Likrikta pytteliten generator?

[Gimbal]

Jag funderar på ett litet projekt som involverar en pytteliten generator, och med pytteliten generator så menar jag alltså en jätteliten rackare.

För att få en ide om storleken så tänk dig en så liten generator du kan. Sen halverar du den och den du har då, den är fortfarande för stor.

Mer allvarligt så tänker jag mig något i storlek som motorn som fixar vibrationerna i en mobiltelefon, eller möjligen lite större om jag måste bygga den själv.

Det jag vill driva är en liten µprocessor, någon liten attiny på så låg spänning som möjligt. Den ska bara klara att hålla tiden (i stort sett) med en hjälp av en kristall.

Ett problem är att generatorn (som för enkelhetens skull blir en växelströmmare, troligen hemagjord om inget lämpligt hittas) kommer snurra relativt långsamt, ca 10 varv/sek.

Nu till frågan, hur likriktar man denna på ett bra sätt med tanke på att utspänningen inte blir så där jättehög. Det man vill ha är förstås vanliga dioder med väldigt lågt spänningsfall. Finns det?

Man skulle förstås kunna använda ett batteri istället, men det vill jag inte.

[Glenn]

schottkydioder och utväxling på inkommande axel för att få upp varvet ?

Du borde kunna använda en sån motor som generator rakt av f.ö.

[Gimbal]

Den mekaniska kraften jag har tillgång till är liten men jämn, växlar jag upp den ytterligare så blir den lika mycket svagare. så varvar jag upp den mer tror jag inte den orkar driva någonting alls, i princip.

Jag har testat lite med en vibrationsmotor och den behöver för mycket varv för att komma upp i spänning, tyvärr.

[netrunner]

600 RPM och du vill få ut spänning som kan likriktas?

dvs den kan ta förlusten av 1,4V och ändå ha ca 3V kvar?

Det du kan göra är att ta den minsta modellen av stegmotor som finns tex inne i AF kameralinser. Dom är billiga på kina siterna.

Sen kan du ju också ha ett vanligt batteri som även i dom minsta storlekarna bör klara av att dra en mikrodator i några år om man skriver programmet rätt.

[Gimbal]

Ja ungefär så.
Men det finns väl bättre dioder än 0.7V och det finns attinys som går på 1.8V så totalt 3V ut borde räcka.
Men det blir inte helt enkelt ändå naturligtvis, lyckligtvis behöver ju inte strömmen vara så stor. En kraftig magnet och en liiiten spole med många många varv.

[Glenn]

Den mekaniska kraften jag har tillgång till är liten men jämn, växlar jag upp den ytterligare så blir den lika mycket svagare. så varvar jag upp den mer tror jag inte den orkar driva någonting alls, i princip.

Jag har testat lite med en vibrationsmotor och den behöver för mycket varv för att komma upp i spänning, tyvärr.

Just därför tänkte jag på utväxling, men du får ju inte glömma att du har samma effekt (på axeln) oavsett, orkar den inte en utväxling orkar den kanske inte en tillräckligt krafig generator heller.

..Det beror ju dock på hur effektiv generatorn är..

[rikkitikkitavi]

schottky börjar leda runt 0,2-0,3 V. germanium ev. lite lägre.

Vi pratar om små strömmar ju.

Finns aktiva likriktarkretsar som styr mosfettar, då kan du få riktigt låga framspänningsfall. men de kräver några volt för att fungera.

varför inte ta din lilla spänning och transformera upp den med en liten egenlindad trafo, likrikta och sedan step down?

Vi talar om mA i strömmar antar jag på sin höjd.

[TomasL]

Finns ju sk Energy Harvest kretsar också.

[MiaM]

Måste spänningen ens likriktas? Kan den inte direkt mata två switchomvandlare, en för varje halvperiod, som switchar upp det lilla som går och ger en högre utspänning? Givetvis måste ju dessa switchomvandlare i sig kunna starta på låg spänning och tåla backspänning in.

Vad sägs om två joule thief, en med NPN och en med PNP, som båda matas direkt från din hembyggda generator och som i sin tur via schotkydioder (eller germaniumdioder) matar varsin glättningskonding?

Eller blir trafona för joule thief inte tillräckligt pyttesmå?

[netrunner]

Börjar inte dom med en kondensator?

[Gimbal]

En transformator var en kul ide, undrar hur bra det fungerar med så låga frekvenser...
Och strömmarna borde räcka med en mA tycker jag. Jag har inte riktigt försökt köra attinysar så snålt som möjligt tidigare (och de ska ju göra lite också, inte bara ligga i sleep-mode hela tiden).

Nåja ska experimentera lite mer nästa vecka så får vi se vart det tar vägen.

[xxargs]

Börja med att mäta lite på grejorna

Första testet är att se hur mycket ström du kan få ut ur generatorn genom att kortsluta generatorn genom en mA-meter (multimeter i mA-läget) och sedan varva upp generatorn med allt högre varv till strömökningen planar ut och inte ökar fast varvtalet ökas på betydligt mera. - det beror på att generatorn måste snurra så fort att det blir tillräckligt med spänning att den blir större än spänningsfallet i lindningen pga. inre resistansen innan generatorn går in i sin strömgräns.

och strömmen bestäms av magnetflödet från permanentmagneten genom längden av lindningen (aka antal varv) som känner av flödet från magnetfältet.

I = B/l - vilket får verkan att ju fler varv det är på lindningen - ju mindre med ström får man ut (och istället högre spänning, med verkan att mängden maximal uttagbar energi per rotorvarv är konstant).

Att man inte får ut mer ström genom antal varv än som motsvarar magnetstyrkan beror på att strömmen i lindningen skapar en motmagnet med exakt samma styrka i motriktning som magnetflödet i permanentmagneten som försöker tränga in i lindningen - när det är supraledande lindning utan resistans så kommer aldrig magnetfältet från permanentmagneten in i lindningsvarven utan magnetfälten är som två tjurar som stångar mot varandra men endera sidan går aldrig över linjen sas. . Minskar tex. permanentmagnet fältstyrkan så minskar lindningssidans fältstyrka precis lika mycket automatiskt och därmed mindre ström i sin lindning.

Därför kan man aldrig få ut mer ström ur en generator än vad som motsvaras av permanentmagnetens fältstyrka och flöde och också därför har en hård strömbegränsning där spänningen går mot noll Volt så fort man försöker dra mer ström än vad generatorn förmår att ge ut.


Är varvtalet betydligt högre än dina 10 varv/sekund innan strömökningen planar ut så har du bekymmer med att generatorns inre resistans och mätkretsen resistans är dominerande gentemot genererade spänningen och därmed bestämmer strömmen genom generatorn, inte vad generatorn faktiskt kan ge ut i ström vid dina 10 Varv/s.

Nästa test är att mäta spänningen över dess poler vid en känd varvtal (tex dina 10 varv/sekund) - är det bara 10-delar av Volt vid 10 Varv/s så är det hårdjobbat, kan man nog säga...

mät också resistansen på lindningarna i motorn...

[Agwan]

Jag skulle noga kolla på energy harvest-kretsar så som TomasL säger. De är gjorda för att skörda små energier.