Демонстрационный генератор тока

Старые матричные принтеры и 5,25 дюймовые дисководы гибких дисков содержат неплохие шаговые двигатели. Кроме применения таких двигателей по прямому назначению, их можно использовать в качестве маломощных электрических генераторов. Основной целью создания данного демонстрационного генератора была иллюстрация обратимости электрических машин, но кроме этого, устройство можно использовать для подзарядки аккумуляторов маломощных устройств носимой электроники.

В качестве основы для генератора использован шаговый двигатель 4SHG-023A (отечественный аналог ДШИ200-1-1). Данный электродвигатель имеет две изолированные обмотки с выводами от центральных точек. Т. о. всего двигатель имеет шесть выводов. В данном устройстве двигатель используется в режиме генератора, поэтому обмотки соединены последовательно, центральные выводы обмоток оставлены неподключенными. При стандартной окраске выводов желтый и синий выводы соединены вместе, черный и белый выводы оставлены неподключенными, напряжение снимается с красного и коричневого выводов.

Шаговый двигатель 4SHG-023A взят вместе с редуктором от старого матричного принтера. Передаточное число редуктора 4. Первоначально редуктор был понижающим, у нас, соответственно, он будет повышающим.

К выходу генератора может быть подключено четыре различных нагрузки. Коммутация нагрузок осуществляется парой двухклавишных выключателей от осветительной сети. Вся электрическая схема выполнена навесным монтажом на основании из ДСП, для защиты от случайного повреждения большая часть деталей закрыта сверху органическим стеклом. Первые две нагрузки это лампы накаливания 3,5В х 0,15А и 6,3В х 0,3А. Вращая ручку маховика можно убедится, что зажечь первую лампу гораздо проще чем вторую.

Параллельно с лампами к генератору подключен выпрямитель, выполненный по классической схеме. Диодный мост VD1-VD4 построен на диодах Д226Б, фильтрующий электролитический конденсатор C1 2000 мкФ х 16 В типа К50-16. Постоянным током от выпрямителя питается 9 последовательно включенных зеленых светодиодов VD5-VD13 BL-L101PGC. Последовательно с ними включен токоограничительный резистор R1 2,2 кОм типа МЛТ-2. Используя этот генератор, легко убедится, что для свечения светодиодов требуется гораздо меньше энергии, чем для питания электроламп.

Последней четвертой нагрузкой является узел для зарядки устройств через USB-порт, он состоит из интегрального стабилизатора КР142ЕН5А и фильтрующих электролитических конденсаторов C2 и С3 100 мкФ х 16 В. Выходным гнездом служит гнездо типа USB-AF.

Естественно, полная зарядка даже аккумулятора небольшой емкости потребует несколько часов непрерывного вращения ручки динамо-машины, так что правильнее говорить не о зарядке, а скорее о подзарядке аккумуляторов. Тем не менее, подобное зарядное устройство позволит, после примерно 5 минут работы, подзарядить севший аккумулятор сотового телефона, достаточно для короткого телефонного звонка. Правда, зарядка от такого простого зарядного устройства возможна только для тех устройств, которые не используют аутентификацию зарядного устройства. Так что iPhone зарядить от такого устройства не получится, а вот дешевый сотовый телефон или MP3-плеер скорее всего нормально воспримут такой способ подзарядки.