byggt flera laddare med den beskrivning som är i slutet med olika värden på komponenterna och alla har fugerat perfekt.
7812+ billaddare känns lite onödigt, 7805 räcker.


vet inte om man får låna bilder så jag länkar till sidan istället.

[Malmberg88]

Ok tack för tipsen!
@Lasp: Jag får nog ta den risken, har inte tid att fixa med något sådan. Får bli nästa gång i så fall.

@Tekko o Mattias G: Det lät som en vettig idé. Får ta och räkna om värden på kondensatorerna och zenerdioden så att de passar 5V istället, men gör nog det imorgon så det blir rätt..

snabb fråga: är UA7805 samma sak som LM7805?? Hittade inget när jag googlade.

http://www.kjell.com/sortiment/el/elekt ... 805-p90061
https://www1.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/i ... =73-262-42

[Tekko]

Aa dom e samma.

[GFEF]

Ingen bra koppling förslag..........

Att använda 5W motstånd och endast en diod för likriktning utan kondensator ........
För en krets som drives med muskel kraft...................

En helvågslikriktare brygga och kondensator för detta ändamål 10-20 kr max......

http://sv.wikipedia.org/wiki/Likriktning

Vill man minska förlusterna använd schottkydioden i stället för kiseldioder.
En likriktare brygga med Schottkydioden 2*0,4 volt späninsfall i stället för ca 2* 0,7 för
kiseldioder.

https://sv.wikipedia.org/wiki/Schottkydiod

Att åstadkomma 5[V] för USB-laddning med små förluster är mera avancerat / dyrare.....

Finns färdiga kretsar att köpa på Ebay för mindre än vad komponenter kostar......

Som :

http://viewitem.eim.ebay.se/DCDC-adjust ... 74344/item

37,34 kr
Grati frakt

auto step down step up(SEPIC)
input 3-35V
output 1.25V-30V
biggest current 2A

Om det behövs skydd för mer än 30V ????

[mattias g]

om du ska sätta ihop laddaren från utsidan så rekommenderar jag en enkel strömbrytare mellan generator och laddare.

jag gjorde misstaget att cykla utan en telefon ansluten o då gick zenerdioden sönder.
klippte bort zenerdioden och laddaren fungerade igen.

[ElectricNooB]

Några förslag:

1 Ladda ett batteri som du sedan ”laddar enheter i behov av laddning med”.

2 Använd en 7805 för att få 5V Det finns även switchade ”versioner” 7805'an som klarar höga inspänningar!

3 Att ha ett sätt att justera laddströmmen till batteriet med en potentiometer på styret så att du kan ladda mer i nerförsbackar och inbromsningar och mindre i uppförsbackar. Då är det ju redan tillräckligt trögt att trampa!

[Malmberg88]

@GFEF: Att köpa en färdig kommer inte komma på tal, då kan jag lika gärna ta med stickkontakten och ladda på natten (vilket jag nog kommer att göra ändå). There's no fun in that. En likriktarbrygga kommer det nog inte att bli denna gången, kanske till en uppgradering i framtiden, helt klart värt att tänka på dock.

@Mattias: strömbrytare lät som en smart grej, det ska byggas in helt klart. Jag har dock en fråga angående kretsen du länka till, borde inte dioderna sitta i serie med var sitt motstånd? jag trodde det var electronics 101... eller har jag fel?

@ElectricNoob: tack för förslagen, potentiometern verkar som något man kanske skulle kunna bygga in, vet inte riktigt hur jag ska använda den dock. får väl googla lite mer för en bättre uppfattning

[mattias g]

jag vet inte exakt hur kretsen fungerar men motstånd behövs inte efter som 7805 klarar upp till 35 volt.

det skulle vara trevligt om någon mer kunnig kan förklara hur det fungerar

[zekkexavior]

Bra idé, men varför snåla på komponenterna? Lika bra att köpa 4 1N4007 och bygga en helvågslikriktare direkt. Och att ha lite kondensatorer är ju också bra

[jesse]

Jag tycker nog att man ska använda en LDO i det här fallet (alltså som en 7805 fast med mycket lågt spänningsfall). Då kan du ladda med ordentligt med energi även från lägre spänning. En 7805 tror jag behöver minst 7.5 volt för att ge ut 5 volt.

[xxargs]

vad händer om din kamera laddat färdigt och inte längre drar dröm genom den andra motståndet - dina 6.7 Volt kan förstöra laddkretsen i din kamera då dessa är bara gjort för 5 Volt - inte 6.7 Volt!

---

En generator är en konstantströmkälla med maxspänningen bestämd av hur fort generatorn snurrar. Ser man till att man drar så mycket ström som generatorn orkar ge och en smula till så får man den spänningen man vill - så länge generatorn snurrar tillräckligt fort vill säga.

och det villkoret uppfyller man enkelt med en zenerdiod (efter likriktning)

att man får en vanlig cyckeldynamo att lysa stabilt redan vid ganska långsam cykling och inte blir vitare och lampan går sönder för att spänningen stiger ju fortare man cyklar beror på att cykelglödlampan drar 500 mA vid 6 Volt och försöker lampan dra mer ström så sjunker spänningen för att generatorn inte kan lämna mer ström än just 500 mA även om man cyklar allt fortare.

skulle man sätta en 250 mA 6V glödlampa så kommer man att köra sönder denna när man cyklar eftersom ju fortare man cycklar så kommer generatorn att höja spänningen tills det drar 500 mA innan spänningshöjningen stannar av är stabil fast man cyklar ännu fortare och lampan har troligen 12 Volt över sig och är snart historia

Vad som händer är att det hittar en balansspunkt vid 6 Volt och 500 mA, skulle man byta 6 Voltslampan till en 12 Voltslampa @ 500 mA så skulle det funka också - men man måste cykla dubbelt så fort för samma 'vithet' på belysningen och generatorn skulle gå dubbelt tungt eftersom generatorn nu ger 6 Watt



Så lösningen är i princip att det räcker med en helvågslikriktarbrygga - efter denna en zenerdiod på 5.1 Volt 3 Watt mellan likriktarens plus och minus (eller kanske steget högre om man vågar grilla sina apparater med lite högre inspänning) och med zenerdioden en parallellkopplad konding av valfri storlek.

tänk på att plus och minus som kommer efter likriktarbryggan inte får ha kontakt med cyckelns chassie eftersom den oftast är ena polen på växelströmssidan.

Alla motstånd som man kopplar in i tidigare skisser i tråden här gör bara spänningen från generatorn måste hållas högre och cykeln blir med trögtrampad och måste trampas fortare innan det ger tillräckligt med spänning och därmed ström - navgeneratorn är inget batteri som ger fix 6 Volt, generatorn ger däremot max 500 mA om man trampar tillräckligt fort (dvs redan vid låg fart om man kortsluter generatorn) och kan ger över 30 - 40 Volt och kanske mer när du cyklar fort och därför kan du inte dimensionera det som om du skall mata en lysdiod med förkopplingsmotstånd som från ett batteri - du behöver inga motstånd alls så länge du har en zenerdiod med lämplig spänning som leder bort strömmen som dina förbrukare inte behöver för tillfället.

crosshojar med batteri har också bara en zenerdiod som reglerkrets efter likriktarbruggan då dess generatorer är ganska små medans riktiga motorcyklar kortsluter generatorn periodvis med en tyristor så fort utgående spänning efter likriktning är tillräckligt hög - fördelen med det sistnämda är att generatorn går lätt och drar väldigt liten mekanisk last när den arbetar kortsluten - alltså inga reglerförluster mer än kopparförluster i generatorn av strömmen som snurrar och förlusten i tyriston medans den leder.

[Malmberg88]

@xxargs: tack för ett väl förklarande svar. Så för att rekapitulera: förutom att motståndet innan zenerdioden var överflödig och att dioden borde varit en likriktarbrygga, så var det inget större fel på min krets. Hmmm, jag behöver ju komma upp i 1A och 5V. Jag får väl koppla ihop allt på mitt testkort och koppla utgångarna till en multimeter och sen cykla lite för att se vad det blir. Svårare än så kan det ju inte vara.

jag förstår inte vad du menar i ditt första stycke. Om, i mitt fall, mobilen laddat klart och inte längre drar ström genom det andra motståndet då borde det väl rimligtvis inte gå någon ström in till mobilen, eller har jag missat något?


@jesse: jag provade köra bara 7805:an på ett 9 V batteri (reellt 6.9 V) - det gav bara 3.09 V ut...

@zekkexavior: precis vad jag tänkte tidigare idag, så jag köpte en hög med kondar, motstånd och dioder.


jag saknar dock en zenerdiod, ska skicka efter en. så fram tills dess att den kommer, kommer jag inte att posta några resultat här. Jag får väl prova lite olika konstruktioner. dels xxargs förslag dels mattias g's