100w交流直推大燈,原理篇

這裡整理一下交流直推的原理,

不是很有興趣的可以跳過不用看

之前在PTT有PO過,所以只是將文章整理轉過來而已
最早提出倍壓穩壓概念的是東機的shinjyo 大大

並不是小小我


要說明倍壓穩壓前,要先來解釋一下車上的永磁交流發電機

詳細原理這裡就先不提

總之就是電盤磁鐵轉動,造成線圈磁通量改變,產生感應電動勢,發電!

在這裡要說的是,發電機的輸出特性

發電機的輸出功率,與引擎轉速呈正比

引擎轉速越高,發電量就越大

功率 = 電壓 x 電流 (P = I x V)

當引擎轉速提升,線圈的感應電動勢也上升(感應電動勢在此就先把它當作電壓吧)

理論上引擎轉速越高,電壓也越高,且電壓沒有上限,會隨著轉速提升而提升(當然實際是會有上限的)

但是線圈能輸出的最大電流,則有其上限(限制主要來自於線徑)

因此當線圈的輸出電流到達上限,接下來就靠電壓提升而增加發電機的輸出功率

理論上發電機的輸出功率沒有最大值,引擎轉速能衝多高,功率就衝多高


但是實際使用時,為了保護車上的電器系統,我們不能允許電壓無限制的上升

因此在整流器裡,會加上限壓保護電路

用以限制電壓,來保護車上的電器(電瓶、燈系& 所有吃直流電系的電器)

所以整流器限制的電壓值,乘上發電線圈能輸出的最大電流

就是這台車的最大發電量。 引擎轉速再提升,發電量也不會再增加



對於一顆120w的燈泡而言

如果其設計是使用在12v的工作電壓時,表示這顆燈泡的消耗電流是10A

但是如果設計使用在24V的工作電壓時,其消耗電流則是5A

我以雲豹的發電系統為例(跟野狼、KTR其實大致上半斤八兩)

最大發電量大約是80W @ 14v (5.7A)

這是實測值,但僅是一個粗略測試的值而已。

這告訴我們,雲豹的線圈,最大的輸出電流就是在6A這附近了。

如果今天裝一顆12V/100W的大燈,大燈要吃8.3A

再加上小燈系,就算發電量持續在最大發電,一樣是入不敷出

電瓶勢必要持續輸出相當大的電流來補發電的不足

所以從來沒聽過雲豹原廠發電能裝上100W大燈而能維持電力正常的

但是同樣是100W大燈,如果使用24V來推的話,消耗電流是4.2A

這表示,在最大發電量時,大約還能有1.5A以上的電流能回充電瓶

即使扣掉小燈系的耗電,也大約還能接近1A的電流能回充給電瓶


好,那麼,要怎麼做?

我們知道車上的整流器會將電壓限制在12V(實際約14V)

如果接上一顆24V燈泡,那肯定非常昏暗,就是所謂的推不動、推不滿


首先,要先解除電壓限制

將車上的整流器先拔掉

直接將24V/100W的燈泡,接在電盤線圈的輸出上

以雲豹為例,就是黃線跟粉紅線

然後發動引擎,怠速時就會發現燈泡在微亮

伴隨引擎轉速上升,燈泡亮度也會隨之上升

大約在3500 RPM時,燈泡達到最大亮度(實測電壓約26V)

然後持續提升轉速

約在4500RPM時,燈泡呈現異常高亮 & 藍白光(實測電壓約32V)

然後伴隨一陣白煙,燈泡燒燬,損失一顆24V 100W Philips 清光燈泡 XD


到此,我們知道,雲豹的發電量,要推滿一顆24V/100W燈泡,是沒有問題的

現在的問題是,要如何保護燈泡不要燒燬,總不能一直不超過4000RPM騎車吧!


這時就是倍壓穩壓上場了

12v調壓



這是原廠的情形,整流器的調壓腳位跟發電線圈是並聯的

只要將兩顆整流器的調整腳位串聯,就可以作到24V調壓的功能

串聯調壓



此即所謂的倍壓穩壓(調壓),或稱為串聯調壓

如此一來,即可達到保護燈泡的效果


能保護燈泡不要燒燬後

接著就是設計電路,將倍壓穩壓系統跟原車的電力系統作整合

這部份就不是這裡要詳述的部份了 (會落落長又沒重點)

直接講電路設計的結果

關大燈,一切與原廠無異

開大燈,在發電推滿大燈以前,所有發電都供應給大燈使用

完全不會有電流整流給電瓶使用

此時電瓶必須供應電力給車上除了大燈以外的所有電器(小燈系、方向燈&喇叭等)

當引擎轉速上升,到達燈泡最大亮度(約3500RPM)

此時保護電路介入,多餘電流開始回充至電瓶,若再有多,則由整流器負責消耗

實測開大燈後,約在5~6k RPM以上時能測到電瓶電壓超過14V

顯示回充正常

實測數據 (測試車種是 mini 雲豹,發電同雲豹化油全車系)

電瓶空載 12.5v

開電門 12.4v

開小燈(未發動) 12.1v

發動後

所有燈系關閉 怠速電壓最大會爬升到13.9v

催油門 最大電壓14.5v

開小燈 怠速電壓最大約13.7v

催油門 最大電壓14.5v


開大燈 (24v 100w)

怠速電壓 12.1v (所有發電供應大燈,電瓶輸出給小燈系)

催油門,最大電壓約14.5v (達到最大亮度後,多餘回充給電瓶)



以上是mini 雲豹的測試

而在我自己的車上

大約2500轉就達到最大亮度 (我的發電比雲豹稍微多一些)

我使用的燈泡是 PHILIPS H4 24V 100/90w 清光燈泡

因為我發現,催油門的時候,發電多很多

所以我把以前掛在三角台下方的H3 12V 55W 黃金燈泡(魚眼)

又接回去,與遠燈連動 (這顆是吃電瓶,不是24V系統)

這樣我的近燈是90W,而遠燈則是100W + 55W = 155W

燈具使用 FZ2原廠頭燈


理論上24V 100W頭燈,即使全時點燈也不會沒電

不過我白天開小燈(FZ2燈有小燈)

爭取白天的回充

夜跑時轉遠燈,則會消耗電瓶電力(155W)

整體來說依然能夠維持平衡。


然後是實測照

這個系統我測試了很多次,測試位置是都會公園附近的地瓜田

首先是第一次測試,用的相機是柯達老骨董相機

沒有全手動模式,只有快門 or 光圈先決,所以拍出來的照片僅供參考

這台相機甚至連EXIF都沒有,就先當做看好玩的

P000662.jpg
現場無光源基準照 (其實沒有全手動,基準照沒啥屁用)

P000660.jpg

mini豹近燈(90w)

P000661.jpg

mini豹遠燈(100w)

P000663.jpg
我的近燈(90w),不小心拍到儀表。使用FZ2燈具

P000664.jpg
我的遠燈(100W+55W),比較近的黃色光就是H3魚眼照出來的,當霧燈用



第二次測試

我借到可以全手動的相機(NIKON 995,老歸老,也算一代名機了)

相機設定值是 快門 2s、光圈 f/2.6、ISO 200

測試地點同上

後製 : 縮圖 (不然檔案大到很夭壽)

照片有EXIF檔可看,請自行查照

DSCN7425.jpg
首先一樣是現場無光源基準照

DSCN7427.jpg
再補上一張比較圖,圖上的光源是Q5 LED手電筒,高亮模式

DSCN7429.jpg
近燈(90W)

DSCN7430.jpg
遠燈(100+55W)



第三次測試

因為照片不能比較出與原廠的差異

所以揪了一位雲豹全原廠車主來測試(連燈泡都是原廠)

但是第三次測試的時候,測試位置後方有一隻路燈

當天不知道為什麼開燈了?(之前去都沒開),加上當天月色比較亮

所以相機設定值做了一點修改

快門 2s,光圈 f/2.6,ISO則降為100

所以照片亮度看起來比上一次測試暗,這是相機設定的差異

因此僅能比較與原廠的差異

DSCN7463.jpg
照慣例,現場無光源基準圖

DSCN7464.jpg

雲豹全原廠近燈(35W)

DSCN7465.jpg

雲豹全原廠遠燈(35W)

DSCN7466.jpg

90W近燈

DSCN7467.jpg

100+55W 遠燈


總結一下

24v系統是希望在不修改原車發電,又不要使用HID的前提下

盡可能搾出高亮度,但又能維持合理使用需求的一個方案


我有簡單試算過,改HID跟改三相配大瓦數的花費

HID :

HID+安定器部份,我個人抓1500上下(不含工)。我知道仿間有一千以內的HID組合

但是我還是堅持,就算不是用貴死人不嘗命的高級貨,至少也要是唸得出牌子的產品

千元以下那些阿撒布魯的東西....

魚眼 : 如果挑選一般仿間的遠近魚眼,大約需要3~4k (不含工)

以上料價約5k初頭。 含工後在7k左右算是合理價格

如果你是打算直上HID的話,就...... 請發揮公德心吧~ XD


改三相

三相套件料價約3.5k左右,含工大約在4.5k這附近

12v 100w燈泡約200塊,為了因應大功率,燈具必須更換,含工約600

再加一條獨立線組(含工約800)。 這樣大約6k以上


如果要DIY的話,請自行扣掉工錢。


改HID的缺點是 : 會 被 抓 !

改三相的缺點是 : 吃 動 力

所以我選擇另一種方案,不吃動力,被警察攔也不怕

價格大約是改HID或改三相的一半還有剩


不過事情總是有好有壞,不會有什麼東西是什麼都優的

24V交流直推系統有兩個缺點

一是燈泡難找。24V燈泡是大車用的規格,臺灣我只找得到75W的

現在用的100W燈泡是在對岸找的,因為我對26的品質沒信心,所以只好找菲利普燈泡

至少是大廠。


另一是,交流直推的特性,發動才能開燈 & 怠速大燈昏暗

這個狀況看路上交流點燈車種就知道了,怠速大燈會暗掉。要騎乘才會全亮

不過這個缺點,同時也帶來了另一個優點,就是溫度得到控制

車身靜止時,亮度低,發熱量低。前進時,亮度高,發熱量高,但有行進撞風散熱

所以整體使用的溫度並不會高到非常可怕,對於燈座的需求也較低。



另外,100W頭燈其實沒很亮,就是100W亮度而已

並不會因為它是24V系統就得到額外加成 XD

24V系統是為了取得大功率的手段,最後的結果就是100W而已

所以不要對100W大燈有太過份的期待

很多原廠三相車種都能直上100W以上的燈泡(如勁戰,但要記得搭配獨立線組)

看這些車種裝大瓦數燈泡的效果,其實就差不多是我們這樣玩的結果

差異在燈具的不同,光型也不同

亮度都一樣,較聚光的話就會有光束炮的效果。

較散光的話,廣度一敗,亮度就不會那麼迷人。

我們生出了100W功率的亮度出來,要怎麼用,就是看各人了。

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Re: 噴射雲豹的發電機改了

> 1.本司電噴系統全為三相發電
> 2.若雲豹150FI 發電機輸出功率如下:
> (1)怠速1600rpm時,發電機輸出淨功率約 106 W
> (2)引擎轉速5000rpm時,發電機輪出淨功率約182W
>
> 以上是哈特佛回覆給我的....

感謝。我知道哈特佛噴射車種都是三相了

不過發電量數據還是第一次知道,感覺這發電量

噴豹直接搞顆100w大燈也不是問題

No title

請問板大

我雲豹 150 fi

想直上100W大燈需要注意什麼嗎?

我也一直覺得原廠大燈只是裝飾用 = =

Re: No title

> 請問板大
>
> 我雲豹 150 fi
>
> 想直上100W大燈需要注意什麼嗎?
>
> 我也一直覺得原廠大燈只是裝飾用 = =

噴射豹裝100w很可能會沒電喔,可以試試85w

150Fi原廠就是HS1燈具,可以直接買H4燈泡來換。記得搭配獨立線組

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Re: No title

> 請問大大 如果我直接用電瓶12v作升壓成24v給大燈
> 這樣是否可行呢

不是可不可行的問題,這樣做的目的是什麼?

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Re: No title

除了少部份原廠車款燈罩夠力的以外,大部份改55w都有燈具壽命的疑慮

改燈座跟獨立線組無關

> 您好
> 1.請問原廠HS1 35/35W
> 直接換成H4 55/60W
> 沒搭配獨立線組的話
> 原廠燈罩跟反射面跟燈座撐得住嗎?
>
> 2.或是原廠燈座改成陶瓷燈座的話
> 有需要獨立線組嗎?

Re: No title

絕對不要,wd40的清潔能力>潤滑能力,用wd40會將鍊條滾子內的潤滑油清掉,你如果沒有徹底重新潤滑的話,內部滾子會因為失去潤滑而快速磨損

> Yagami 大大再請教一個問題
>
> hxxps://www.youtube.com/watch?v=aXbubTU3LUQ
>
> 這個可以用來噴鏈條嗎?
自我介紹

yagami

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