Svenska ElektronikForumet

Fick i dag tag i en moped, närmare bestämt en Yamaha DT50MX. Dessa har ett synnerligen opålitligt 6V elsystem. Därför kommer vissa förbättringar givetvis ordnas.

Har inte bestämt mig om det blir 6V eller 12V, men det lutar åt 12V system för att minska förlusterna i elsystemet och få enklare tillgång till lampor etc. Något jag defenitivt vill göra är dock att byta lamporna i hastighetsmätaren till lysdioder, och jag vill driva dom med en konstantströmsgenerator som skulle överleva även om spänningsregulatorn dör eller kopplas ur. Dessutom används shuntregulatorer (som kortsluter generatorn en del av tiden för att sänka genomsnittsspänningen) för att reglera spänningen i dessa elsystem, och spänningstopparna kan alltså bli rätt höga även om grejerna fungerar som dom ska.
Problemet med det är att denna generator vid låg belastning och högt varvtal klarar att ge närmare 100VAC, så effektförlust och spänningstålighet kräver lite extra eftertanke. Lysdioderna kommer sannolikt vara de vita 5mm från Litepol som jag har liggande här hemma, och de kommer förmodligen få omkring 10mA.

Någon som har ett bra förslag på en färdig konstantströmsgenerator som tål så hög inspänning, eller hur jag kan bygga en av enkla billiga komponenter? Som vanligt, billigt är bra...

att få bort mycket av spänningsspikarna heter 'välskött batteri' då den kapar dom topparna väldigt mycket. Man kan skarva på med en effektzenerdiod som extra säkerhet för att klippa topparna på säg över 16- 20 Volt.

att bygga en strömgenerator är inte så enkelt men går säkert att fixa till med någon strömspegelkoppling och transistorer som tål spänningen (och strömmen). givetvis måste den också klara effektförlusten inräknat energin i spänningsspikarna.


är du säker på att regulatorn är av period-kortslutandeavgenerator-typen och inte en enkel effekt-shuntregulator - en 50cc brukar inte ha särskilt stor generator utan mer eller mindre bara en lysspole under svänghjulet och låter lampan gå på generatorns strömgräns och spänningen blir som det blir med ca 6 volt - och olastat/avstängd väldigt mycket mera...

Jag kopplade in oscilloskopet på en aldre modell av hojen jag sannolikt kommer ta regulatorn från, och den var av kortslutande typ. Det är grejer från tidigt 2000-tal som används i så fall, givetvis 12V, orginal 6V regulatorn på Yamahan vet jag inte vad den är av för typ - alla jag har sett har varit trasiga så mätning har varit omöjligt! Som sagt, opålitligt elsystem...

Batteri funkar fint för att ta ner spänningstopparna, men jag är inte säker på om jag ska ha ett sånt. Ju färre delar, desto färre felkällor...

Generatorn på Yamahan ger närmare 50W vid 6V och normalt varvtal (riktig effekt, inte fantasisiffror från instruktionsbok), så jämfört med äldre mopeder är det en ganska kraftig sak. Egentligen onödigt kraftig med tanke på att orginalmonterade lampor är på 15+5W, men man byter ju ändå till 35W framlampa för att se var vägen går. (Hoppas på att 45W ska fungera @ 12V, bytet till lysdiod i mätaren är delvis för att spara lite effekt).



Kommer ihåg att vi kopplade ihop konstantströmsgeneratorer i någon övning i skolan, var nog en strömspegelkoppling skulle jag tro. Men det var 10 år sedan, minnet är inte det bästa och jag tänkte att det kan ha kommit ut modernare användbara grejer sedan dess.

Definitivt INTE lösningen! En LM317 tål inte mer än 40V över sig, precis som det står i texten.

strömspeglar är strömspeglar - antingen köper man dom färdigförpackade i något chip som en spänning/strömregulator och klarar oftast max 40 Volt - eller så får man bygga det diskret själv.

med 'current mirror' så lär du få upp en och anna exempel mha. google.

det fins andra strömgeneratorkopplingar man kan använda sig av - och om jag inte mins fel ang LM317 så fins det en appnot där man med en extra trissa som hjälp kan få KM317 att acceptera höga spänningar - men å andra sidan brukar prestandan ryka för låga spänningar.

med strömspeglar så kan man bygga fungerande konstruktion som kräver ytterst lite spänning utöver vad förbukaren kräver för att fungera - typ under 0.5 Volt mer än förbrukarens nödvändiga spänning, medan LM317 kräver minst 2-3 volt över vad förbrukaren kräver i spänning.

sådant här har stor betydelse vid tomgångskörning då lysdioder slocknar tvärt när spänningen går under diodens spänningsknä medans glödlampa blir bara gulare och rödare men lyser fortfarande till en del vid lägre spänning

Istället för en LM317 kan man köra med LR8.

intressant HV LM317 ersättare - men den vill ha 5 Volt över sig för att fungera bra...

Och kan max hantera 30mA. Inget vidare ihop med en lågvoltsgenerator som såna på cyklar.

tja, 400 Volt * 30 mA = 12 Watt

någonstans måste begränsningen sättas in vid rimliga kapselstorlekar...

Jo, men det betyder att det inte är ett rimligt alternativ. Du får inte ut några sådana spänningar, och du kan med max 30mA inte ha mer än 2 parallellkopplade kedjor av standardlysdioder utan att göra stora avkall på ljusstyrkan. Man kan ju inte räkna på 100V bara för att det KAN bli det helt obelastat och med kasst batteri.

Men en switchad nätdel som hanterar inspänningen är ju kanske en lösning.

Skulle det vara möjligt att ha någon sorts switch-krets som justerar sig efter inspänningen?

http://pici.se/pictures/udArWcqjb.jpg

välj rätt trissor och motstånd

Grym har länkat till just den koppling vi använde i skolan, tackar! Med 100V och 10mA (god säkerhetsmarginal för bra livslängd) blir effektutvecklingen bara 1W, och det borde inte vara några problem att hitta billiga komponenter som klarar av det. Inte omöjligt att det redan ligger och skräpar på hyllorna...

Switchkrets skulle ju vara effektivast, men i många fall har de betydligt lägre gräns för max inspänning. Dessutom känns det som overkill att använda det bara för att få en lysdiod eller två att bli i det närmaste oförstörbar... Effektförlusten vid normal drivspänning kommer ändå vara liten med ovanstående lösning, och får jag så mycket överspänning att lamporna går (vilket dom måste för att komma uppåt 100V) är effektiviteten helt ointressant ändå så länge grejerna bara tål värmen.

Tackar för hjälpen, jag tror att problemet är löst! (Om ingen har en enklare/billigare lösning att föreslå givetvis.)

En anna konstruktion jag slängt ihop sedan gammalt är tex. den här

Q1,Q2 och Q4 är trissor som tål 150 V, R1 och R2 bestämmer strömkvoten mellan grenarna så att man inte behöver köra lika mycket ström i kontrolltrissan som den som driver lysdioden. och ja, simulerade trissor fins på Elfa

trissorna Q1 och Q4 bör sitta termiskt ihop så att framspänningsfallet i trissparet följs åt och därmed blir temperaturkompenserat i den grenen.

simulerat enligt ovan så har man 30 mA genom lysdioden vid 4 Volt matningsspänning (1.7 volt över dioden D3) och ca 40mA vid 100 Volt matninsspänning - givetvis tål det inte 100 Volt kontinuerligt då trissan tål max 650 mW förlust, men bör klara korta spänningsspikar.

vill man minska strömmen till 10 mA så höjer man värdet på R3 till typ 680 Ohm.

(den smarte inser snart att zenerdioden kan bytas ut till en utgång av en OP-amp och låta återkopplingen till OP-ampen placeras på R3 - på så sätt får man bort mycket olinjeraitet där och strömspegeln kan moduleras väldigt fort)


skall man ha högeffektdioder med 300 mA och mer så får man välja trissor därefter och dimmensionera om kopplingen ovan.

den här typen av kopplingar är så små att man med spice-data taget från datablanden (som jag har gjort med trissorna) lätt kan simulera dessa även i demoversioner av spice-simulator som Microcap som jag använder här.

---

när man gör motsvarande strömspeglar i IC-kretsar utelämnar man motstånden R1 och R2 och gör basarna olika stora för olika strömstyrkor i samma strömspegelkoppling (som kan ha mer än 1 strömutgång på samma kontrolltrissa)

med den här kopplingen så krävs det ytterst lite matningsspänning utöver vad som krävs för att börja tända upp lysdioderna - ovanstående simulering ger 3 mA @ 1.59 Volt genom lysdioden redan vid 1.65 Volt matningsspänning. Vid 3 mA har lysdioden upplevelsemässigt nått halva ljustyrkan som när den lyser vid 30 mA - även ögat, precis som örat jobbar med logaritmiska skalor.