Cookies op Tweakers

Tweakers is onderdeel van DPG Media en maakt gebruik van cookies, JavaScript en vergelijkbare technologie om je onder andere een optimale gebruikerservaring te bieden. Ook kan Tweakers hierdoor het gedrag van bezoekers vastleggen en analyseren. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Cookies accepteren' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt? Bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie
Toon posts:

5V supply uit fiets dynamo krijgen

Pagina: 1
Acties:

  • Heilige Kaas
  • Registratie: oktober 2010
  • Laatst online: 16:08
Beste Tweakers,

Ik heb een mooie nieuwe fiets waarop ik graag in de toekomst lange tochten zou willen maken. Deze fiets heeft een naafdynamo, iets wat mij eigenlijk meteen deed inspireren om een knutselprojectje te beginnen. Namelijk het maken van een 5V usb poort die zijn energie levert met behulp van die dynamo. Nu komen daar helaas meteen wat probleempjes bij kijken.
De eerste is het bijzonder hoge voltage. Met een kort stukje fietsen kwam ik op een AC voltage van 50V, dit betekend dat met wat wind mee, of tijdens afdelingen ik verwacht dat het voltage nog hoger kan oplopen.


Na het bouwen van een lineaire converter al vrij snel ontdekt wat ik eigenlijk al verwachtte. Met een AC adapter van 24V en 0.3A load (op 5V output) begonnen dingen al vrij snel nogal 'toasty' te worden. Lineair gaat hem dus niet worden.


Dus maar eens aan het zoeken geweest op ali. Best een zoektocht om iets te vinden wat zo'n wijde input range heeft. Uiteindelijk wel een gevonden die een theoretisch maximum heeft van 80V.
Mijn eerste vraag: Wat is een goed en efficiënt circuit die beschermd tegen een te hoog voltage? Bijvoorbeeld tot 75V.
Een bescherming lijkt mij wel handig om het geheel heel te houden, maar vooral ook om een potentieel knallend eind van mijn telefoon te voorkomen. Ik kom heel veel tegen, maar vaak in de range van 5v en 12v oplossingen met zener diodes.

Het tweede probleem waar ik tegen aan loop is de volgende gekke situatie. Zodra ik mijn verlichting aanzet veranderd de output van de dynamo drastisch. Het lijkt er op alsof er wat PWM in de lamp gedaan wordt om het voltage te reguleren. Precies wat ik ook wil doen, maar ik vind het wel erg gek dat dit te zien is op de oscilloscoop. Let er hier op dat ik de V/div van 20V naar 5V heb gezet.

Waar het voltage zonder load nog afhankelijk was van de snelheid, is met mijn verlichting de spanning vastgezet op een square wave van zo'n 7,5 volt. Enkel de frequentie verandert.
Het lijkt er dus op dat de elektronica in de lamp invloed heeft op de spanning.
Waarop mijn tweede vraag volgt: Is er een mogelijkheid dat de step down converter een negatieve wisselwerking heeft met de elektronica in de lamp? En ik dus iets sloop in mijn verlichting.
Enige wat ik kan bedenken wat deze invloed veroorzaakt is de manier waarop ik mijn oscilloscoop had aangesloten. De + op de dynamo en als ground een deel van de fiets.
De derde vraag: Als er dus onder ook maar enige load het voltage inderdaad naar beneden gaat, kom ik dan weg met een lineaire converter? Dit lijkt mij niet, dit zou betekenen dat de IC mogelijk direct defect raakt zodra de load van het circuit is (en tegelijkertijd de lamp uit staat).

Mijn elektronica kennis is wat beperkt en mogelijk zie ik dus dingen over het hoofd. Ik leer graag bij!

Overigens heb ik hierop al heel wat gegoogled. Ik kon geen teardown vinden van een daadwerkelijk bestaand product en DIY oplossingen kwamen niet veel verder dan de lineaire converter die ik zelf ook al had bedacht.

  • Heilige Kaas
  • Registratie: oktober 2010
  • Laatst online: 16:08
auto660 schreef op zaterdag 27 maart 2021 @ 00:35:
Zo'n dynamo kan onbelast een hoge spanning afgeven inderdaad, maar deze zal rap inzakken zodra de dynamo belast wordt. Dit komt ook wel overeen met je bevindingen.

Misschien zou je eerst de wisselspanning kunnen gelijkrichten, daarna zou je een transistor met een flink koelblok kunnen gebruiken welke geleidelijk steeds meer begint te geleiden bij bijvoorbeeld 20+ volt om zo een soort van spanningsbeveiliging in te bouwen. Zodra de transistor gaat geleiden wordt de spoel belast waardoor het voltage weer inzakt. De overbodige energie wordt dan afgefakkeld door de transistor, een redelijk koelelementje is dan wel belangrijk. (of gewoon je fietsframe)

Dan zou ik daarna gewoon zo'n sigaretten aansteker blokje gebruiken welke op 12~24V werkt en quick charge heeft. Zoiets:
https://nl.aliexpress.com...eb201602_,searchweb201603
Jouw beveiliging klinkt wel interessant. Daar ga ik eens naar zoeken.
Fordox schreef op zaterdag 27 maart 2021 @ 00:45:
Ik denk niet dat je lamp PWM geregeld is, de golven zijn namelijk ook met een dutycycle van 50% en ik denk dat je lamp niet dimt bij daglicht of iets dergelijks.

De AC voltage die je los meet van je dynamo is zonder load. Wanneer je een load toevoegd, zoals een lamp, zal je voltage inkakken. Ik begrijp ook nog niet precies hoe het de frequentie veranderd.

Je lamp zal waarschijnlijk een aardig beetje vermogen vragen maar ik denk dat je dynamo nog wel wat vermogen over houdt om een USB poort aan te sturen (al zou ik geen quick-charge achtige vermogens verwachten). Weet je zogauw welke naafdynamo je hebt?

Lineaire converters worden altijd warm. Alle voltage die je niet gebruikt (50V-5V=45V) komt op je converter te staan, dat is nog aardig aan de warme kant. Je full-bridge rectifier zal ook een beetje vermogen innemen, dus misschien komt er net iets minder in je regulator, maar ik verwacht wel dat ie nog aardig wat voltjes verstookt. Het vermogen dat hij verstookt is afhankelijk van wat je aan je regulator hangt (stel je trekt 1A op je 5V usb, en de input is 20V, dan verstook je (20Vin-5Vusb)*1A=15W) Je kan regulators vinden die wel 15watt kunnen verstoken maar ik denk niet dat je dat wilt. Tikje inefficient als je 15W verstookt en 5W gebruikt.

Er bestaan op het internet ook genoeg DC to DC converters op basis van buck/boost principes, die werken een stuk efficienter (die verstoken niet al je rest-voltage) en zullen ook een wide-input accepteren. Dit zijn gewoon simpele en zeer handige printplaatjes die ook tekoop zijn op alle bekende chineze sites.
Plemp daar je FULL BRIDGE RECTIFIER en USB poort aan en je bent bijna klaar. Moet je wel even de goeie DC DC converter vinden die jouw inputrange heeft met gewenste (of regelbare) 5V output.
Is het niet simpelweg zo dat de frequentie toeneemt omdat de RPM van de dynamo toeneemt? Dit lijkt mij het meest aannemelijk. Die toename zie ik ook zonder load.
De dynamo is een shimano DH-3D37. Simpelweg geadverteerd als 6V 3W dynamo, zoals de meeste.
Verder is het aanbod buck converters reuze, dus heb ik maar wat gekozen die iig tot 80V ondersteund.
Toch blijft mijn zorg bestaan dat wanneer ik alles loskoppel, dus lamp uit en telefoon vol, er potentieel een overload op het circuit komt.

  • Heilige Kaas
  • Registratie: oktober 2010
  • Laatst online: 16:08
GeeEs schreef op zaterdag 27 maart 2021 @ 10:17:
[...]


Als je alles loskoppelt... Hoe kan je dan een overload krijgen? Dat gebeurt toch alleen als je de boel zou kortsluiten/overbelasten aan de afnamekant?
Of bedoel je dat de buck converter dan een te hoge input krijgt zonder dat deze afgenomen wordt? Ik weet niet zeker, maar volgens mij doet zo'n converter niks als er geen load aanhangt? Maar stel dat deze wel wat verbruikt in idle....
zou ik alleen daarom al een (extra) schakelaar tussen de dynamo en converter doen, je wilt namelijk geen extra energie in je trappers duwen als het niet nodig is ??

Mijn vader heeft de hierboven genoemde set. Is hij erg over te spreken, is wel erg prijzig inderdaad, voor een veredelde gelijkrichter.... Wel plug en play en waterdicht (niet geheel onbelangrijk) Ik zou er zelf inderdaad -al is het maar als test- gewoon een gelijkrichter en buck converter aanhangen. What could possibly go wrong? Hooguit paar eurocent aan componenten als het doorfikt ;)
Ik bedoel inderdaad dat wanneer ik mijn telefoon loskoppel, al dan niet per ongeluk, het mogelijk resulteert in een te hoge input voor de IC’s in de buck converter. Met een klein beetje pech sluit ik ergens iets kort en krijg ik hoge spikes op de output van de buck.

Hoe dan ook. Vandaag maar eens mijn lineaire converter proberen aan te sluiten om te kijken wat het doet onder en zonder load.
Hetzelfde straks met de buck, wanneer die binnen is.
Pagina: 1


Apple iPad Pro (2021) 11" Wi-Fi, 8GB ram Microsoft Xbox Series X LG CX Google Pixel 5a 5G Sony XH90 / XH92 Samsung Galaxy S21 5G Sony PlayStation 5 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2021 Hosting door True