Приветствую, радиолюбители-самоделкины, а также все велосипедисты!
Велосипед — отличный вид транспорта для тёплого времени года, особенно в последнее время, когда люди стремятся меньше времени находится в толпе на остановках и внутри общественного транспорта. Для многих людей, живущих в крупных городах, двухколёсный транспорт является настоящим спасением, ведь за него не нужно платить налогов, нет требуется топливо, а езда, особенно в хорошую погоду, доставляет одно удовольствие. Велосипедисты не стоят в пробках и порой скорость передвижения по городу на велосипеде может превышать скорость среднюю скорость автомобиля, не говоря уже о неторопливых автобусах, особенно это актуально для часов пик, когда все дороги погрязают в пробках. В летний сезон этот вид транспорта пользуется популярностью даже у самых неискушённых людей, ведь открыты пункты проката, и кататься можно хоть до позднего вечера, ведь темнеет поздно. С наступлением же осени темнота подступает довольно рано и уже около 8-ми вечера становится ощутимо темно, время варьируется от региона, конечно.
Если каждый автомобиль оснащён парой мощных фар, которые позволяют без проблем даже в полной темноте различать ямы на дороге или препятствия впереди, то вот большинство городских велосипедов не оснащаются совершенно никакими фарами. А без света поездка по городу в темноте, например, до дома, запросто может обернуться травмой, ведь если не заметить бордюр или ямку на дороге, велосипед легко переворачивается через переднее колесо. Наличие каких-либо осветительных приборов на велосипеде повышает безопасность езды также в том плане, что велосипедист сразу становится заметен другим участникам дорожного движения, а также пешеходам — риск столкнутся с водителем какой-нибудь машины значительно меньше.
Магазины велотоваров предлагают в продаже довольно широкий ассортимент различных велофар, как правило работают они все от аккумуляторов либо батареек, могут различаться по времени длительности работы, мощности светового потока, но объединяет их всех один недостаток — необходимость зарядки или замены батареек. Как назло, перестаёт светить фара именно во время вечерней поездки, когда так нужен свет.
Альтернативой батарейкам и аккумуляторам может послужить небольшой генератор, вырабатывающий электричество засчёт вращения колёс велосипеда, сейчас велосипедные генераторы встречаются на современных велосипедах крайне редко, а раньше ими оснащались некоторые велосипеды прямо с завода. Напряжение с генератора можно задействовать, например, для питания светодиодов велофары, а также для питания небольшого усилителя, который позволит прямо на ходу включать музыку и слушать на небольшой громкости во время поездки. Конструкция такой велофары будет описана в этой статье.
Выше представлена общая электрическая схема всей конструкции, рассмотрим её более подробно. В самой левой части двумя контактами показаны места для подключения к схеме самого генератора (их также часто называют динамо-машинками). Использовать здесь можно как готовый генератор, специально предназначенный для крепления к велосипедному колесу, так и сделать генератор самому из моторчика. Мощный генератор здесь не требуется, если нет необходимости превращать велофару в целый прожектор для освещения больших площадей, усилитель также будет потреблять минимум тока.
Напряжение с генератора — переменное, поэтому его необходимо выпрямить, чтобы была возможность питать какую-нибудь электронику, для выпрямления служит диодный мост из 4-х диодов — можно как собрать самому из диодов 1N4007, так и использовать готовый, рассчитанный на ток как минимум в 1А. Диодный мост имеет максимально простое подключение — два контакта для входа переменного напряжения с генератора и два для выхода постоянного, они подписаны как плюс и минус. После диодного моста выпрямленное напряжение поступает на сглаживающие конденсаторы С1 и С2, они необходимы для подавления пульсаций. Можно использовать один конденсатор ёмкостью 470-1000 мкФ, либо поставить несколько параллельно для достижения нужной ёмкости, как показано на схеме.
Конденсаторы используются электролитические, по внешнему виду похожи на бочонки, имеют полярность — минус указан в виде полосочки на корпусе. Подключать нужно в соответствии с полярностью, плюс с диодного моста на плюс конденсаторов, рассчитаны конденсаторы должны быть как минимум на 16В, лучше будет взять с запасом — на 25 или 35. Не лишним также будет поставить параллельно с электролитическими один небольшой керамический конденсатор на 100 нФ, он справится с подавлением высокочастотных помех.
Далее по схеме можно увидеть пару литий-ионных аккумуляторов — они служат для запасания энергии, вырабатываемой генератором. Использование аккумуляторов позволяет фаре и усилителю работать несколько минут даже после того, как велосипед будет полностью остановлен. А если довольно длительное время ехать с выключенной фарой и без музыки, но с работающим генератором, то аккумуляторы значительно зарядятся и обеспечат затем довольно длительную автономную работу. Использовать здесь можно практически любые ненужный литий-ионные аккумуляторы, например, от портативной техники, телефонов, планшетов, либо распространённые формата 18650. Ёмкость может быть любой, чем больше ёмкость — тем дольше будет заряжаться аккумулятор от генератора, но и дольше получится время автономной работы. Обратите внимание, что аккумуляторы должны быть обязательно с защитой перенапряжения и переразряда — иначе они долго не протянут в таком режиме работы.
Идеально здесь подойдут аккумуляторы от сотовых телефонов, как правило, они уже содержат необходимую плату защиты, встроенную в сам корпус аккумулятора. После сборки всего устройства необходимо будет также замерить ток, который протекает в цепи заряда аккумулятора, если генератор слишком мощный, то он может заряжать аккумуляторы слишком большим током, который опасен для аккумулятора. Идеальным током будет половинный от ёмкости, например, если аккумулятор 1000 мАч, то заряжать его можно максимум током 500 мА, при это зарядится до максимума он всего за два часа.
На картинке выше представлен пример используемого генератора. Вал с насечками плотно прилегает к боковой части покрышки и начинает вращаться вместе с колесом. Генератор создаёт небольшое противодействие вращению колеса, чем мощнее генератор и подключенная нагрузка — тем сильнее будет сопротивление. В некоторых случаях это может оказаться плюсом, например, при затяжных спусках, а при длинных подъёмах генератор можно оперативно «отключать» от колеса, снижая нагрузку на ноги.
Велофара, представленная в этой статье, называется акустической — и это не с проста, ведь помимо основной функции — освещения дороги, она позволит наслаждаться музыкой во время долгой поездки. Ехать на велосипеде в наушниках довольно опасно — ведь окружающие звуки становится слышно плохо и можно попросту не заметить звук быстро приближающегося сзади автомобиля. Небольшая колонка, установленная на руле, позволит безопасно слушать музыку, но при этом стоит учитывать, что она не должна мешать своим звуком окружающим пешеходам. Использовать здесь желательно маломощный усилитель, который обеспечит нужную громкость, но при этом не будет потреблять много тока. Например, TDA2822m, схема которого представлена ниже.
На вход подаётся сигнал с плеера или телефона, который также можно установить на руле велосипеда. Питание усилителя подключается параллельно с питанием светодиодов на основой схеме, как и светодиоды, усилитель подключается через свой выключатель, разрывающий плюс питания. Усилитель может питаться даже от низкого напряжения, начиная с 3-х вольт, что весьма актуально для данного использования. На выход схемы подключается динамик — можно использовать практически любой, подходящий по размеру, сопротивление может быть в диапазоне 4-8 Ом. Все элементы в обвязке схемы усилителя — стандартные выводные детали, которые можно купить в любом магазине радиодеталей, номиналы следует устанавливать на на схеме, но допустим разброс примерно по 30% в каждую сторону — усилитель будет работать. Вход с плеера или телефона нужно подключать небольшим отрезком экранированного провода.
Всю конструкцию следует собрать в прочном корпусе, который сможет выдержать падение велосипеда — не лишней будет также защита от влаги, дождя. Таким образом, получилось весьма интересное устройство, которое позволит освещать дорогу в темноте, слушать музыку — и всё это без использования сменных батареек или аккумуляторов, которые необходимо вручную заряжать. Удачной сборки! Ниже можно увидеть множество фотографий получившегося устройства.
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: Усилитель Велосипед Светодиоды Генератор Схема
Источник: