01.04.21

[Домашняя]

Обычно в качестве источника тока для освещения на велосипеде используется генератор переменного тока (неправильно называемый "динамо"). Генератор дает соответствующее напряжение только в том случае, когда скорость велосипеда не меньше 20 км/ч. Если скорость меньше, света фонаря недостаточно для надлежащего освещения дороги перед велосипедом, а при остановке велосипеда освещение вообще гаснет.

Приводимое ниже решение этой проблемы дает гораздо больше:

-           если скорость достаточно велика, источником тока для освещения является традиционный генератор;

-освещение можно включить на полную яркость на малой скорости или при полной остановке;

-           имеется возможность подзарядки аккумулятора во время езды;

-           в случае необходимости на короткое время можно включить мощную электрическую фару или электрический клаксон.

На рис.1 приведена схема электронной части регулятора напряжения.

Фактически это диод Зенера (стабилитрон) на несколько ватт, но с гораздо большей крутизной характеристики. Требованию по мощности соответствуют диоды типа ZX6,8 и ZX7,5 с типичным значением дифференциального сопротивления 1 Ом (<2 Ом) В построенной схеме оно меньше 0,1 Ом (при токе 100 мА. Такая схема необходима для защиты аккумулятора, так как в велосипедах можно использовать только герметичные свинцово-кислотные или NiCd - аккумуляторы, из которых не выливается электролит. Я остановился на кислотном варианте. Кислотные аккумуляторы характеризуются тем, что если напряжение на ячейке примерно 2,4 В, при дальнейшей зарядке начинается сильное выделение газа. В герметически закрытых аккумуляторах выделяющийся газ выходит через предохранительный клапан, но емкость аккумулятора уменьшается. Это и объясняет ограничение на напряжение зарядки. Я использовал свинцово-кислотную батарею "CP на 6 В (6 А ч) производства "Varta" (на клеммах батареи при зарядке — 7,35 В). Для использования обоих полупериодов генератора переменного тока в схеме имеется мостовой выпрямитель. К сожалению, пришлось отказаться от такого режима, когда генератор помогает аккумулятору на малых скоростях (например, он дает ток 0.3 А, а аккумулятор — 0,2 А). Причина проста — одним из проводов служит металлический корпус, так что одна из клемм генератора и фары подключаются на "массу", поэтому переменное напряжение на выпрямителе и выходное постоянное напряжение не имеют общей клеммы. Точная настройка величины ограничивающего напряжения производится подбором диода Зенера и светодиода. Все детали схемы, за исключением выключателя и клемм, размещаются на плате, приведенной на рис.2.

Поскольку проводящие дорожки сравнительно узкие, до начала монтажа необходимо всю фольгу хорошо залудить, После проверки схемы ее заливают какой-либо не слишком быстро твердеющей эпоксидной смолой, следя за тем, чтобы смола заполнила зазор между платой и переключателем, а также "окрестности" выводов, идущих к клеммам. Вначале смолой заливаются опорные стрежни и силовой транзистор, который после этого скрепляется с охлаждающей поверхностью. После того как смола затвердеет, заливаются остальные части схемы. Радиатор для силового транзистора представляет собой алюминиевую пластину размерами 36x70 мм и толщиной 3...5 мм. Теплоотвод вполне достаточен для зарядных токов до 0,5 А. Аккумулятор размещается в инстру­ментальной сумке из искусственной кожи и крепится к горизонтальной трубке рамы; сама схема крепится в передней части этой трубки. Хотя это и уменьшает эффективную поверхность теплоотдачи, но зато во время движения можно легко дотянуться до выключателя (любой рукой). Естественно, аккумулятор и регулирующую схему можно установить на велосипеде и в других местах (позаботившись о соответствующей изоляции). При выборе места необходимо учесть, что эти аккумуляторы плохо переносят перекрестные динамические нагрузки — свинцовые перемычки, соединяющие пластины, легко ломаются. В моем выборе места учитывается то, что на верхней трубке рамы аккумулятор может качаться наподобие маятника, а это уменьшит силовые воздействия. Аккумулятор на 6 А ч весит примерно 1,6 кг, поэтому его размещение на велосипеде практически не смещает центр тяжести. Предупреждая воз­можные возражения читателей, отмечу, что мой вес равен примерно 70 кг, да еще экипировка — килограммов десять, так, что весом аккумулятора вообще можно пренебречь. А если о снижении веса говорить более серьезно, то лучше избавиться от излишних жировых отложений, а не снимать с велосипеда необходимое оборудование (багажник, щитки и т.д.). На аккумуляторных проводах обязательно надо установить плавкий предохранитель; ток короткого замы­кания достаточен для того, чтобы испортить тонкие участки проводящих дорожек и вывести схему из строя. Если используется электрический клаксон, не забудьте подключить параллельно ему в запорном направлении защитный диод. При его отсутствии можно получить сильный и опасный (особенно во время осадков) удар током, Клаксон получает питание через предохранитель 1,6 А.  Кнопка должна быть изолирована от корпуса!

Радиомир №7 2002г стр. 37