01.04.21

[Домашняя]

При езде на велосипеде в темное время для питания велофары часто используется напряжение, вырабатываемое велогенератором ("динамкой"). Непостоянная скорость вращения вала генератора вызывает изменение яркости свечения лампы. В принципе, можно взять две лампочки разной мощности и переключать их в зависимости от скорости движения, чтобы постоянно был свет. При малой скорости велосипеда маломощная лампочка обеспечит хоть какую-нибудь видимость дороги. Но если увеличить скорость, она тут же сгорит от перенапряжения. Чтобы этого не произошло, нужно оперативно коммутировать лампочки, что вручную делать весьма затруднительно. Выручит предлагаемое устройство.

Пока напряжение на выходе диодного моста VD1...VD4 (рис.1) не превышает 2,5 В, тиристор VS1 закрыт, поскольку напряжение на конденсаторе С1 меньше открывающего. Через лампу EL2 и резисторы R1, R2 проходит ток, недостаточный для свечения EL2, но открывающий транзистор VT1. В результате, светится лампа EL1. Напряжение на ней меньше, чем на выходе диодного моста, так как часть напряжения падает на открытом транзисторе VT1. Когда напряжение на С1 достигает порога открывания VS1, он срабатывает, лампа EL2 загорается, a EL1 гаснет, так как транзистор VT1 закрывается. За счет делителя R1-R2 обеспечивается полное закрывание VT1. При замедлении движения велосипеда и уменьшении напряжения генератора происходит обратное переключение, когда закрывается тиристор VS1. Для зарядки конденсатора С1 и фиксации напряжения на нем используется диод VD5. Поэтому переключение источников света происходит при изменении среднего значения питающего напряжения, а не в каждом периоде его пульсаций. Номиналы резисторов R1 и R2 выбраны из соображений минимального расхода энергии при надежном открывании транзистора VT1. Когда он полностью закрыт при открытом тиристоре VS1, энергия на нем не расходуется, а когда полностью открыт при закрытом тиристоре — на тепло уходит минимальная энергия (транзистор выбран с минимальным падением напряжения в открытом состоянии). Поэтому, если транзистор VT1 (когда горит лампочка EL1) заметно нагревается, т.е. находится в активной области, нужно уменьшить номинал R2, а если он приоткрыт, когда горит EL2, нужно уменьшить R1. Если переключение ламп происходит при напряжении, меньшем 2,5 В, нужно увеличить номинал R3, и наоборот. К сожалению, лампы обладают ограниченным сроком службы и перегорают даже при соблюдении всех режимов эксплуатации. В описанной схеме перегорание одной лампочки не приводит к сгоранию другой. Правда, если сгорит мощная EL2, то маломощная) EL1 светиться не будет, так как на базе VT1 будет нулевое напряжение. Но если сгорит маломощная EL1, то работа мощной EL2 от этого не изменится. В данной схеме практически вся энергия уходит в источники света. Неизбежная потеря энергии на транзисторе, тиристоре и диодах моста доведена до минимума. Для этого применены старые германиевые диоды с минимальным падением напряжения на них. Вместо них можно использовать любые диоды или диодные мосты с рабочие током не менее 300 мА. Однако при большем падении напряжения на них уменьшится яркость свечения ламп. Ослабнет свечение лампы (EL1 и при использовании другого транзистора VT1. Тиристор также уменьшает ток через мощную лампу EL2, поэтому при той же мощности и скорости езды она в схеме светится слабее. Но это можно расценивать как достоинство схемы, поскольку при большой скорости возникает перегрузка мощной лампы. Схема легко собирается навесным монтажом на рефлекторе фары с внешней стороны. Транзистор, тиристор и конденсатор приклеиваются к рефлектору возле патрона лампы, а резисторы и диод VD5 распаиваются между ними. Если рефлектор фары — токопроводящий, необходимы изоляционные прокладки под детали, чтобы изолировать их от корпуса велосипеда, к которому подключен один из контактов генератора. Рефлектор для другой лампочки (если он токопроводящий) также должен быть изолирован от корпуса велосипеда. Обычно современные рефлекторы — пластмассовое, и изолировать их нет необходимости. На корпус велосипеда не рекомендуется подавать положительный потенциал, так как это усиливает его коррозию. Можно обойтись и одной фарой. Тогда после монтажа и испытания схемы дополнительная лампа закрепляется так, как показано на рис.2.

Рефлектор может быть пластмассовым или токопроводящим, ведь лампы по схеме непосредственно соединены друг с другом. Удобно использовать маломощную лампу 1 с утончённым диаметром стеклянного баллона, что-бы нити накала двух ламп 1 и 2 были расположены как можно ближе друг к другу в фокусе 3 рефлектора 4. Мощную лампу 2 вкручивают глубже в патрон 5 или отдаляют последний от фокуса. Баллон лампы 1 касается баллона лампы 2. Патрон второй лампы 6 вклеивается или впаивается по контуру просверленного в рефлекторе отверстия 7. Такое расположение лампы 1 позволяет ее менять. Лампа 2 легко вкручивается и выкручивается, когда выкручена лампа 1. В фаре рефлектор должен быть расположен просверленным отверстием вниз (как показано на рис.2). При этом нить накала лампы 1 смещена вниз от фокуса 3, и поток света от нее направлен под небольшим углом вниз относительно потока света, создаваемого лампой 2. В результате получается, что от лампы 1 — "ближний свет", а от лампы 2 — "дальний".

Радиомир №7 2011г стр. 37