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 Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB

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benoitb
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MessageSujet: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Mer 02 Juin 2010, 13:58

Objectif: pouvoir recharger tout appareil alimenté en USB à partir de l'énergie produite par une dynamo.

Les étapes de la transformation sont les suivantes:
1: Passer le courant alternatif de la dynamo en courant redressé positif avec un pont de diodes
2: Lisser le courant redressé avec un gros condensateur pour s'approcher au plus près d'un courant continu
3: Réguler le courant quasi-continu d'amplitude inconnue et variable (6 à 30v à priori) en un courant continu stable de 5V
4: C'est tout, on sort sur une prise USB

Ces étapes sont tirées de mes lectures d'internet tard hier soir. J'ai fait ce matin ce schéma :


Je possède certains composants par dépouillage d'une alimentation réglable 220v -> 3 à 12v.
1 condensateur 25v 1000uF
4 diodes IN5399
1 régulateur LM317
1 petit condensateur (je n'arrive pas à lire sa valeur, il est tout petit et orange)
des résistances de valeurs variables, malheureusement pas de quoi avoir R2=3*R1 mais je peux en trouver ailleurs ou les acheter

Je mets le contenu ici, si quelqu'un de plus expérimenté que moi en électronique peut vérifier le schéma et le choix des composants, ce serait excellent !

Je vais aussi chercher des conseils sur un forum d'électronique.
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benoitb
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Mer 02 Juin 2010, 14:18

Je viens de vérifier avec un collègue le pont de diodes, ça a l'air correct.
Je suis confiant dans le montage en lui-même. C'est plutôt le choix des composants où j'ai des grosses incertitudes.
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O'Leave
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Mer 02 Juin 2010, 14:54

Bonjour,

Le shéma semble correct, les soucis potentiels venant principalement de la dynamo qui est plus un générateur de courant alternatif qu'une source de tension. De fait, à vide, sa tension efficace varie fortement en fonction de sa vitesse de rotation et les pertes thermiques dans le LM317 risquent d'être élevées (prévoir un radiateur ?).

Je n'ai pas de modèle exact sous la main, mais quelques liens que j'ai trouvés intéressants (en anglais):

Modélisation et caractérisation des dynamos :
http://www.pilom.com/BicycleElectronics/Dynamo.htm
http://www.jim-easterbrook.me.uk/cycling/dynamo_limiter.html

Utilisation pour éclairage à led (pas alim USB mais peut-être exploitable)
http://www.pilom.com/BicycleElectronics/DynamoCircuits.htm

Je crois que le LM317 possède un mécanisme de protection contre les courants trop élevés, à voir si sa valeur max est raisonnable pour la sécurité de ce qui sera branché sur la prise usb.
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benoitb
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Mer 02 Juin 2010, 15:20

O'Leave a écrit:
Le shéma semble correct, les soucis potentiels venant principalement de la dynamo qui est plus un générateur de courant alternatif qu'une source de tension. De fait, à vide, sa tension efficace varie fortement en fonction de sa vitesse de rotation et les pertes thermiques dans le LM317 risquent d'être élevées (prévoir un radiateur ?).
Sur mon LM317 de récupération, il y a un radiateur de 40mm*15mm environ.
O'Leave a écrit:

Je crois que le LM317 possède un mécanisme de protection contre les courants trop élevés, à voir si sa valeur max est raisonnable pour la sécurité de ce qui sera branché sur la prise usb.
Sur la datasheet, il dit sortir 1.5A max, (si je lis bien). Ça peut être un peu trop suivant les équipements, pour mon tel android le chargeur normal est 5V, 1A et il charge aussi en 5V, 500mA mais bien moins vite. Je ne sais pas si du 1.5A pourrait l'endommager. Sinon il faudrait rajouter une étape en fin de chaine pour limiter le courant max à 1A ?

Edit: si la dynamo est donnée pour 3W, il va déjà y avoir des pertes dans le montage (notamment par évacuation thermique dans le LM317 comme tu le précises), c'est toujours possible d'atteindre 5V*1.5A -> 7.5 W ???
C'est plus du double de la spec de la dynamo, non ?
Auquel cas, c'est cool. Je m'attendais à avoir tout juste un port USB standard (2.5W <- 5V avec 500mA max) en considérant 3W avec quelques pertes.
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stephanedu14
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 10:41

Bonjour a tous.
Merçi O'leave pour les liens,
le dernier lien et dernier schéma est pile poils ce que je chercher.
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zapilon
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 13:04

J'ai, pour pbp 2003, et alimenté par une SON, réalisé un allumage auto d'un deuxième phare en série f(vitesse)
Je n'ai pas détecté de pb pour redresser le courant de l'alternateur

Le circuit est susceptible d'être en liaison avec l'alternateur sans consommateur à la sortie d'où un point à ne pas négliger dans le choix des composants: la SON à vide et à grande vitesse voit la tension à ses bornes monter jusqu'à 70 V, donc attention à la tension inverse supportées par les diodes et l'isolement des chimiques. J'ajouterais tout simplement une zener 20V à la sortie du pont

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zapilon
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 13:09

je vois que pour le régulateur lm 317 Vout - Vin < 40V

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fabien
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 13:56

Je m' interresse car j'ai les mêmes envies mais à partir d'une batterie 12V.

Ce site http://www.sonelec-musique.com/electronique_theorie_reg_tension.html apporte une solution à partir d'un autre composant, le LM785. Elle a, à mes yeux, l'avantage de la simplicité.

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benoitb
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 15:02

Oui, c'est plus simple sur l'étape "Régulateur de tension" de la chaîne des transformations.


Dernière édition par Vindwa le Jeu 03 Juin 2010, 15:49, édité 1 fois (Raison : suppression de citation inutile)
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benoitb
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 15:06

zapilon a écrit:
J'ai, pour pbp 2003, et alimenté par une SON, réalisé un allumage auto d'un deuxième phare en série f(vitesse)
Je n'ai pas détecté de pb pour redresser le courant de l'alternateur

Le circuit est susceptible d'être en liaison avec l'alternateur sans consommateur à la sortie d'où un point à ne pas négliger dans le choix des composants: la SON à vide et à grande vitesse voit la tension à ses bornes monter jusqu'à 70 V, donc attention à la tension inverse supportées par les diodes et l'isolement des chimiques. J'ajouterais tout simplement une zener 20V à la sortie du pont
Ce document :
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/329390/CHENG-YI/IN5399.html
Dit que mes diodes (des 5399) supportent 1000V en tension inverse ?
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 15:07

zapilon a écrit:
je vois que pour le régulateur lm 317 Vout - Vin < 40V
C'est trop faible ? Ca veut dire que pour Vout de 5V je dois avoir Vin<35v ?
Je risque de dépasser les 35v à l'entrée sur le LM317 ?
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zapilon
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 17:24

L'erreur est pour moi, mais dans ce cas les lecteurs rectifient d'eux-mêmes !
Vin - Vout <40 V donc avec Vout=5 on a Vin<45

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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Jeu 03 Juin 2010, 23:51

fabien a écrit:
Je m' interresse car j'ai les mêmes envies mais à partir d'une batterie 12V.

Ce site http://www.sonelec-musique.com/electronique_theorie_reg_tension.html apporte une solution à partir d'un autre composant, le LM785. Elle a, à mes yeux, l'avantage de la simplicité.

et le "hack" de qqch comme ca : http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.34040

pour le prix , tu as deja la prise usb femelle

et il ne doit pas y avoir grand chose a changer pour une entrée de 6 volts .

pour le circuit dessus , je verrai bien une autre batterie tampon , en parallèle sur la sortie pour eviter que l appareill usb ne passe tout le temps de "charge" a "pas charge" suivant que l on roule ou pas .

qq liens a fouiller : http://voyageforum.com/voyage/chargeur_usb_aa_depuis_dynamo_D1456029/
http://www.rad-uk.com/bicycle-usb-charger/
http://ecvelo.blogspot.com/2009/11/dynamo-powered-light-usb-charger.html
http://www.bikeforums.net/archive/index.php/t-452921.html


Dernière édition par Tioub le Ven 04 Juin 2010, 00:22, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Ven 04 Juin 2010, 00:21

salut tous
je me permet de réagir, c'est un peu dommage de mettre un régu linaire sur une dynamo moyeux. La dynamo sortira 500mA quelque soit la tension, et la tension monte avec la vitesse. Ce qui est dommage, c'est qu'elle sera écrasée sans conversion d'energie, donc perdue !
Je pense qu'il est plus judicieux de mettre un régu à découpage. Plus la tension monte en entrée, plus le courant sera fort en sortie (si la tension reste constante, bien sur)
De plus la plupart des appareil qui se rechargent en USB ont des batteries LI-ION. Celles ci n'aiment pas trop les courants de charge faible (500mA c'est faible pour une charge). Donc il est probablement judicieux de passer par un accu temporaire.
Notez qu'il existent des foules de composants pour gérer la charge des batteries (chez Zetex, LT, LM, ST par exemple)
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benoitb
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MessageSujet: Re: Circuit électronique pour transformer le courant dynamo en courant USB   Ven 04 Juin 2010, 15:06

Tioub a écrit:
qq liens a fouiller : http://voyageforum.com/voyage/chargeur_usb_aa_depuis_dynamo_D1456029/
http://www.rad-uk.com/bicycle-usb-charger/
http://ecvelo.blogspot.com/2009/11/dynamo-powered-light-usb-charger.html
http://www.bikeforums.net/archive/index.php/t-452921.html
Un de tes liens m'a permis de trouver ça:
http://yacf.co.uk/forum/index.php?topic=6672.msg118648#msg118648

Un beau shéma avec toutes les valeurs des condensateurs, résistances, diodes. Bien !

J'ai aussi vu ça:
http://illiweb.com/fa/pbucket.gif
Pas un peu bourrin ? Les batteries vont bien protéger l'engin en USB ? Parce que ça reste le plus simple et j'ai des vieux accus NiMh chez moi qui n'ont plus beaucoup d'autonomie. Normalement il ne faut pas éviter de surcharger les accus ?
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