Генератор, построенный на основе шагового двигателя и суперконденсаторов

В этом видео я покажу, как использовать шаговый двигатель NEMA17 в качестве генератора с ручным приводом для зарядки батареи суперконденсаторов, которую затем можно использовать для питания самых разных устройств, таких как фонари, радиоприемники или даже для разведения огня в экстренных ситуациях.

Я обнаружил, что использование шагового двигателя в качестве генератора гораздо эффективнее, чем попытки собрать свой собственный с помощью магнитов и катушек. С коэффициентом перегрузки 3:1 на этом небольшом двигателе NEMA17 я мог легко генерировать 15–20 В в режиме холостого хода или поддерживать около 2 Вт выходной мощности без особых проблем.

Генератор использует пару параллельных мостовых выпрямителей (по одному на каждую катушку шагового двигателя) для зарядки батареи суперконденсаторов до 5,4 В. Для полной зарядки батареи конденсаторов ёмкостью 16,5 Ф требуется около 130–150 оборотов, что занимает менее минуты, и позволяет поддерживать основной свет почти 10 минут.

Для защиты конденсаторов от перезаряда я собрал схему на основе компаратора на операционном усилителе, которая включает МОП-транзистор при превышении напряжения на конденсаторе 5,3 В и закорачивает конденсаторы для предотвращения перенапряжения. Я обнаружил, что это более эффективное решение, чем простое использование стабилитрона.

Примечательное оборудование:

Шаговый двигатель NEMA17. Точная модель не имеет значения (свой я нашёл в ящике с хламом).

Ремень и шкив GT2, 60 и 20 зубьев:
https://www.amazon.com/Zeberoxyz-Sync...

Конденсаторы -470 Ф / 2,7 В - модель Illinois Capacitor # DGH477Q2R7

Конденсаторы -3,3 Ф / 2,7 В:
https://www.amazon.com/MCIGICM-Capaci...

Мостовые выпрямители - GBU808, собранные из случайных металлоломов. В принципе, для этой задачи подойдёт любой мостовой выпрямитель.

Файлы STL:

https://www.thingiverse.com/thing:524...

Использованная музыка:

Кевин Маклеод — George Street Shuffle