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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Regulador de tensão do gerador de bicicleta. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de corrente, tensão, potência Ao andar de bicicleta no escuro, a tensão gerada pelo gerador da bicicleta ("dínamo") é frequentemente usada para alimentar o farol da bicicleta. A velocidade variável de rotação do eixo do gerador provoca uma alteração no brilho da lâmpada. Em princípio, você pode pegar duas lâmpadas de potências diferentes e trocá-las dependendo da velocidade do movimento, para que sempre haja luz. Em velocidades baixas da bicicleta, uma luz de baixa potência fornecerá pelo menos alguma visibilidade da estrada. Mas se você aumentar a velocidade, ele queimará imediatamente devido à sobretensão. Para evitar que isso aconteça, é necessário trocar rapidamente as lâmpadas, o que é muito difícil de fazer manualmente. O dispositivo proposto vai ajudar (Fig. 1).
Desde que a tensão na saída da ponte de diodos VD1...VD4 não exceda 2,5 V, o tiristor VS1 está fechado, pois a tensão no capacitor C1 é menor que a de abertura. Através da lâmpada EL2 e dos resistores R1, R2 passa uma corrente que é insuficiente para acender EL2, mas abre o transistor VT1. Como resultado, a lâmpada EL1 acende. A tensão nele é menor do que na saída da ponte de diodos, pois parte da tensão cai no transistor aberto VT1. Quando a tensão em C1 atinge o limite de abertura de VS1, ela é acionada, a lâmpada EL2 acende e EL1 apaga, e assim o transistor VT1 fecha. Devido ao divisor R1-R2, é garantido o fechamento completo do VT1. Quando a bicicleta desacelera e a tensão do gerador diminui, ocorre a comutação reversa quando o tiristor VS1 fecha.Para carregar o capacitor C1 e fixar a tensão nele, é utilizado o diodo VD5. Portanto, a comutação das fontes de luz ocorre quando o valor médio da tensão de alimentação muda, e não em cada período de sua pulsação. Os valores dos resistores R1 e R2 foram escolhidos por razões de consumo mínimo de energia e abertura confiável do transistor VT1. Quando está completamente fechado com o tiristor VS1 aberto, nenhuma energia é consumida, e quando está completamente aberto com o tiristor fechado, o mínimo de energia é gasto em calor (o transistor é selecionado com queda de tensão mínima no estado aberto). Portanto, se o transistor VT1 (quando a luz EL1 estiver acesa) aquecer visivelmente, ou seja, estiver na região ativa, é necessário reduzir o valor de R2, e se estiver ligeiramente aberto quando EL2 estiver ligado, é necessário reduzir R1. Se a comutação das lâmpadas ocorrer em uma tensão inferior a 2,5 V, é necessário aumentar a classificação de R3 e vice-versa. Infelizmente, as lâmpadas têm uma vida útil limitada e queimam mesmo que todas as condições de funcionamento sejam observadas. No circuito descrito, a queima de uma lâmpada não provoca a combustão de outra. É verdade que se o EL2 de alta potência queimar, o EL1 de baixa potência não acenderá, pois haverá tensão zero na base do VT1. Mas se o EL1 de baixa potência queimar, a operação do poderoso EL2 não mudará. Neste esquema, quase toda a energia vai para as fontes de luz. A inevitável perda de energia no transistor, tiristor e diodos de ponte é reduzida ao mínimo. Para tanto, foram utilizados diodos de germânio antigos com queda de tensão mínima. Em vez disso, você pode usar qualquer diodo ou ponte de diodo com corrente operacional de pelo menos 300 mA. Porém, com uma maior queda de tensão entre elas, o brilho das lâmpadas diminuirá. O brilho da lâmpada EL1 também enfraquecerá ao usar outro transistor VT1. O tiristor também reduz a corrente através da poderosa lâmpada EL2, portanto, com a mesma potência e velocidade de acionamento, ele brilha mais fraco no circuito. Mas isso pode ser considerado uma vantagem do circuito, já que em alta velocidade há sobrecarga da potente lâmpada. O circuito é facilmente montado pendurando-o no refletor do farol pelo lado de fora. O transistor, o tiristor e o capacitor são colados ao refletor próximo ao soquete da lâmpada, e os resistores e o diodo VD5 são soldados entre eles. Se o refletor do farol for condutor, serão necessárias juntas isolantes sob as peças para isolá-las do corpo da bicicleta ao qual um dos contatos do gerador está conectado. O refletor da outra lâmpada (se for condutora) também deve ser isolado da carroceria da bicicleta. Normalmente, os refletores modernos são feitos de plástico e não há necessidade de isolá-los. Não é recomendado aplicar potencial positivo à carroceria da bicicleta, pois isso aumenta sua corrosão. Você pode sobreviver com apenas um farol. Então, após instalar e testar o circuito, a lâmpada adicional é fixada conforme mostrado na Fig. O refletor pode ser plástico ou condutor, pois as lâmpadas são conectadas diretamente entre si de acordo com o circuito. É conveniente usar uma lâmpada de baixa potência 2 com um cilindro de vidro de diâmetro mais fino, para que os filamentos das duas lâmpadas 1 e 1 fiquem o mais próximos possível um do outro no foco 2 do refletor 3. A lâmpada potente 4 é aparafusado mais profundamente no soquete 2 ou este é afastado do foco. O cilindro da lâmpada 1 toca no cilindro da lâmpada 2. O casquilho da segunda lâmpada 6 é colado ou soldado ao longo do contorno do furo perfurado no refletor 7. Esta disposição da lâmpada 1 permite a sua troca. A lâmpada 2 é facilmente aparafusada e desenroscada ao desparafusar a lâmpada 1. No farol, o refletor deve ser posicionado com o furo para baixo (conforme mostrado na Fig. 2). Neste caso, o filamento da lâmpada 1 é deslocado para baixo do foco 3, e o fluxo de luz dele é direcionado em um ângulo ligeiramente descendente em relação ao fluxo de luz criado pela lâmpada 2. Como resultado, verifica-se que da lâmpada 1 há “farol baixo”, e da lâmpada 2 – “farol alto” ". Autor: V.Solonin, Konotop, Ucrânia
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