Regulieren, in Gleichstrom umwandeln und Strom von einem selbstgebauten Wechselstromgenerator speichern, um den Laptop aufzuladen

Ich arbeite an einem kleinen experimentellen Projekt und lerne immer mehr über Elektrizität und Elektronik.

Also, ich habe diesen kaputten Mixer gefunden und überraschenderweise hat er einen 300-W-Motor mit Magneten, der beim Drehen Strom erzeugt. Genau das, was ich brauchte.

Jetzt möchte ich es zumindest in die Lage versetzen, einen Laptop-Akku aufzuladen. Das Ladegerät des Laptops

  • benötigt 100 V ~ 200 V und 1,6 A (50 ~ 60 Hz) Wechselstrom und
  • Ausgänge 19 V und 4,5 A DC .

Jetzt muss ich einige Entscheidungen treffen und einige Dinge besser verstehen

  1. Zuerst muss ich entscheiden, ob ich meinen Generator auf mindestens 100 V ausgeben und mindestens 1,6 A für das Ladegerät des Laptops bereitstellen soll, dann lasse ich das Ladegerät den Akku versorgen. Sieht nach der einfachsten und sichersten Lösung aus. Aber wenn der Generator 19 V und 4,5 A erzeugt und diese direkt an den Laptop schickt, ist weniger Arbeit nötig, um ihn zu drehen, denke ich. Warum sollte ich Hochspannung erzeugen und dann vom Ladegerät reduzieren lassen?

  2. Egal, was besser ist, ich muss wissen: wie man den Strom regelt, wie man die Spannung bedarfsgerecht transformiert, wie man sie zwischenspeichert, zumindest um sie konstant zu halten.

  3. Ich habe ein wenig über Dioden, Zenerdioden, Regler, Induktionsspulen, Transformatoren und Kondensatoren gelesen. Jetzt muss ich herausfinden, wie und in welcher Reihenfolge ich diese verbinde (ich habe viele davon, in allen Größen und Farben), um so etwas wie das zu erreichen, was ich will.

Also was soll ich tun?

  • Wandeln Sie den Wechselstrom mithilfe einer Diodenbrücke in Gleichstrom um und fügen Sie einen Glättungskondensator hinzu
  • Regulieren Sie es mit einer Zenerdiode (und erforderlichen Widerständen zur Begrenzung des Stromflusses) oder einem Regler (vorzugsweise auf 12 V )
  • Wandeln Sie die Spannung von der geregelten in 19 V um und verwenden Sie dann einen Kondensator, um die Energiemenge konstant zu halten, und stellen Sie sie dem Ladegerät / Akku zur Verfügung.

oder vielleicht

  • Verwenden Sie einen Regler, um den Wechselstrom zu stabilisieren
  • Wandeln Sie die Spannung in 100 V um und verwenden Sie einen Kondensator, um sie zu speichern

Vielleicht sieht das so aus, als würde ich nach einem Schaltplan fragen (was auch helfen würde), aber ich möchte auch jeden Schritt verstehen

Sie müssen mit den Spezifikationen beginnen, Sie haben die Last definiert, haben aber keine Spezifikationen für die Quelle. Suchen Sie also entweder ein Datenblatt oder charakterisieren Sie die Generatoren IV für verschiedene Dummy-Lasten.

Antworten (1)

Dies wäre ein interessantes Projekt, um etwas Elektronik zu lernen, aber es ist möglicherweise kein praktisches. Sie sagen zum Beispiel nicht, wie Sie Ihren Generator mit Strom versorgen werden.

Verstehen Sie zunächst, dass die Beziehung Ihres Laptop-Netzteils zwischen Stromeingang und Stromausgang gegeben ist durch

Power in = power out + losses

Wenn Sie ein gutes Netzteil haben, betragen die Verluste etwa 10 - 20%.

Das solltest du auch wissen P = v ICH damit Ihr Netzteil ausgeben kann P = 19 × 4.5 = 85 W . Bei einem Wirkungsgrad von 85 % würde er 100 W aus dem Netz ziehen. Bei 100 V wäre dies 1 A. Bei 200 V wären es 0,5 A. Die Zahl von 1,6 A ist der Worst-Case-Stromstoß beim Einschalten.

1a. Zuerst muss ich entscheiden, ob ich meinen Generator auf mindestens 100 V ausgeben und mindestens 1,6 A für das Ladegerät des Laptops bereitstellen soll, dann lasse ich das Ladegerät den Akku versorgen.

Wenn ich es tun müsste, würde ich es so machen. Der Netzteilregler bietet dem Laptop einen gewissen Schutz.

1b. Aber wenn der Generator 19 V und 4,5 A erzeugt und diese direkt an den Laptop schickt, ist weniger Arbeit nötig, um ihn zu drehen, denke ich.

Theoretisch wären es 15% weniger, weil Sie die Verluste des Netzteils nicht hätten. Dies würde wahrscheinlich durch die Verluste in Ihrer neuen Schaltung ersetzt werden.

1c. Warum sollte ich Hochspannung erzeugen und dann vom Ladegerät reduzieren lassen?

Weil Ihre Mischerwicklungen für ausgelegt sind ICH = P v = 300 230 = 1.3 A . Sie werden keine 4,5 A liefern. (Ich bin davon ausgegangen, dass Sie in einem 230-V-Gebiet leben. Sie haben diese Informationen nicht zu Ihrem Beitrag oder Ihrem Profil hinzugefügt.)

  1. Ich muss wissen: wie man den Strom regelt, wie man die Spannung bedarfsgerecht transformiert, wie man sie zwischenspeichert, zumindest stabil hält.

Ja, das tust du. Und Sie müssen dies recherchieren, anstatt zu hoffen, dass jemand hier es für Sie entwerfen wird.

[Sollte ich] den Wechselstrom mit einer Diodenbrücke in Gleichstrom umwandeln und einen Glättungskondensator hinzufügen.

Wenn Sie Gleichstrom oder ein Schaltnetzteil wünschen, ist dies unerlässlich, es sei denn, Sie erzeugen Gleichstrom.

Regulieren Sie es mit einer Zenerdiode (und den erforderlichen Widerständen zur Begrenzung des Stromflusses) oder einem Regler (vorzugsweise auf 12 V).

Dies wäre eine hoffnungslose Art der Regulierung. Es wird in kommerziellen Designs nicht verwendet, da es ineffizient ist und die Regulierung schlecht ist.

Wandeln Sie die Spannung von der geregelten in 19 V um und verwenden Sie dann einen Kondensator, um die Energiemenge konstant zu halten, und stellen Sie sie dem Ladegerät / Akku zur Verfügung.

Sie müssen das SMPS-Netzteildesign studieren. Ihre Frage impliziert, dass Sie noch nicht genug verstehen, um dieses Projekt zu starten.

Vorsicht

Die Verletzungsgefahr ist hoch, wenn Sie Spannungen über 100 V verwenden.

Sie müssen das Risiko einkalkulieren, einen Laptop zu zerstören, wenn Sie etwas falsch machen.

Ich schlage vor, dass Sie stattdessen den Generator verwenden, um einige LED-Streifen mit Strom zu versorgen. Wenn sie explodieren, haben Sie 10 € verloren.

Ich werde anfangen, über neue Dinge zu recherchieren, von denen ich sehe, dass ich sie lernen muss, während ich mit Niederspannungen spiele, um mehr über Wechselspannung zu Gleichspannung, Potentialregulierung und Ladungsspeicherung zu erfahren. Danke für die Erläuterungen