Acest articol are deja 4 ani, de atunci lucrurile au evoluat foarte abrupt, dovada si comentariile cititorilor care dau diverse sugestii. Asadar, daca va ajuta acest articol, e bine, daca nu, va rog sa il tratati ca pe o curiozitate tehnica.
***********
In plimbarile mai lungi cu bicicleta s-a mai intamplat de am ramas fara baterie la mobil ori la GPS; dupa un timp de gandire iti dai seama ca ai un dinam in butuc, adica tot timpul se invartesteste acel dinam si produce energie pe care in timpul zilei nu o folosesti. Daca imi construiam o mica aplicatie electronica ce ar fi putut sa ma ajute sa imi incarc electronicele prin portul USB, as fi salvat de astfel de situatii. Adica pedalez si nu primesc mesajul "Low battery" de la celular, GPS :)
Principial vorbind, doresc o cutie neagra in care intra 2 fire, cele de la dinamul bicicletei, iar pe partea cealalata are un conector USB-A tata. Aceasta cutie ar fi bine sa poata sustine un curent de 1A (stiu, stiu, oricum nu scot atat din dinam), o tensiune stabilizata continua de 5 V; ar fi de dorit sa am si cateva optiuni: protectie la supra tensiune (sa nu imi prajesc aparatele), protectie la "sub tensiune" (asta pentru cand mergi incet / impingi bicicleta - sa nu inceapa sa incarce aparatul, apoi sa il deconecteze, apoi iar sa il conecteze samd).
Analizand piata, se pare ca sunt cateva modele de astfel de aparate, acum ceva timp Nokia s-a laudat ca au facut asa ceva si ei, cat sunt ei de green si de environmentally committed, bla-bla-uri corporatiste. Kitul de la Nokia vine cu tot cu dinam, din ala care se freaca lateral pe roata, nu imi place asta. Unele incarcatoare au protectiile specificate de mine, altele au optiuni sa schimbi intre modul de far si de incarcare samd. Mai e si pretul, care in multe cazuri te face sa spui ca nu vrei asa ceva.
Vorbind de dinam (Cabana Gura Dinam :)) ), consider ca cel mai nimerit este ca dinamul sa fie in butucul rotii, dinamurile care se rotesc prin frecare nu sunt cele mai bune. Totodata e bine sa ai o montura care sa poata fixa pe ghidon aparatul pe care doresti sa il incarci; aici ma gandesc la un iPhone / smartphone care poate fi folosit si ca GPS sau chiar la un GPS ce se poate alimenta din USB.
Bicicleta mea are un dinam in butuc (un model de la Shimano) care da 6 V tensiune alternativa si 3W (deci undeva pe la 0,5 A curent). Dupa cum se observa, de la tensiunea dinamului la tensiunea USBului, e o diferenta mica (ma refer la ceea ce se obtine redresata, continua). Asadar am scos din calcul regulatoarele clasice liniare gen 7805 care au nevoie de diferenta mai mare intre tensiunea de intrare si cea de iesire (caderea de tensiune pe regulator) mai mare decat 1-2 volti.
Solutia este sa ma orientez catre dispozitive ce "fura" doar o mica parte din tensiune, asa numitele LDO - low drop output - adica regulatoare cu cadere de tensiune mica (intre intrare si iesire).
Am gasit pana acum 2 solutii: una este mai complicata - poate si mai costisitoare - insa are si avantaje, alta este simpla - sigur mai ieftina - dar cred ca e mai riscanta pentru aparate. Solutiile gasite au ramas valide si din punct de vedere al disponibilitatii componentelor in Romania, degeaba as vrea sa construiesc ceva daca din pacate nu gasesc piesa in cauza.
Cateva cuvinte despre dinamul bicicletei: este un generator care da o tensiune alternativa care creste odata cu viteza de deplasare, asadar trebuie ca sa fim siguri ca cei 5Vdc sunt chiar 5Vdc si sa ne asiguram ca nu vor fi depasiti (protectia la supra tensine). Cateva masuratori facute pe dinam (din cel care se freaca de talonul cauciucului) sunt aici:
incercari dinam in butuc
incercari dinam clasic
Propunerea de varianta simpla foloseste un LDO tip LM2940 de la National Semiconductors. La intrare trebuie sa ii furnizam o tensiune redresata si filtrata, iar la iesire are 5Vcc (curent continuu).
Specificatiile tehnice pentru LM2940
Propunerea de varianta complicata foloseste unLDO tip LP2951 in combinatie cu un tranzistor IRF7240 si un LM385-2,5
Tensiunea de intrare este verificata sa nu depaseasca 25 Volti (LDOul merge cu maxim 30 Volti), acest lucru este facut de LM385-2,5. Daca tensiunea trece de acest prag, LM385-2,5 deconecteaza LDOul si nu mai ajunge nimic la iesire, la conectorul USB-A tata.
Specificatii tehnice pentru LM385-2.5
Tensiunea de intrare verificata de LM385-2,5 ajunge la LDOul LP2951 care o stabilizeaza la 5Vdc. Acest LDO nu poate da un curent mai mare de 0,2A (din specificatii).
Specificatii tehnice pentru LP2951
Tranzistorul IRF7240 are rolul de a creste capabilitatea de curent a LDOului suficient de mult astfel incat aplicatia sa furnizeze mai mult de 0,2A. Am ales acest tranzistor din multe motive (rezistenta drena-sursa, tensiunea maxima, curentul maxim, capsula, disponibilitate in Romania)
Specificatii tehnice pentru IRF7240
La ambele variante este comuna partea de redresare (puntea de diode) si filtrul capacitiv: punte de diode cu filtrare
si partea de iesire - conectorul USB - semnificatia pinilor si LEDul indicator ca avem 5Vdc pe iesire: conector USB
Pana acum am construit si testat cu rezultate bune varianta mai complicata, insa fara partea de protectie la supratensiuni.
Placa prototip - fara tranzistorul IRF7240
Dupa ce am construit incarcatorul, l-am legat la dinamul bicicletei si am facut teste (am facut un fel de stand de proba care invartea roata cu 27-28km/h - masurati pe kilometrajul bicicletei); cei 5Vcc sunt acolo la conectorul USB, deci incarcatorul functioneaza.
Am legat si mobilul cu un cablu USB si a inceput sa se incarce bateria acestuia, daca viteza scade sub 7-8 km/h, mobilul nu mai este incarcat, Nu am avut inca o tura suficient de lunga astfel incat sa imi incarc mobilul complet, dar sunt convins ca aparatul functioneaza si va incarca mobilul.
Schema este cea de mai jos (bazata pe o aplicatie de la National Semi - cautati in foaie de aplicatie pt LP2951, la pagina 18, sus pe pagina), am pus componentele pe care le-am avut la indemana - asta ca sa nu apara intrebari de genul "dar nu e prea mare condicul de filtraj?!", "cum ai ales diodele?" :D .
Update: al doilea bloc de la stinga la dreapta nu isi indeplineste rolul - incercat de Sergiu
Modulul electronic
Update: am primit imagini cu o versiune realizata de Sergiu, multumesc!
A iesit foarte fain, dimensiunile sunt mici, vedeti si voi comparatia cu accumulatorul
Aici este partea cu lipituri a modului, in dreapta mic si negru este tranzistorul
Aici se vede cum este montat in aparatoarea fata a bicicletei, in cercul rosu se vede capatul mama a cablului USB. Sanatate maxima si sa il folosesti cati mai multi kilometri!
Incarcator din dinam de bicicleta si celular alimentat prin cablul USB
Concluzia este ca poti utiliza dinamul bicicletei in cursul zilei astfel incat sa iti incarci tot felul de dispozitive, pretul unui astfel de incarcator ar trebui (spun ca "ar trebui" pt ca pe piata nu e asa) sa fie mic, sub 15 euro.
Voi mai incerca un model, mai simplu, cu LM2940, am gasit componenta in cauza, iar daca am timp, voi adauga si protectia la sub si supra-tensiuni la acest minunat incarcator.
Update: protectia de sub si supra tensiune nu functioneaza asa cum am crezut (vezi schema de mai sus) - a incercat-o Sergiu.
Schema electronica cu LM2940-5.0
Daca aveti si voi experiente similare, dati un link, voi fi fericit sa vad ca unii mai fac ceva cu manutzele alea doua si nu luam totul de-a gata de la fratii nostri cu ochi 16:9 :) !
__
Placa asta imi aminteste de liceu :)
RăspundețiȘtergereAcid azotic + smoala sau clorura ferica + carioca?
Da, clar, era cel mai rapid mod pt mine, imi era lene salipesc fire si asa am tras ghiolbaneste si am corodat in clorura ferica :) e un fel de corcitura: componente cu pini pe suprafata (THT cu montaj tip SMD).
RăspundețiȘtergereFoarte interesant !!! Voi urmari evolutia dispozitivului ;)
RăspundețiȘtergereAi mai facut ceva cu acest dispoztiv? Si pe mine m-ar interesa asa ceva.
RăspundețiȘtergereDa, am facut incarcatorul, l-am incercat si functioneaza bine - adica incarca mobilul meu pe USB in timp ce merg cu bicicleta. Am pus si o schema cu alimentatorul la acest post, poate pun si poze cu el, dar nu arata schimbat fata de prima poza pusa cu el. Mai vreau sa fac alte variante, doar de dragul de a incerca.
RăspundețiȘtergereSuper tare, vreau insa sa stiu daca pe un telefon de tip smart phone care consuma mai mult la incarcare mai ales daca sunt pornite GPS, wifi etc. se va incarca? Am observat lucrul asta punand un incarcator standard-usb de bricheta, si am constatat ca atunci cand l am deconectat el era mai descarcat decat inainte sa l bag la incarcat.
RăspundețiȘtergereNu am masurat sa pot spune exact ce se petrece, dar in mod cert se va incarca in timp ce pedalezi.
RăspundețiȘtergerePe de alta parte cand esti pe bicicleta ai deschis GPS-ul, 3G-ul, nu cred ca WiFi te ajuta sa il ai pornit.
Nu stiu de ce nu s-a incarcat mobilul tau de la bricheta auto, la mine a mers ok, poate e ceva in neregula cu acel incarcator, mai incearca si altele de la prieteni, poate rezolvi problema
Salut, stiu ca a trecut ceva timp ... dar eram curios daca mai folosesti smecheria ... daca ai mai facut ceva imbunatatiri ... cum se comporta ?
RăspundețiȘtergereFunctioneaza, inca :) Practic nu e mare lucru: energia electrica produsa de dinam este convertita in energia potrivita pentru incarcarea prin USB. Nu vad ce ar putea fi gresit sau de ce sa nu fie ceva robust :) Acum vine timpul frumos, deci si kilometrii cu bicicleta vor fi mai multi, numai bine sa mai incarc cate ceva...
RăspundețiȘtergereMultumesc pentru raspuns ... o sa ma apuc si eu sa fac unul dar ceva mai compact :D.
RăspundețiȘtergerePS: ai spus ca mai incerci si cu LM2940 ... ai incercat ?
Nu am mai avut timp sa incerc LM2940, l-am cumparat integratul, dar nu am facut nimic cu el, acum am ceva de lucru cu microcontrolere. Daca incerci ceva, da-mi te rog de stire, sunt curios :) (daca vrei punem un articol cu numele tau pe blog, trimiti poze, text etc)
RăspundețiȘtergereSalut,
RăspundețiȘtergerePoti pune te rog o schema completa a montajului facut de tine, pe langa aceea de baza nu inteleg unde mai exact vine pus LM-ul
Salut Tibi!
RăspundețiȘtergereAm adaugat schema cu LM2940-5.0, sper sa te ajute, daca vei contrui montajul, da-mi te rog de stire, sunt curios de rezultat.
Salut,
RăspundețiȘtergereAm construit montajul si este un succes.Cu un dinam de 6v/3w am obtinut o temperatura a LM-ului, de aprox.31-35 de grade.Am mai ramas sa construiesc un sistem de prindere pe furca a dinamului.Condensatorul a fost inlocuit cu unul de 220uf/16v si mai adaugat un led cu o rezistenta de 1kohm/ 0.25w.Am masurat valorile cu telefonul in stand by. SIMPLU SI IEFTIN.Succes!
10km/h 4.5v 150mA
20km/h 4.7v 300mA
28km/h 4.8v 400mA
51km/h 4.9v 400mA
Felictiari Tibi si multumesc pt detalii! Dinamul e model cu frecare pe lateralul rotii?
RăspundețiȘtergereDa,din pacate este unul clasic!
RăspundețiȘtergereAdica nu e cu LM2940? In fine, ideea e sa fie ceva simplu, lucrurile simple merg, sunt robuste.
RăspundețiȘtergereSalutare Catalin . Te rog daca ai timp sa adaugi schema completa si cu LM385-2.5 - nu ma pricep sa o adaug si nici nu gasesc pe net . Multumesc .
RăspundețiȘtergereSalut!
ȘtergereAm adaugat schema, este de fapt schema din foaia de aplicatie a LD2951. Aceasta schema inca nu am testat-o, dar in general schemele din foile de aplicatie merg bine. Daca o construiesti, da-mi de stire te rog!
salut, eu vreau sa-mi pun niste "faruri" la bicicleta-adica LED-uri - in fata albe de 3,3 V 10 mA iar in spate rosii de 2 V 20 mA. Eu am calculat pe net rezistentele necesare pentru a nu le arde , sau poate mai bine pun 3*2Leduri rosii in serie si am 6V si 2*3.3 V si am tot cam 6 V, sau sa folosesc vreun stabilizator de tensiune din cele enumerate sau poate LM7805?
RăspundețiȘtergereDaca e posibil, reprezentati si vreo schema
Nu stiu cat de mult te vor ajuta LEDurile respective. Ma refer la cele albe, 10mA e un curent mic care nu genereaza prea multa lumina ca sa spun asa. asta pe de o parte, pe de alta nu stiu ce sursa de alimentare vei avea: dinam de bicicleta, acumulatori, baterii? Daca doresti eficienta, nu folosesti rezistori de limitare a curentului, folosesti susrese de curent constant etc. Parerea mea (sprijinita de fapte) este sa investesti intr-o lanterna cu LED si cu acumulator cu lithiu, totul ajunge pe la 50 deolari americani, insa acolo chiar ai lumina. Lasa-mi un contact sa discutam daca doresti.
ȘtergerePune leduri albe de 1w costa doar 0.50 ron bucata si 1 ron cu tot cu radiator daca doresti detali vb pe mess publicitate_uk.
ȘtergereNumai bine
Articolul e de prin 2011, comentariul de prin 2012, acum sunt alte solutii si alte preturi. Acum 4 ani nu visam la LEDuri asa ieftine (en-detail) :)
ȘtergereSalut! As vrea sa fac un drum mai lung pe bicicleta si as vrea sa-mi incarc telefonul cu un dinam clasic (tip sticla) si un circuit de genul asta. Crezi ca ar fi potrivit si pentru un iphone? Tu ai dinam in butuc sau cum il incarci? Mersi
RăspundețiȘtergereEu am dinam in butuc. Circuitul functioneaza si cu un dinam clasic care este pus in miscare de lateralul rotii. Trebuie doar sa masori in prealabil ce tensiune scoate dinamul tau, eu am facut asta cu o masina de gaurit (am atins roata in lateral cu mandrina) am atins viteza de 22 km/h :) sau poti face asta cu mina. e bine sa verifici ce se intampla inainte de a lega un iPhone. Succes!
RăspundețiȘtergereMersi mult pentru raspuns!
RăspundețiȘtergereDin ce am citit pe internet am inteles ca e destul de puternica franarea, chiar si la un dinam in butuc. Asa ca o sa folosesc la minim telefonul pentru poze (in aiplane mode) si o sa-l incarc la cateva zile. Iar pentru navigare o sa folosesc harti clasice.
Costurile pentru o roata cu dinam in butuc (trebuie spite speciale) si circuitul de alimentare, plus timpul investit in instalare si calibrare, sunt prea mari pentru un set-up care e posibil sa nu mi se potriveasca (in conditiile in care franarea ar fi deranjanta).
Parerea mea e ca te lasi prea mult influentat de ceea ce spun altii si ca nu incerci practic ceva :) Nu e chiar asa grav cu frinarea si nu e necesar sa pui telefonul in ariplane mode. Pe de alta parte eu am avut bicicleta din start cu dinam in butuc. Nu e necesara nici o calibrare: daca iese din dinam cat trebuie, telefonul se incarca, altfel nu :) Incearca circuitul, vei avea o surpriza placuta sa vezi ca merge cu dinamul tau. Dinamul clasic tip sticla cum spui tu, are intr-adevar frecarea diferita de cel din butuc, dar e o sursa viabila de energie pt un telefon spre exemplu.
RăspundețiȘtergereSalut.
RăspundețiȘtergereAm nevoie si eu de un incarcator telefon pentru bicicleta.
Eu folosesc GPS telefonului si din cauza autonomiei scurte foloseam pe durate scurte si mai mult pt drumul de intoarcere.
Dar as vrea sa fac plimbari mai lungi, pe mai multe zile si GPS-ul ar fi util sa il folosesc continuu.
Bateria telefonului (6.1Wh) ma tine cam 3-5 ore.
Am gasit in comert urmatorul produs:
http://www.conrad.nl/ce/nl/product/860270/Kemo-Fiets-laadregelaar-M172-USB-Fietsaccessoires
Curentul maxim al acestui incarcator este de 300mA ar putea sa fie suficient pt consumul meu plus ca e nevoie si de un adaptor mini usb->usb.
Eu am dinam in butuc (Shimano) si pe el scrie 6V/2.4W .
Deci cred ca as putea scoate mai mult de 300mA la 5V.(sau gresesc)
Incarcatorul telefonului de priza are curentul de 0.7A /5V.
Vreau sa incerc sa fac si eu circuitul cu LP2951.
Mentionez ca nu am nici o componenta electornica si cunostinte minime de electonica.
As aprecia niste sfaturi din partea ta.
Pe timp de noaptea as vrea sa pot folosi si lumina in fata.
Aici primesti amenda daca mergi fara lumini noaptea. Stopul de pe spate e pe baterii.
Nu cred ca farul din fata consuma 2.4 W, e pe led si cred ca are si un mic acumulator(lumina mai arde vreo 3-4 minute dupa oprire). Puterea ramasa poate o folosesc pt incarcare.
Nu cred ca va fi suficienta dar macar va tine mai mult acumulatorul telefonului.
Ce parere sau recomandare imi puteti da ?
O duminica frumoasa.
Sti cum e cu teoria, multe detalii nu sunt luate in calcul si nu merge practic :), in locul tau as incerca intai varianta simpla, cea cu LM2940 si as vedea daca merge ceva. Daca merge si vrei imbunatatiri, treci la varianta mai complicata, cea cu LP2951. Spui ca nu ai cunostinte de electronica, poate e mai bine sa ai in vedere sa cumperi incarcatorul de la Conrad, e gata facut si nu mai ai nevoie de altceva. Oricum, incearca ceva si vezi ce iese!
ȘtergereSalut.
ȘtergereMultumesc de raspuns.
Incarcatorul de la Conrad are unele neajunsuri. Si nici nu imi plac cum ies firile din "cutia neagra" puteau fi niste conectori. Un utilizator zicea ca are si fluctuatii de tensiune (i-ar lipsi un condensator sau un acumulator mic).
Tind sa cred ca ar fi mai bun unul facut.
Voi cauta un magazin de componente electronice si in functie de ce componente gasesc voi alege schema. Dar sper sa gasesc toate componentele din schema cu LP2951 sa nu mai pierd timpul cu testarile pe schema mai simpla.
Citez :
"Practic nu e mare lucru: energia electrica produsa de dinam este convertita in energia potrivita pentru incarcarea prin USB. Nu vad ce ar putea fi gresit sau de ce sa nu fie ceva robust :)"
Am o intrebare , in schema cu LM385 este un tranzistor nespecificat (legat la polul negativ al LM385). Ce tip de tranzistor este?
Multumesc.
Orice tranzistor PNP se poate utilizain schema cu LP2951 si LM385. Rolul lui este de a "porni" bucata din dreapta a schemei doar cand tensiunea este peste 6 V (parca asta era valoarea). Altfel ar fi ca atunci cand bagi la incarcat, scoti de la incarcat celularul - aceasta situatie apare cand mergi pe linga bicicleta. Tu vorbesti de "un acumulator mic", am si eu un far si in interior foloseste un super-capacitor, un condensator care are 1 Farad si stocheaza 5 V pentru a tine un LED aprins vreo 5 minute - e util daca noaptea te opresti, atunci farul se stinge si poti fi lovit de vreo masina care nu te vede, asa macar ai o sansa :) Lasa-mi un e-mail (nu postez comentariul cu email), poate comunicam mai simplu
ȘtergereFolositi un rucsac cu panou solar, o elice in fata bicicletei sa obtineti si energie eoliana, acumulati cele trei energii..fotovoltaica, eoliana si cea de la dinam..si sa vedeti incarcare telefon :) cu aceeasi schema de redresare si stabilizare ...cred ca merge si cu o punte, un C de 1000mF si un LM7805...
RăspundețiȘtergereCred ca utilitatea maxima o obtii daca reusesti sa integrezi in dinam-ul tau un acumulator care sa fie detasabil si sa aiba iesire mini usb. astfel ai energie in buzunar si o poti folosi si atunci cand nu pedalezi.
RăspundețiȘtergereceva asemanator isi propune proiectul acesta: http://sivacycle.com/
Da, dar 99 de dolari nu e cam mult? Oricum, mi-ai dat de gandit, as putea incerca sa pun la un loc toate aceste elemente sa vad poate scot ceva realizabil cu buget mai mic si de catre un amator acasa, poate chiar la gura sobei :) Multumesc de link!
Ștergeresalut , nu ma pricep la chesti de astea , dar as avea nevoie sa-mi dai o list cu toate cele necesare pentru a-mi face si mie unul cineva , am dinam in butuc , shimano nexus , mersi , salut .
RăspundețiȘtergereDa-i schema celui care iti va face si va sti de ce are nevoie (arata-i acest articol). Totul este in schema. Spor!
Ștergeremersi
ȘtergereSchema LM 2940-5.0 din poza asa cum este nu functioneaza la telefonul meu HTC , nu se intampla nimic .
RăspundețiȘtergereAsta din poza este .
RăspundețiȘtergereDe ce nu ai folosit inaintea de lm7805 o punte redresoare dubloare de tensiune? Montajul ar fi iesit mult mai simplu si mai compact.
RăspundețiȘtergereNu am construit nimic cu 7805, e doar schema. O simpla punte redresoare da suficienta tensiune nu e necesar nimic mai complicat. Cred ca totusi 7805 e prea old school si ca la pret asemanator gasesti un LDO. Daca vrei sa incerci 7805 ca incarcator de dinam, mi-ar face placere sa ma contactezi sa vad ce a iesit si cum merge. Punem si poze, daca imi trimiti Multumesc!
ȘtergereSalut de ce nu folosesti un boost/buck convertor si puntea redresoare. Acest dispozitiv furnizeaza 5v si maxim 500 mA daca este alimentat cu minim 2.5 V si cel putin 600 mA dar furnizeaza si 5v si 1A daca este alimentat cu minim 5v si 1.1A. De asemeni este ieftin un astfel de dispozitiv. Eu am cumparat unul cu 25 ron si este si foarte mic cat unghia. Am gasit in romania la robofun.
RăspundețiȘtergereSi asta e o idee buna. Eu am incercat o varianta si am postat ce mi-a iesit. Acum astept sa vad ce altceva se mai poate face sau ce au facut altii. Multumesc de idee!
ȘtergereFoarte interesant si util, acest proiect.. :D In viitor cand o sa am toate "uneletele" la indemana si o bicicleta oarecum compatibila, am sa ma apuc sa il concep si eu. Evident mai am si de studiat in domeniul electronicii si electrotehnicii:)) macar minimum de cunostiinte sa fie acaparate de mine=))
RăspundețiȘtergereSalutare, am citit cu mare interes aceste postari si nu stiu de unde sa imi cumpar si eu unul manufacturat pentru un dinam pe hub Shimano. Cele bune!
RăspundețiȘtergereSalutare, caut de ceva timp un incarcator de genul acesta, stiti pe cineva care manufactureaza asa ceva? Multumesc!
RăspundețiȘtergerePoate cineca sa faca asa ceva: https://fahrradzukunft.de/12/minimal-lader/?fbclid=IwAR0Xgkc5-guRLPT7Z5mD9dK4DstwwFf0WeTqHaWgmehBcaXk0P18eO-A2Cw
RăspundețiȘtergere