Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

bruno4 05 Sty 2009 20:38 117318 64
  • Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

    Do czego to służy? Podczas wypraw rowerowych trwających czasem kilka tygodni niezbędna jest energia elektryczna. Zasilanie GPSu, ładowanie akumulatorów w aparacie fotograficznym, czy też telefonu komórkowego. Popularne są wszelkiego rodzaju ogniwa słoneczne. Niestety nie zawsze można liczyć na słoneczny dzień. Firma Shimano produkuje piasty, które jednocześnie są dynamem. Mają małe opory toczenia, są wytrzymałe i wodoodporne. Takie dynamo produkuje prąd zmienny - 6V - 3W. To w zupełności wystarcza do zasilania oświetlenia roweru a podczas dnia do ładowania różnych urządzeń niezbędnych podczas wyprawy.

    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

    Opis ładowarki:
    Jest to klasyczny układ zasilacza opartego o regulowany stabilizator LM317.
    Diody D1 do D4 to diody Schottky'ego. Charakteryzują się małą pojemnością złącza, dzięki czemu typowy czas przełączania wynosi tylko około 100 ps. Diody Schottky'ego mają również mniejszy spadek napięcia w kierunku przewodzenia.
    Kondensator C3 - 10uF powoduje ponad pięciokrotny wzrost tłumienia tętnień i zakłóceń impulsowych. Współczynnik tłumienia tętnień napięcia wyjściowego LM317 wyniesie ok 80dB. Stosując ten dodatkowy kondensator należy zastosować diodę zabezpieczającą D6, mającą rozładować ten kondensator w przypadku zwarcia wyjścia układu.
    Dioda D5 stanowi zabezpieczenie przeciwko zbyt wysokiemu napięciu wyjściowemu – taka sytuacja może mieć miejsce zaraz po wyłączeniu zasilania. Wtedy dioda zaczyna przewodzić i odprowadza „wsteczny” prąd z końcówki stabilizatora.

    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB
    Dynamo firmy Shimano - 6V / 3W

    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB
    zasilacz w obudowie z wyłącznikiem

    Płytka PCB do pobrania plik PDF

    Dodatkowe informacje na stronie Link

    Proszę poprawić tytuł zgodnie z regulaminem punkt 10.9
    /Faces/


    Fajne!
  • Ups
  • #2 06 Sty 2009 11:13
    Elektro-montaż
    Poziom 2  

    Możesz podać ile to waży ? Na wyprawach rowerowych waga ma największe znaczenie, czasami nawet większe niż funkcjonalność sprzętu. Według mnie powinieneś zastosować jak najwięcej elementów SMD, płytkę dwustronną i praktycznie usunąć obudowę lub zmienić sposób zabezpieczenia układu na lżejszy( bo jest trochę za duża i zbyt dużo waży).
    p.s. jako ciekawostkę podam że maniacy rowerowi potrafią wydać tysiąc złotych żeby np. korba w rowerze była lżejsza o kilkadziesiąt gramów :)

    pozdrawiam

  • #3 06 Sty 2009 11:22
    lackow
    Poziom 9  

    A jak się to odnosi do prędkosci jazdy?
    Wiadomo ze dynamo z chwilą ruszenia nie produkuje pełnego napięcia i co wtedy z falowaniem napiec podczas zwalniania i przyszpieszania. Jaka jest optymalna predkosc jazdy?

  • Ups
  • #4 06 Sty 2009 12:02
    austin007
    Poziom 17  

    Wszytko pięknie tylko na LM317 masz spadek ok 1,25V i ok 0,5V na mostku. Pojemności nieco podbiją napięcie. Myślę,że zdecydowałbym się na przetwornicę impulsową. Przy takiej wydajności prądnicy gabaryty i masa będą korzystniejsze. Ponadto sprawność zdecydowanie wzrośnie. Jeśli zaprojektuje się ją starannie, to nie powinna być większa awaryjność. Jeżeli przetwornic startować będzie od niskiego napięcia wejściowego, to wcześniej osiągniemy wymagane napięcie na wyjściu.

  • #5 06 Sty 2009 12:34
    ic_735
    Poziom 15  

    Witam

    Pomysł całkiem fajny i praktyczny.
    Pomyśl np nad zastąpieniem LM317 układem LM2940 - 5V
    1. Układ nie jest drogi.
    2. Nieco mniej elementów (jest fabrycznie 5V)
    3. Jest to stabilizator LOW DROP - i to chyba tu największa zaleta

    Pozdrawiam

  • Ups
  • #6 06 Sty 2009 13:12
    PEJO
    Poziom 21  

    a misie podoba, waga mi pasuje... mogło by być cieższe troche;)
    jest funkcionalne i na pewno przydatne.
    ps. ile kosztuje takie dynamo w piascie? i czy są mocniejsze?

  • #7 06 Sty 2009 13:15
    korneliuszo
    Poziom 16  

    Mam takie dynamo i jest ono świetne.

    Masa przy podróży kilkudniowej na której się zakłada spanie w namiotach i na miejscu kupowanie jedzenia i tak jest duża.

    Osobiście wykonałem coś podobnego (tylko mostek prostowniczy). Służyło to do ładowania komórek.

    Dla Nokii 3310 ładowanie zaczyna się tak od 4V.
    Maksymalne napięcie to ok. 20V (z tego co pamiętam).

    Osobiście zamiast stabilizować napięcie do 5V i wyprowadzać je na usb do ładowarki zbudowałbym ładowarkę.

  • #8 06 Sty 2009 14:36
    KolegaZ
    Poziom 11  

    Witam, ciekawy projekt. Ale w wyprawie rowerowej poza wagą, tu jest naprawdę mała liczy się przedewszystkim odporność na zabródzenie i zalanie. Układ pokryłbym lakierem izolacyjnym, i zastosował mniejsze kondensatory.
    Czy nie sądzisz że lepiej zastosować przetwornicę DC/DC zamiast stabilizatora, oraz mostek zintegrowany zamiast diod = mniejsze straty, choć "szybkie" diody też są OK.
    DC/DC:
    np:LM2754-5.0M / ADJ

  • #9 06 Sty 2009 15:03
    korneliuszo
    Poziom 16  

    @KolegaZ Ja uważam że niezawodność (choć lakierem pokryć można). A w deszczu się nie jeździ i nie trzyma elektroniki na wierzchu.
    Kondensatory ja bym zostawił (widać że są wysokie jak radiator czyli nie są najwyższe).

    LM2754 to przetwornica do zasilania diód LED i ona tu nie pasuje (podwyższa napięcie lecz nie stabilizuje) (może chodziło o inny układ)

  • #10 06 Sty 2009 15:14
    hindoos
    Poziom 19  

    To, że w deszczu się nie jeździ, nie znaczy że nie może nas złapać w czasie jazdy. :) Ja bym zrobił jeszcze wyjścia do oświetlenia LED - koncepcyjnie pomysł niemalże identyczny do mojego, z którym męczę się od dłuższego czasu :P Z tą różnicą, że ja całość zasilam z akumulatora 6V.

    "Pudełko" można trzymać na przykład w sakwie pod ramą - zapewni to zawsze większą odporność na zalanie.

  • #11 06 Sty 2009 15:15
    KolegaZ
    Poziom 11  

    korneliuszo napisał:

    LM2754 to przetwornica do zasilania diód LED i ona tu nie pasuje (podwyższa napięcie lecz nie stabilizuje) (może chodziło o inny układ)

    Niestety literówka. Chodzi mi o układ LM2574 :P

  • #12 06 Sty 2009 17:12
    w@mpir
    Poziom 18  

    Co do lekkości układu, to chyba bez znaczenia jeżeli ktoś kupuje rower z taką piastą (która sama nie jest za lekka), przy trekingowych rowerach bardziej liczy się komfort jazdy. Moim zdaniem koncepcja jest dobra, a wykonanie pozostawił bym pod indywidualne potrzeby, jedni zasilali by GPS, inni lampki LED, inni telefon lub odtwarzacz MP3, ciężko zrobić coś uniwersalnego dla każdego.
    Co do zabezpieczenie obudowa wygląda dobrze można ją uszczelnić np. silikonem schować do sakwy i układ będzie przyzwoicie zabezpieczony.

  • #13 06 Sty 2009 18:21
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> KolegaZ

    Zamiast LM2574 proponowałbym jednak LM2671/4/5M - ma zdecydowanie wyższą sprawność od LM2574 i bardzo niski minimalny spadek napięcia pomiędzy wejściem a wyjściem:

    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

    Dla LM2574 jest trochę inny wykres ale i tak wszystko jest jasne:

    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

  • #14 06 Sty 2009 19:12
    bruno4
    Poziom 13  

    Waga tego urządzenia jest niewielka. Oczywiście można zrobić to w smd i zmniejszyć wagę o kilka gramów. Podczas większej wyprawy w sakwach mam często pond 40kg (na załączonym obrazku).
    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB
    Dynamo w piaście waży około pół kilo, kosztuje od 100 do 250zł(w zależności od modelu), przy prędkości 8-10km/h pracuje już pełną mocą (prędkość podjazdu pod stromą górę). Elektronikę trzymam w sakwach i często zabezpieczam dodatkowym workiem foliowym przed wilgocią czy kurzem. A co do oświetlenia LED - zima przede mną, a więc mam jeszcze czas na konstrukcje.

  • #15 06 Sty 2009 19:33
    hindoos
    Poziom 19  

    Jeśli to dynamo jest tak sprawne, to może jakiś mało wymagający zestaw - na przykład 5 sztuk akumulatorków NiMH - właśnie do podtrzymywania np. oświetlenia LED w czasie postoju? Waga faktycznie troszkę wzrośnie, ale raz - odpadnie nam problem posiadania ładowarki na akumulatorki - dwa - wzrośnie bezpieczeństwo na drodze, bo nie będziemy musieli się poruszać, żeby pozostać widocznym. Gorzej, że to wymaga dodatkowych elementów związanych z ładowaniem, no i nie wiem jak z żywotnością przy takim ciągłym podładowywaniu.

  • #16 06 Sty 2009 20:08
    KolegaZ
    Poziom 11  

    -RoMan- napisał:
    -> KolegaZ

    Zamiast LM2574 proponowałbym jednak LM2671/4/5M - ma zdecydowanie wyższą sprawność od LM2574 i bardzo niski minimalny spadek napięcia pomiędzy wejściem a wyjściem:

    Owszem jest lepszy ale i droższy (w TME 2x).
    Ważne że większość stabilizatorów impulsowych (typu buck) ma większą efektywność niż stabilizatory liniowe.

  • #17 06 Sty 2009 20:49
    DjDaniel11
    Poziom 27  

    Układ bardzo przydatny. Robił ktoś pomiary jakie jest stałe, stabilne napięcie na wyjściu ? A co się stanie podczas hamowania, albo jazdy 5km/h ? Czy urządzenie aktualnie ładowane, zostanie po prostu odłączone od ładowania (przerwa w ładowaniu), czy coś się może stać z urządzeniem ?

    PS: Piasty z dynamem można kupić na allegro już po 79zł.

  • #18 06 Sty 2009 23:00
    byrrt
    Poziom 21  

    Pomysł fajny ale jak już parę osób napisało - stosowanie w takim przypadku stabilizatorów liniowych to marnotractwo! Jakaś przetwornica impulsowa byłaby lepszym rozwiązaniem.. Dodatkowo takie przetwornice mają szereg zabezpieczeń i innych układów dodatkowych..
    Pozdrawiam autora wątku - bike to super sprawa :)

  • #19 07 Sty 2009 12:53
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> KolegaZ

    Jasne. Tylko, że to jest różnica ok. 6 PLN brutto a za to masz:
    1. Wyższą sprawność - mniej mocy wydziela się w formie ciepła.
    2. Niższe napięcie minimalne do normalnej pracy (5.3 vs. 6V).
    3. Większą obciążalność (dla LM2675M).
    4. Mniejszy dławik.
    5. Mniejsze pojemności kondensatorów.
    6. Mniejsze wymiary całości.
    7. Użycie nowocześniejszego układu z tzw. rozpraszaniem widma generuje mniej zakłóceń EMI. Samo użycie mniejszych elementów ułatwia zrobienie mniejszej płytki a co za tym idzie - łatwiejsze panowanie nad zakłóceniami.

  • #20 07 Sty 2009 14:01
    matam
    Poziom 13  

    Możliwe, że przeoczyłem, ale mógłbyś jeszcze raz podać symbol / numery tej piasty / dynama?
    Kupowałeś w sklepie czy miałeś w rowerze?

  • #21 07 Sty 2009 14:55
    bruno4
    Poziom 13  

    W karcie katalogowej Link napięcie wejściowe to 8-40V a więc nie nadaje się do współpracy z dynamem dającym napięcie 6V. Jeśli się mylę proszę o sprostowanie.

    Dynamo które posiadam to SHIMANO DH3N30 i kosztowało mnie parę lat temu około 80zł. Obecnie są lżejsze i droższe modele jak SHIMANO SPORT DH-3N71

  • #22 07 Sty 2009 17:11
    -RoMan-
    Poziom 42  

    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=5959760#5959760 masz wykres z PDFa LM2671 - w PDFie LM2675 znajdziesz analogiczny wykres na stronie 7. Widać na nim wyraźnie, że przetwornica startuje już przy napięciu rzędu 3.5V a do uzyskania na wyjściu 5V przy obciążeniu 0.3A wystarczy 5.3V.

    Zbudowałem na tym układzie dziesiątki przetwornic, głównie przeznaczonych do zasilania diod LuxeonIII (ok. 3.45V przy 0.7A) z 4 akumulatorków NiMH. Klienci nie zgłaszali zastrzeżeń.

    Przy okazji wykres napięcia drop-out dla LM317:

    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

  • #23 08 Sty 2009 11:18
    Moriarti
    Poziom 11  

    Widzę że dyskusja podąża w złą stronę.

    Po pierwsze dynamo energii za dużo nie daje aby móc ja marnować.
    Więc jedynym słusznym rozwiązaniem jest tu stabilizator impulsowy. Tanim wszędzie dostępnym rozwiązaniem jest zastosowanie przetwornicy opartej o układ MC34063. Lepsza była by przetwornica nowszej generacji, która sama mniej zjada energii, oraz w której układzie sprzężenia zwrotnego można zastosować rezystory o większej wartości - mniejsza moc tracona.

    Moim zdaniem mimo ze układ działa, to jest to nieodpowiednia konstrukcja do tego typu zastosowania. Lepszy byłby stabilizator impulsowy + IC ładowarka

    Pozdrawiam
    Moriarti

  • #24 08 Sty 2009 11:55
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Nikt nie przeczy temu, że jedynym poprawnym wyjściem jest zastosowanie przetwornicy i o tym właśnie trwa dyskusja.

    MC34063 ma jako klucz układ Darlingtona. Co daje koszmarne spadki napięcia - rzędu 1.5V. Na dokładkę maksymalne wypełnienie z jakim może pracować, to ok. 85%. Oznacza to, że dla uzyskania na wyjściu napięcia 5V na wejściu potrzeba co najmniej 8V. W takich warunkach osiągnięcie sprawności 60% będzie sukcesem.
    W porównaniu z ponad 90% dla LM267x MC34063 wypada po prostu żałośnie.

    BTW: LM2675M-ADJ jest dostępny obecnie na Alledrogo w cenie bardzo przyzwoitej. U tego samego użytkownika bardzo ładny dławik 47 uH - dość spory ale za to ekranowany i SMD. To nie są moje aukcje - uprzedzając zarzuty.

  • #25 09 Sty 2009 00:20
    Ronin64
    Poziom 35  

    A czy nie lepsza byłaby przetwornica w konfiguracji SEPIC?

  • #26 10 Sty 2009 01:13
    regrom
    Poziom 16  

    Program którym wykonałeś tak czytelny schemat, maskę elementów i płytkę?

  • #27 10 Sty 2009 13:34
    bruno4
    Poziom 13  

    Program w którym rysowałem schemat, płytkę i maski to Inkscape 0.46 http://www.inkscape.org.. Jest to program do grafiki wektorowej. Darmowy odpowiednik Corela. Wcześniej należy przygotować sobie rysunki elementów, oczywiście odpowiednio zwymiarowanych, a dalsza praca idzie już szybko.
    Rowerowa ładowarka - Zasilacz USB

  • #28 05 Lut 2009 23:20
    MichałKob
    Poziom 20  

    Nie jest tak źle z tym układem i jego stratami! Proszę zwróćcie uwagę na charakterystykę napięcia wyjściowego w funkcji obciążenia i prędkości dla dynama w piaście. Takie dynamo to mniej więcej źródło prądowe ok. 500mA, którego szczytowe napięcie wyjściowe zależy od tego, jak szybko pedałujemy. Tutaj jest znakomita stronka z badaniami dynam: http://pilom.com/BicycleElectronics/BicycleElectronics.htm link "The Dynamo / Alternator / Generator".
    Takie dynamo bez obciążenia obraca się niezbyt lekko i generuje impulsy napięcia o wartości kilkudziesięciu V. Autor w/w stronki podaje, że najmniejsze opory dynamo generuje wtedy, kiedy... zewrzemy wyjście. Także ze swojej strony polecam stabilizator równoległy. Wiem, że to dziwne, ale w taki właśnie dziwny sposób zachowują się te dynama. Ma to na celu uchronienie żarówek/diod przed spaleniem przy szybkiej jeździe, przy równoczesnej zadowalającej pracy oświetlenia na bardzo niskich prędkościach.
    Przetwornica impulsowa mogłaby, przy całej swojej sprawności, wręcz zwiększyć opory toczenia dynamo-piasty. Dynamo próbuje gdzieś "utopić" nakazane 500mA, a że impulsowa przetwornica pobiera mniej prądu przy wyższym napięciu (ujemna rezystancja!) to napięcie za mostkiem mogłoby osiągać kilkadziesiąt V, na któych wytworzenie pocilibyśmy się nadaremnie.

  • #29 12 Lut 2009 19:23
    michal_2634
    Poziom 9  

    Kupiłem sobie dynamo w pieście Nexuxa, wszystko już kupiłem poza Diodami Schottky'ego D1 do D4 (AK04V0). Nigdzie nie mogę ich dostać.

    Jakie inne diody mogę tutaj zastosować? Jakieś ich zamienniki? Nie znam się na elektronice. Z góry dziękuje

    pozdrawiam

  • #30 12 Lut 2009 20:29
    bruno4
    Poziom 13  

    Możesz zastosować BYV10/40 lub AK04 1A/40V AK04 - dostępne za małe pieniądze na Allegro. Mogą być też inne SCHOTTKY 1A 40V

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME