自行车发电机电压调节器。方案、说明

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无线电电子与电气工程百科全书 / 电流、电压、功率调节器

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在黑暗中骑车时，自行车发电机（“dynamka”）产生的电压通常用于为自行车前灯供电。发电机轴的可变旋转速度导致灯的亮度发生变化。原则上，你可以拿两个不同功率的灯泡，根据运动的速度进行切换，这样就能一直有光。

在自行车低速行驶时，低功率灯泡至少可以提供一定程度的道路能见度。但如果提高速度，它会立即因过压而烧毁。为了防止这种情况发生，您需要快速切换灯泡，这很难手动完成。所提出的装置将会有所帮助（图 1）。

（点击放大）

当二极管电桥VD1...VD4的输出处的电压不超过2,5V时，晶闸管VS1闭合，因为电容器C1两端的电压小于开启电压。电流通过EL2灯和电阻R1、R2，不足以使EL2发光，但使VT1晶体管打开，从而使EL1灯点亮。由于部分电压降在开路晶体管 VT1 上，因此其上的电压小于二极管电桥输出端的电压。当C1上的电压达到开启阈值VS1时，它就会放电，灯EL2点亮，EL1熄灭，因此晶体管VT1截止。由于分压器R1-R2，确保VT1完全关闭。

当自行车减速、发电机电压下降时，晶闸管VS1-截止，发生反向开关，利用二极管VD1对电容器C5充电并固定其电压。因此，光源的切换发生在电源电压的平均值变化时，而不是在其脉动的每个周期中。

选择电阻器 R1 和 R2 的值是为了最小化能耗并可靠地打开晶体管 VT1。当晶闸管VS1完全打开时，其上没有能量消耗，而当晶闸管完全打开时，消耗在热量上的能量最少（选择晶体管在打开状态时压降最小））。因此，如果晶体管VT1（EL1灯亮时）明显发热，即处于有效区域时，需要减小R2的值，如果EL2开启时处于半开状态，则需要减小R1。如果开关灯发生在电压低于2,5V的情况下，则需要增大R3的值，反之亦然。

不幸的是，即使遵守所有操作模式，灯的使用寿命也是有限的，并且会烧坏。

在所描述的方案中，一个灯泡的烧毁不会导致另一个灯泡的燃烧。确实，如果大功率的 EL2 烧坏，那么小功率的 EL1 将不会发光，因为 VT1 的基极电压为零。但如果一个小功率的EL1烧坏了，那么大功率的EL2的工作不会因此而改变。

在这个方案中，几乎所有的能量都进入了光源。晶体管、晶闸管和桥式二极管不可避免的能量损失被降至最低。

为此，使用了两端压降最小的旧式锗二极管。相反，您可以使用工作电流至少为 300 mA 的任何二极管或二极管电桥。然而，随着它们两端的电压降变大，灯的亮度将会降低。当使用另一个晶体管VT1时，EL1灯的发光也会减弱，晶闸管也减少了通过强大的EL2灯的电流，因此，在相同的功率和驱动速度下，它在电路中发光更弱。但这可以被视为该电路的优点，因为在高速时，大功率灯会发生过载。

该电路可以通过从外部表面安装到前灯反射器上来轻松组装。

晶体管、晶闸管和电容器粘在灯座附近的反射器上，电阻器和VD5二极管焊接在它们之间。如果前灯反射器是导电的，则在部件下方需要绝缘垫，以将它们与自行车车身隔离，交流发电机触点之一连接到自行车车身。另一个灯泡的反射器（如果导电）也必须与自行车车身绝缘。通常现代反射器是塑料的，没有必要将它们隔离。不建议对自行车车身施加正电位，因为这会增加其腐蚀。

只需一盏车头灯即可满足您的需求。然后，在安装并测试电路后，附加灯被固定，如图2所示。反射器可以是塑料的或导电的，因为根据方案灯是直接相互连接的。方便的是使用具有细化玻璃灯泡直径的小功率灯1，使得两个灯1和2的灯丝在反射器3的焦点4处彼此尽可能靠近。大功率灯2是更深地拧入插座 5 或后者移离焦点。

灯泡 1 接触灯泡 2。

第二灯6的灯壳沿反射器中钻出的孔7的轮廓胶粘或焊接。灯1的这种布置允许其改变。当灯 2 旋开时，灯 1 可以很容易地旋入和旋出。在前照灯中，反射镜应使钻孔朝下放置（如图 2 所示）。在这种情况下，灯 1 的灯丝从焦点 3 向下移动，并且从灯 2 发出的光通量相对于灯 1 产生的光通量以微小的角度向下引导。结果表明，从灯 2 发出的光- “近光灯”，从灯 XNUMX - “远光”。

作者：V.Solonin，Konotop，乌克兰

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