SHIMANO 6V 2.4W发电花鼓如何才能产生稳定的恒流源驱动高亮led

fbestwish · 发表于 2013-12-7 22:05:33

本帖最后由 fbestwish 于 2013-12-7 22:05 编辑

冬天到了，白天特别短，夜间骑行没有灯会很危险（前后都得有），就想到给自己的山地车装一个摩擦发电机带动高亮LED实现照明和示警，但是考虑常见的靠摩擦轮胎来产生电量的发电机不仅会产生很大阻力，而且对轮胎也有损害，于是就想着看看网上有没有其他发电的形式，果然找到了发电花鼓这东西，于是在网上淘了一个，具体型号是 SHIMANO 2N71，官方给的电气参数是6v 2.4W，到这里我产生了两种想法：
1、产生一个稳定的5V DC ，能够实现很多应用，比如骑行时给手机充电，远行时应该特别有用;
2、通过5V DC,后边加上LED横流驱动电路驱动高亮LED（这样可以得到稳定的光源，同时提高LED的使用寿命）。
还没拿到2N71之前，通过6v 2.4W这个参数，我本以为根据自行车的速度，电压会从0v逐步上升到6V甚至到8v，然后恒定。这就涉及到一个将0-8VAC宽电压转换成稳定5VDC的问题。于是在TI官网找到了TPS63061,他能将2.5-12VDC转换成5VDC,且转换效率在90%以上，于是想着将0-8VAC通过桥堆和电容滤波整流然后通过TPS63061稳定，然后5VDC就搞定了。后边在加一个LED恒流电路驱动LED,也是采用TI公司的LM3405,于是得到下边的电路。（成本有点高，不过就是自己弄着玩）

今天拿到带着发电花鼓的前轮，装到车上，

赶紧拿万用表测得电压，可是得到的结果却让我大吃一惊，前轮在9km/h下就能产生大概4.6VAC,13km/h下就能产生大概10.9VAC，21km/h下就能产生大概22VAC，

且测得结果是在接一个100欧姆负载的前提下测得，考虑到电机有其额定的电流，所以没有用更小的负载测试。但是从这个结果中也足以说明我上面的电路不能正常工作。问题也就出来了，如果骑行速度是0-30km/h范围内（我一般是23km/h的速度），那么电压范围上达到了0-30V左右这么宽的范围，怎么样才能实现得到恒定的5VDC呢。
7805和LM2576可能是一个选择，但是感觉他们的效率不高，看还有没有其他方法，感兴趣的同志共同探讨一下，我没有多少莫元，只能拿出这么点，希望大家都能参与进来，讨论一套完整的方案

why800 · 发表于 2013-12-7 22:55:46

不整那么复杂，就弄个类似2576这样的降压IC就好了。浪费一点没关系，你还省力气了呢。全用上骑车阻力也增加不少。

Xearo · 发表于 2013-12-7 23:31:49

why800 发表于 2013-12-7 22:55
不整那么复杂，就弄个类似2576这样的降压IC就好了。浪费一点没关系，你还省力气了呢。全用上骑车阻力也增加 ...

你这是胡说。转换效率低并不代表那部分转换出来的电力没有被损耗，它们被当做热量损耗掉了。

楼主：LTC3780满足你的一切要求，除了成本。

LearningASM · 发表于 2013-12-7 22:05:34

本帖最后由 LearningASM 于 2013-12-7 23:46 编辑

楼上那个LTC3780输入5-32V，好东西，楼主赶紧申请两个样品。
新增：http://www.linear.com.cn/product/LTC3115-1

gbfootball2 · 发表于 2013-12-8 00:07:06

搞个超级电容是不是会好一点

geniuskim · 发表于 2013-12-8 00:18:17

1.找宽范围的buck变换器，比如2596，比你说的经济多了，效率同样高。

2.输入最好做过压保护。

3.线性降压想都别想

why800 · 发表于 2013-12-8 00:29:01

Xearo 发表于 2013-12-7 23:31
你这是胡说。转换效率低并不代表那部分转换出来的电力没有被损耗，它们被当做热量损耗掉了。

楼主：LTC3 ...

你说的是对的。转换效率低确实不好。

mtswz.213 · 发表于 2013-12-8 00:44:11

一个电筒比什么都好，什么发电花鼓什么的，有个什么用，华而不实！

richards · 发表于 2013-12-8 01:08:07

黑黑我之前也想装的，结果碟刹的发电花鼓好贵啊。

deadline2012 · 发表于 2013-12-8 01:29:26

既然最高电压是30V，那么就先把电压升到30V，然后再降到5V

hp.zhu · 发表于 2013-12-8 07:12:23

这个是个典型的能量回收，建议使用Linear方案。

fbestwish · 发表于 2013-12-8 08:38:35

why800 发表于 2013-12-7 22:55
不整那么复杂，就弄个类似2576这样的降压IC就好了。浪费一点没关系，你还省力气了呢。全用上骑车阻力也增加 ...

这样是一个办法，但是是最终没有别的办法不得已而为之，至于骑车阻力基本不用考虑，因为实际测得这个发电花鼓阻力特别小，基本可以不用考虑

fbestwish · 发表于 2013-12-8 09:01:27

Xearo 发表于 2013-12-7 23:31
你这是胡说。转换效率低并不代表那部分转换出来的电力没有被损耗，它们被当做热量损耗掉了。

楼主：LTC3 ...

这个芯片确实符合要求，4楼的芯片范围更大一些，准备申请两个样片，着手试一下。

fbestwish · 发表于 2013-12-8 09:03:18

gbfootball2 发表于 2013-12-8 00:07
搞个超级电容是不是会好一点

这个。。。能否详细的说一下，这方面的知识我不懂，把你的超级电容方案贴出来，拿出来具体讨论一下

fbestwish · 发表于 2013-12-8 09:11:55

geniuskim 发表于 2013-12-8 00:18
1.找宽范围的buck变换器，比如2596，比你说的经济多了，效率同样高。

2.输入最好做过压保护。

1、我现在也是再找BUCK变换器，但2596我看转换效率在80%左右，我的发电鼓本身才2.4W，如果采用这种方案就变成了2W的可用功率，所以还是想效率在高一些。
2、过压保护？我感觉应该是过流保护吧，感觉发电机内的线圈应该是电流决定其工作寿命，6v /2.4w估计这个参数说明其最大额定电流是0.4A吧，所以准备在输入端加一个0.4的保险管
3、这个你想要表达的是什么意思，不太明白，有什么办法克服？

fbestwish · 发表于 2013-12-8 09:13:37

mtswz.213 发表于 2013-12-8 00:44
一个电筒比什么都好，什么发电花鼓什么的，有个什么用，华而不实！

你说的对，确实是华而不实，但是作为一个DIY控，应该不能阻止我们折腾的权利吧。不然怎么会出现发电花鼓这个东西呢

mtswz.213 · 发表于 2013-12-8 10:45:41

发电花鼓只能用在菜车上吧，运动型单车还是不要装这种东西了，不知道强度怎么样，润不润，高速时会不会出故障，不过既然是禧玛诺的应该不会很差。
我是见过太多的单车出事故的情况，而且有几次是出人命的情况，自己也摔过好几次，摔怕了！

fbestwish · 发表于 2013-12-8 11:07:43

mtswz.213 发表于 2013-12-8 10:45
发电花鼓只能用在菜车上吧，运动型单车还是不要装这种东西了，不知道强度怎么样，润不润，高速时会不会出故 ...

既然你这么反感我又能说什么呢，仁兄来点技术方面的讨论吧！

LearningASM · 发表于 2013-12-8 11:51:24

2596是用BJT作开关管，转换效率是这样的。用用MOS管的转换效率会高，但你也看到了，宽电压不好做的，MOSFET有难度，就英力尔特这一家有适合你的。
如果你真在乎效率，LED电源IC直接接在E1上。

fbestwish · 发表于 2013-12-8 12:23:20

LearningASM 发表于 2013-12-8 11:51
2596是用BJT作开关管，转换效率是这样的。用用MOS管的转换效率会高，但你也看到了，宽电压不好做的，MOSFET ...

嗯，说的有道理，主要是考虑到发电机的功率太小了，所以就在意效率了，至于直接接到E1,我还是想先得到一个稳定的5VDC，那样就可以用作手机电池等等应用了。谢谢仁兄的思路

deadline2012 · 发表于 2013-12-8 15:31:44

http://item.taobao.com/item.htm? ... &id=21320135197
这个模块楼主拿去看看。用的是SEPIC结构

gbfootball2 · 发表于 2013-12-8 22:10:28

fbestwish 发表于 2013-12-8 09:03
这个。。。能否详细的说一下，这方面的知识我不懂，把你的超级电容方案贴出来，拿出来具体讨论一下 ...

对发电花鼓也很感兴趣，想过用超级电容用来存储能量吸收电压波动，不过现在在忙考试没时间玩，想问下楼主发电花鼓的2.4w只是一个大概值吧，如过骑得快，功率不会这么小吧

fbestwish · 发表于 2013-12-9 07:56:37

gbfootball2 发表于 2013-12-8 22:10
对发电花鼓也很感兴趣，想过用超级电容用来存储能量吸收电压波动，不过现在在忙考试没时间玩，想问下楼主 ...

花鼓的官方数据只有6v 和2.4w这两个参数，目前测的电压是随速度提高而提升，功率具体还没有测，不过骑车速度很快的话应该不止2.4w，我后续测一下然后告诉你

fsclub · 发表于 2013-12-9 08:12:31

你根本不用考虑效率，led能用多少电。电简单的办法是7805串二极管。最多2596

fbestwish · 发表于 2013-12-13 22:24:44

fsclub 发表于 2013-12-9 08:12
你根本不用考虑效率，led能用多少电。电简单的办法是7805串二极管。最多2596 ...

点亮LED是其中一个目的，还考虑如果可能的话将发电鼓发出的电量能够给手机充电，远行时直接就可以在骑行中充电了，所以会在意效率。

fbestwish · 发表于 2013-12-13 22:33:09

今天将开头的电路焊接调试了一下。前面2.5-12V转5v的电路遇到了一个小问题，就是FB和out要短接才能正常工作，提供5v电压。负载在700ma左右，这个地方搞错了。但确实不适合发电鼓使用，连接到发电鼓上直接将一个TPS63061击穿。还是要小心测试啊，样片申请不容易啊。
后边的恒流LED电路在5v输入下能够正常工作，并通过调节R2的大小得到不同的恒流驱动，在图示R2阻值下，恒流在1A左右，但不太稳定，具体原因还没分析，LM3405芯片用手触摸有些发烫的感觉。
目前只是做到这，明天继续测试。

fsclub · 发表于 2013-12-15 22:21:47

fbestwish 发表于 2013-12-13 22:33
今天将开头的电路焊接调试了一下。前面2.5-12V转5v的电路遇到了一个小问题，就是FB和out要短接才能正常工作 ...

楼主，7805是王道，不信你试试，效率是浮云

HYLG · 发表于 2013-12-16 00:02:04

34063便宜好用。

Oliver · 发表于 2013-12-16 08:52:01

以下兼容(TO263,TO220-5):
AIC1595, 4.5~36V,2A
AMC2576, 40V,3A
AP1501, 40v,3a
AP1506, 22V,3A
AIC1596, 4.5~30V,3A
LM2595, 40v,1a
LM2596, 40v,3a
TL2575, 4.75~40v,1a

以下兼容(SO8):
ACT4060, 4.75v~20v,2a
LSP5502(sync), 4.5v~27v,2a
LSP5503
LSP5522(sync), 4.5v~23v,2a
MP1423, 6~23V,3A
MP2307(sync), 4.75~23V,3A
MP2365, 4.75~28V,3A

以下兼容(SO8):
AP1520, 3.6v~23v,2a
AP1530, 3.6v~18v,3a
AP1534, 4.4v~18v,2a

以下兼容(SO8):
TPS5410, 5.5~36V,1a
TPS5430 5.5~36V,3a

以下兼容(SO8,内带DIODE):
AOZ1010, 4.5~16V,2A
AOZ1016, 4.5~16V,2A

以下兼容(SO8):
AP1509, 22V,2A
AP1515, 22V,1.5A

以下兼容(TSOT-26/SOT-26):
//RT8259(SOT-26), 4.5~24V,1.2A
MP2259, 4.5~16V,1A
MP2359, 4.5~24V,1.2A
LM2734, 4.5~16V,1A

其它:
AOZ1014(SO8), 4.5~16V,5A
AP1511(SOP-16), 3.6~23V,5A
mic4742(mlf16), 5.5V,2a
SP7656(SO8), 4.5~29V,3A

比较乱,大概参考,自己校对准确性

liub007 · 发表于 2013-12-18 10:55:13

同意27楼的，7805可靠性比其他的强，你比希望到晚上灯会不亮了

fbestwish · 发表于 2014-3-17 16:37:00

感谢各位给的想法，其实7805真的可以，稳定又简单，淘宝现成的模块也可以用，凌特的片子设计就太复杂了，最终还是用的7805

fbestwish · 发表于 2014-3-17 16:37:25

感谢各位给的想法，其实7805真的可以，稳定又简单，淘宝现成的模块也可以用，凌特的片子设计就太复杂了，最终还是用的7805

yz_altang · 发表于 2014-3-17 16:45:04

用lm2596应该不错。

fbestwish · 发表于 2014-3-17 16:51:12

yz_altang 发表于 2014-3-17 16:45
用lm2596应该不错。

嗯，2596的效率挺高。

电子小生 · 发表于 2014-4-11 15:45:45

学习了

SHIMANO 6V 2.4W发电花鼓如何才能产生稳定的恒流源驱动高亮led

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