У динамки чем больше обороты, тем больше напряжение (э.д.с) и ток, линейно.
У Шимано-динамки 6V 3W, интегрированной с втулкой так:
9V*0.75A =6.75W при 24 км/ч.
6V*0.5A =3W при 16 км/ч.
3V*0.25A =0.75W при 8 км/ч.
1.5V*0.125A =0.37W при 4 км/ч.
Сопротивление динамки 6V/0.5A = 12 ом.
Максимальная отдаваемая мощность - при сопротивлении лампочки накала 12 Ом тож.
Эта мощность уходит - половину на нагрев динамки, половину на лампочку накала.
Значит на лампочке накала возможно 3W/2 =1.5W.
В лампочке накала Кпд преобразования в свет - 2%.
В виде света максимум 1.5W*2% = 0.03W.
Как улучшить? Кпд светодиодов - 20-40%. Можно поднять свет в 10-20 раз - до 0.3-0.6W, если сменить лампу накала на светодиод.
Но светодиод работает от выпрямленного напряжения, а динамка даёт переменное.
Если от динамки переменное выпрямлять диодным мостом, то на мосте упадёт 0.6*2 =1.2V - будет нагрев 1.2V*0.5A =0.6W моста впустую.
Потому применяют выпрямление без моста. Просто подсоединяют динамку к двум светодиодам, включённым встречно. В одной фазе горит один светодиод, в другой фазе второй светодиод. Нет потерь энергии на диодный мост.
У светодиода 6V есть ещё особенность. Он нежный требовательный к напряжению. При напряжении меньше 5.5V не светит. (Все схемы выше дают 5V.) Значит на малой скорости света не будет. При напряжении 9V может даж перегореть. Но если светодиод мощный (один на 7W или пара по 3.5W), то не перегорит никогда, ибо динамка даёт меньше 7W. Cопротивление светодиода - нелинейно при разном напряжении. Не 12 ом.
Как стабилизировать напряжение 6V на светодиоде, запитываясь от динамки?
Бывают на Али по 50р высокочастотные повышайки или понижайки напряжения, с стабилизацией напряжения на выходе, задаваемого переменным резистором.
Если вы ездите на большой скорости, где динамка даёт 9V, то можно ставить понижайку до 6V.
Если вы ездите на малой скорости, где динамка даёт 1.5V, то можно ставить повышайку до 6V. Повышайка могла бы высасывать амперы, если бы Шимано задизайнила динамку проводом толще - сопротивлением 1 ом, а не 12 ом. Но 12 ом не позволит высасывать амперы из динамки на малой скорости.
Какой вариант стабилизации лучше? Пусть динамка через диодный мост за 10р заряжает литий-акк - быстро на большой скорости, медленно на малой скорости. Тогда с акка 3.5-4.2V 18650 за 200р можно ставить повышайку до 6V за 40р, иметь стабилизированные 6V всегда на любой скорости, даж нулевой. Также акк можно заряжать от USB-C дома заряжайкой за 40р.
Какова ещё особенность динамки?
Динамка заметно тормозит колесо ночью со светом.
Динамка слегка тормозит колесо днём без света, и невозможно отключить лёгкое торможение, если втулка интегрирована с динамкой. Потому некоторые переходят от динамки к чисто акку. Тогда торможения динамки не будет никогда.
При наличии динамки, на веле какойто свет будет всегда, и за акком можно не следить - акк зарядится на скорости, если был разряжен. Подходит для обывателя, который не стремится к скорости гонщиков, не желает следить за акком, но желает иметь какойто свет всегда - не очень мощный.
У меня в немецком веле 2012г была Шимано-динамка, передний фонарь с лампой накала, задний фонарь с лампой накала и двумя ААА дешёвыми севшими щелочными батарейками 1.5V. Эти батарейки работали как акк - заряжались на скорости от динамки, и задний свет был минут пять даж при нулевой скорости. Я ещё не апгрейдил этот вел.
|
|
Ответить с цитированием