Inhoudsopgave Inhoudsopgave... 2 Inleiding... 3 Generatoren... 3 Project:... 4 Werking...4 Berekeningen...4...4...4 Schema... 4 Tip... 4 Componentenlijst... 5...5...5 Datasheets...5...5...5 Afbeeldingen... 5 www.freewebs.com/nick_electronics - 2 -
Inleiding Regelmatig springt het lampje van je achterlicht op je fiets. Door trillingen, te hoge spanning of gewoon ouderdom. Nu gaan we dit gewone gloeilampje ook eens vervangen door LED s. LED s hebben als voordeel dat ze een veel grotere levensduur hebben dan gloeilampen en dat ze geen last hebben van trillingen. Nu kunnen we ook het voorlicht vervangen door LED s gebruik hiervoor wel witte LED s met een hoge lichtopbrengst (ook de voorschakelweerstand moet vervangen worden door een andere waarde). Generatoren Een dynamo (of generator) is een machine waarin mechanische energie, binnenkomend via een draaiende as, omgezet wordt in elektrische energie. Deze omzetting berust op het feit dat wanneer een elektrische geleider door een magnetisch veld beweegt, er elektrische wisselspanningen worden opgewekt in die geleider en bij gesloten kring dus stroom gaat vloeien. Een generator bevat in principe de volgende twee onderdelen: de stator, het stilstaande deel de rotor of anker, het draaiende deel. Afhankelijk van de uitvoering wordt door een van deze onderdelen het magnetisch veld opgewekt. Bij kleine uitvoeringen door een of meer permanente magneten, bij grotere uitvoeringen door een elektromagneet. Het andere onderdeel bevat een of meer spoelen waarin bij draaien de gewenste wisselspanning wordt opgewekt. Bij grotere generatoren, bijvoorbeeld in elektrische centrales, wordt de rotor als magneet gebruikt, en wordt de elektrische energie in de stator opgewekt. Dit wordt gedaan omdat de opgewekte energie groot is, en deze vanaf de (stilstaande) stator direct (zonder gebruik van borstels) aan het elektrische net kan worden toegevoerd. De rotor wordt als elektromagneet uitgevoerd. De benodigde stoom voor het opwekken van het magnetisch veld is relatief klein en kan dus gemakkelijk op de draaiende as worden overgebracht (bijvoorbeeld door borstels). Op fietsen wordt een fietsdynamo gebruikt om stroom voor de verlichting te leveren. De meest gebruikte fietsdynamo wordt voor gebruik tegen de voorband gedrukt. Er bestaan ook dynamo's die als een rol tegen de achterband lopen. Bij moderne fietsen is de dynamo soms verwerkt in de wielnaaf, men spreekt dan van een naafdynamo. www.freewebs.com/nick_electronics - 3 -
Project: Werking Doordat we een wisselspanning als bron bezitten zal één LED slecht één alternantie oplichten. Als dan nog de frequentie van de wisselspanning te laag ligt zal de LED nog toenemen en afnemen in lichtsterkte. Om het flitsen tegen te gaan plaatsen we de LED s antiparallel. Op deze manier lichten beide LED s een voor een op. Bij de positieve alternantie zal de eerste LED opgelicht zijn en de tweede LED gedoofd. Bij de negatieve alternantie daarentegen zal de eerste LED gedoofd zijn en zal de tweede LED oplichten. Nu zullen de LED s enkel nog doven als er zich een nuldoorgang voordoet. Om dit doven te voorkomen kunnen we nog eventueel een ceramische condensator parallel over de bron plaatsen. Deze vervangt dan met zijn capaciteit de voedingsbron tijdens de nuldoorgang. Berekeningen We gaan uit dat het energie leverend element een wisselspanning van 5V uitgeeft. RV = (UV ULED) / ILED = (5V 1,2V) / 0,02A = 190Ω Opdat de LED s niet zouden doorbranden door een te hoge stroom gebruiken we een weerstand die van waarde iets hoger ligt dan de berekende waarde, een 220Ω weerstand. We gaan uit dat het energie leverend element een wisselspanning van 5V uitgeeft. RV = (UV ULED) / ILED = (5V 3,8V) / 0,02A = 60Ω Opdat de LED s niet zouden doorbranden door een te hoge stroom gebruiken we een weerstand die van waarde iets hoger ligt dan de berekende waarde, een 81Ω weerstand. Schema Tip Om makkelijker te kunnen solderen in de E10 schroeffitting kan je een sleuf maken die vertikaal staat op de schroefdraad. www.freewebs.com/nick_electronics - 4 -
Componentenlijst 2x 2x LED rood (hoge lichtopbrengst) RV 220Ω E10 schroeffitting 1µF condensator (optie) LED wit (hoge lichtopbrengst) RV 81Ω E10 schroeffitting 1µF condensator (optie) Datasheets DC stroom duty 100% 20mA Spanning 1,2V Lichtsterkte 3000mcd Golflengte 660nm Behuizing clear Schijnhoek 25 Sperspanning 5V Sperstroom bij 5V 10μA Bedrijfstemperatuur -40 / +80 C Soldeertemperatuur 260 C DC stroom duty 100% 20mA Spanning 3,8V Lichtsterkte 10.000mcd Golflengte 7500k nm Behuizing clear Schijnhoek 25 Sperspanning 5V Sperstroom bij 5V 10μA Bedrijfstemperatuur -40 / +80 C Soldeertemperatuur 260 C Afbeeldingen www.freewebs.com/nick_electronics - 5 -