Cómo aumentar ~0.2-1V no regulado a 5V regulado

Para un proyecto escolar, estoy construyendo un pequeño generador hidroeléctrico. Utiliza un motor Tower pro 3520-7t-8 sin escobillas de 10v, 600RPM/v , que, cuando está equipado (le ahorraré los cálculos aquí), debería girar entre 150 y 800 RPM. Entonces, en otras palabras, estará apagando, dependiendo de su velocidad, aproximadamente de 0.2 a 1V.

Ejecutaré la salida del motor a través de un rectificador trifásico (usa seis diodos) y un capacitor para suavizar un poco, y luego al regulador de 5V, sobre el cual estoy preguntando aquí. La idea final es tener una salida USB para, por ejemplo, cargar un teléfono.

Para resumir, ¿cuál es la forma más fácil y eficiente de pasar de 0,2-1 V no regulados a 5 V regulados?

Motor

¿Por qué hay que rectificar la señal de bajo voltaje? Podría ser más fácil usar un transformador para multiplicar el bajo voltaje hasta decir 6 o 7 V sin regular, luego rectificar y luego regular hasta 5 V. Es cierto que el rango dinámico 5: 1 de su entrada hace que esto sea posiblemente un poco complicado, pero también hará que las soluciones de refuerzo sean complicadas.
El puente rectificador consumirá todo su voltaje. Un diodo cae unos pocos cientos de milivoltios en el mejor de los casos, un voltio o más en el peor.
@The Photon Dado que estoy usando un motor sin escobillas (del tipo de un avión de control de radio), emite CA trifásica.
Este es el motor que estoy usando, solo para que sepas de lo que estoy hablando: imgur.com/MB8oHBm
@ThePhoton Vea arriba ^ No incluí su nombre de usuario correctamente. Y gracias por los comentarios a todos.
¿Has mirado en dinamos? Se usan comúnmente en bicicletas para generar electricidad y a rpm más bajas como las que está viendo.
@ Sparky256 la pregunta se ha editado para que ya no la contenga, pero "Kv" es un término bastante confuso que se usa con motores (especialmente sin escobillas). No se refiere a mil voltios (kV), sino a la relación velocidad/voltaje del motor en RPM/V. Creo que el origen es K (constante de proporcionalidad) subíndice v (voltaje).

Respuestas (2)

Básicamente, estás en una mala posición.

Usando su enfoque especificado, un rectificador trifásico simple simplemente no funcionará: en el extremo inferior, su voltaje de CA no es suficiente para superar las caídas de diodo en su rectificador. Incluso utilizando diodos Schottky, un voltaje máximo mínimo inferior a aproximadamente 0,5 voltios no producirá una corriente útil fuera del rectificador.

ThePhoton tiene lo que parece ser la alternativa obvia, que es aumentar la salida del generador usando un transformador y luego rectificar y regular la salida. Hay dos problemas aquí. El primero es el rango de voltaje relativamente grande (5:1) de la salida del generador, aunque esto puede solucionarse. Un problema mucho mayor es la velocidad de su generador. 150 a 800 rpm darán frecuencias de salida del generador en el rango de 2,5 a 13,3 Hz, y encontrar transformadores que funcionen a estas frecuencias será un buen truco. Como mínimo, serán grandes.

Recomendaría aumentar su relación de transmisión por un factor de 20 para dar un rango de 3000 a 16000 rpm. Esto dará una frecuencia de salida en el rango de 50 a 267 Hz, que encaja muy bien en transformadores razonablemente estándar, que puede obtener con una capacidad de 50 Hz a 400 Hz. Al hacerlo, aumentará el voltaje de salida de 4 a 20 voltios, y debería poder hacer un suministro de CC bastante estándar a partir de eso. Dependiendo de sus requisitos de corriente exactos, puede ser necesario usar una relación de transmisión ligeramente más alta para obtener el voltaje adecuado en el extremo inferior, pero de todos modos se encuentra en el extremo inferior del rango de frecuencia disponible, por lo que no debería ser un gran problema. problema eléctricamente. Mecánicamente puede ser otra historia, pero bueno, son solo engranajes, ¿verdad?

No podrá obtener transformadores trifásicos estándar en el rango de baja potencia que desea, pero no los necesitará. Simplemente conecte su puente al generador directamente.

El motor que está utilizando está diseñado para funcionar a unas 6000 RPM (10 V x 600 RPM/V). Generará muy poca potencia a 800 RPM y prácticamente nada a 150 RPM.

Idealmente, no deberías usar esta parte. Está diseñado principalmente como un motor , no como un generador, y aún así está diseñado con un rango operativo muy diferente al que usted necesita. Considere usar un alternador automotriz en su lugar; esos corren a velocidades más cercanas a lo que estás describiendo.

Sin embargo, si debe usar este motor, deberá ajustar la entrada de manera significativa para que funcione de manera eficiente.

Pregunta aleatoria, ligeramente fuera de tema: ¿funcionará bien para esto un arrancador de motocicleta de 12 V que tengo sentado en mi granero? No lo tengo conmigo en este momento, así que no puedo decir nada sobre las especificaciones...
Imposible decirlo sin mirarlo, pero probablemente no. La mayoría de los motores de arranque tienen un solenoide integrado que desconecta el motor del eje cuando el motor no está alimentado.
Cómo aumentar ~0.2-1V no regulado a 5V regulado
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v