Für eine Spannungsreglerschaltung mit Zenerdiode: Warum können Sie den Widerstand nicht nach der Zenerdiode platzieren?

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Abbildung 1. (a) oder (b) führt zu einer Zener-Regulierung. (c) nicht, weil die Last direkt mit dem Brückengleichrichter verbunden ist.

In der Anordnung von 1c legen R3 und D3 einfach eine Last über die gleichgerichtete Versorgung an. Sie haben V _ZD über dem Zener und der Rest der Versorgungsspannung fällt über R3 ab.

Fahrradlichtmaschinen (technisch gesehen sind sie keine Dynamos, sondern Gleichstrommaschinen) haben eine hohe Induktivität. Die Impedanz einer Induktivität ist gegeben durch$Z = 2\pi fL$Wo$f$ist die Frequenz und$L$die Induktivität. Das bedeutet, dass die Impedanz in Reihe mit der Last liegt und bei niedriger Geschwindigkeit niedrig ist und mit der Geschwindigkeit zunimmt. Die meisten Hersteller konstruieren das Gerät so, dass die mit der beabsichtigten Last gekoppelte Impedanz tendenziell zu einer konstanteren Ausgangsspannung über einen weiten Drehzahlbereich führt. Die alten Birnensysteme würden bei sehr niedriger Geschwindigkeit flackern, aber bei moderater Geschwindigkeit gut leuchten, aber bei der Abfahrt nicht durchbrennen.

Abbildung 1. Es gibt einige sehr gute Informationen zur Fahrradelektronik mit vielen Schaltungen und Leistungskurven.

Ich empfehle Ihnen, herauszufinden, wie Sie die Induktivität Ihrer Lichtmaschine messen und in Ihren Simulator einfügen können. Schalten Sie es einfach mit einer Sinussignalquelle in Reihe.

Verbindungen:

• Sheldon Brown - Generatoren .
• Fahrradelektronik (die Quelle des obigen Bildes).
• Berechnung der maximalen Leistung des Fahrraddynamos
• In einem Shimano-Nabendynamo mit 6-V-Regler wird Reststrom verschwendet?
• Umwandlung und Stabilisierung der Ausgangsspannung eines Nabendynamos
• Batterie mit Wechselstrom laden

Die Last wird parallel zur Quelle platziert, sodass an der Last genau die Quellenspannung anliegt. Die Zenerspannung, was auch immer sie sein mag, liegt nur über dem Zener. Die Last würde die Zenerspannung nur sehen, wenn die Last über dem Zener liegt.

Wenn Sie den Zener direkt über den Brückengleichrichter anschließen, muss er die gesamte überschüssige Energie abführen, um den Dynamo auf die Zenerspannung herunterzuladen. Bei einem Serienwiderstand wird der Widerstand einen Teil der Energie abführen. Widerstände mit relativ hoher Leistung sind billig, leicht verfügbar und zuverlässig. Der Widerstand dämpft auch das Einschalten des Zeners, was EMV-Vorteile haben kann. Wenn ein Widerstand nach dem Zener platziert wird, hat er keinen Zweck.

Wenn man sich den ersten Schaltplan im verlinkten Beitrag ansieht, ist der Grund, dass der Widerstand die Spannung tatsächlich reduziert. Die Zenerdiode leitet Strom, wenn die Spannung hoch genug ist, es ist dieser Strom, der einen Spannungsabfall über dem Widerstand verursacht, wodurch die von der Last gesehene Spannung effektiv begrenzt wird.

Das Schema, das Sie derzeit in Ihre Frage aufnehmen, ist grundsätzlich falsch.

Ersetzen Sie in Ihrer Simulation V2 durch eine Wechselstromquelle (um den rotierenden Permanentmagneten darzustellen).

Reduzieren Sie K Ihres Transformators auf 0,95 oder weniger, um die Lücke im Generator darzustellen.

Danach sollten Ihre Simulationen realistischere Ergebnisse liefern.

Messen Sie auch den Kurzschlussstrom Ihres Generators, der ziemlich konstant sein sollte.

Kaufen Sie dann einfach genug LEDs (oder Widerstände), um den verfügbaren Strom zu verbrauchen, und nennen Sie es erledigt.