از موتورهای DC می توان به عنوان ژنراتور استفاده کرد و بر حسب توان تولیدی، مصرف کننده های مختلف را روشن کرد. اینکه یک موتور با مشخصات ولتاژ، جریان و سرعت در حالت بی باری وقتی به عنوان ژنراتور با دور مشخصی چرخانده شود چه ولتاژ و جریانی تولید می کند نیاز به محاسباتی دارد که در اینجا از آن ها صرف نظر می کنیم و یک معیار سر راست برای محاسبات سر انگشتی ارائه می دهیم.
انتخاب موتور
فرض کنید می خواهیم از یک موتور DC کوچک با مشخصات 5V, 20mA, 3600RPM به عنوان یک ژنراتور استفاده کنیم. فرض کنید که از لحاظ مکانیکی بتوان این موتور را با سرعت 50000RPM به چرخش درآورد. در این صورت یک محاسبه سرانگشتی برای ولتاژ و جریان تولید شده توسط موتور (که به عنوان ژنراتور کار می کند) آن است که فرض کنیم ارتباط سرعت و جریان با سرعت چرخش کاملا خطی است بنابراین ولتاژی برابر 69 ولت و جریانی معادل 277mA تولید می شود.
ملاحظات طراحی
در بسیاری از کاربردها، امکان کنترل سرعت چرخش ژنراتور در یک دور نسبتا ثابت وجود ندارد(مثلا فرض کنید ژنراتور بر روی یک دوچرخه نصب شده است) بنابراین ممکن است ولتاژ تولیدی در مواقعی بالاتر و در مواقعی پایین تر از میزان مورد نظر ما باشد. راه حل ساده برای این مشکل آن است که ولتاژ خروجی را محدود و فیلتر نماییم. همچنین در برخی از موارد، جهت چرخانده شدن موتور می تواند تغییر کند. در این صورت پلاریته ولتاژ تولید یکسان نخواهد بود و در برخی از مصرف کننده های که پلاریته ولتاژ مهم است(مثل LEDها) این امر نیز مشکل ساز خواهد شد. یک راه حل ساده برای مشکل پلاریته ولتاژ استفاده از یک پل دیودی ساده است. پل دیودی، ولتاژ دریافتی را همواره یک سو می کند و مشکل تغییر قطب های ولتاژ تولیدی توسط ژنراتور مشکل ساز نخواهد بود.
یک نمونه طراحی
در ادامه یک نمونه طراحی انجام می شود که می تواند چند عدد ال ای دی را روشن نماید.
فرض کنید از یک موتور با مشخصات 5V, 20mA, 3600RPM به عنوان یک ژنراتور استفاده می کنیم و سرعت چرخش موتور در حالت ژنراتوری به طور متوسط 50000RPM باشد. در این صورت از مداری به صورت زیر برای روشن کردن ال ای دی ها استفاده می کنیم. از یک عدد دیود زنر استفاده شده است تا ولتاژ تولید شده در ژنراتور را در صورتی که بیشتر از مقدار مورد نیاز است محدود نموده و با تلف کردن جریان، سطح ولتاژ تغذیه ال ای دی ها را محدود نماید. برای این کار از یک دیود زنر 5.6V استفاده شده است. از یک خازن 4.7uF به عنوان فیلتر ولتاژ استفاده شده است تا ولتاژ خروجی ژنراتور را تا حد امکان صاف نماید تا نور LEDها یکنواخت گردد. برای روشن کردن LEDها از یک مقاومت سری با هر یک از LEDها استفاده شده است تا جریان آن ها کنترل شود و LEDها آسیب نبینند.
