Představte si, že jste na výletě na kole, na řidítkách máte mobilní telefon, který nahrazuje navigaci a zaznamenává trasu včetně údajů z tepmetru. Skláníte se nad řidítkami, užíváte si větru ve vlasech, krásných výhledů a svobody, kterou Vám kolo poskytuje. Říkáte si, žádný problém, tak to mám vždy. Jenže pokud chcete dál, než jen na krátký výlet, například jde o celodenní výlet, tak se můžete dostat do problémů s baterií svého mobilu. Zapnutá navigace a především displej jsou žrouti energie.
Jenže co s tím? Můžete se někde stavit na oběd a požádat o dobití. Jenže ne vždy to jde. A ne vždy je zásuvka na bezpečném místě, kde se nemusíte o mobil strachovat. Co takhle být raději nezávislý? Řešením může být DYNAUSB. Malý a lehký přístroj, který převede energii z vašich svalů do Vašeho mobilu. Jak to funguje?
Moderní alternátory v předním náboji mají minimální ztrátový výkon, řádově pod 1W. A dodávají na svém výstupu až 3W při výstupním napětí přibližně 6V. To platí při rychlosti přibližně 20 km/h. Někdy se jim říká dynamo, ale to není správné označení, protože dynamo generuje stejnosměrný proud, kdežto alternátor střídavý. Výstupní napětí z alternátoru v náboji je tedy střídavé a je nutné ho usměrnit na stejnosměrný proud a poté převést na ustálené napětí 5V, které je na výstupu USB konektoru a slouží k nabíjení mobilu, navigace, powerbanky nebo čehokoliv jiného.
3W při 5V je proud 0,6A, což téměř odpovídá proudu, který dodává USB port v počítači. Ten je většinou maximální 0,5A. Jenže je to složitější. Konverze energie není beze ztrát. Klasické zapojení usměrňovače s diodami je stražný žrout energie. Na diodě je ztráta napětí dle typu cca 0,4-0,8V a tedy poměrně velký odpor. V můstkovém zapojení tak dojde ke ztrátě přibližně 0,5W. To je strašné mrhání energií, které není nazbyt! K další ztrátě dochází na stabilizátoru pro 5V. Takto můžeme přijít až o polovinu energie, kterou by bylo možné využít na nabíjení.
DYNAUSB proto místo klasických diod používá k usměrnění tranzistory MOSFET, které jsou spínány ve správném okamžiku a mají minimální odpor v sepnutém stavu. Oproti ztrátě 0,5W tak dochází ke ztrátě pouze 0,03W. Místo lineárního stabilizátoru je pak použit spínaný zdroj, který pracuje s účinností až 90%. Celkově tak dochází při plném výkonu ke ztrátě přibližně 0,3W. To je ohromný rozdíl oproti klasickému řešení.
Jenže to není vše. Moderní přístroje se snaží dobíjet co nejvyšším proudem, protože očekávají připojení nabíječky do zásuvky, které mají různé výkony. Používají k dobíjení inteligentní obvody s měniči, které zkoušejí, jaký maximální dobíjecí proud si mohou dovolit. Takže začínají dobíjet nejprve pomalu a postupně přidávají proud, dokud to bude nabíječka zvládat. Když napětí na vstupu poklesne, tak proud zase sníží a nabíjejí pomaleji. Některé přístroje (většinou powerbanky) pak tento cyklus pravidelně opakují. Mobilní telefony většinou najdou své maximum a tím nabíjejí trvale.
Je to rozdíl oproti starším přístrojům, které používaly lineární obvody a dobíjely prostě tak, jak jim to nabíječka dovolila. Pokles napětí znamenal pokles nabíjecho proudu. Za tohoto stavu bylo použití lineráního usměrňovače při dobíjení z alternátoru ideální. Výkon alternátoru se totiž mění s rychlostí a při malých rychlostech je daleko pod deklarovanými 3W. Při velkých rychlotech pak může být naopak větší než nominálních 3W (někdy až 5W). U starších přístrojů proto nabíjecí proud lineárně kolísal s rychlostí kola. Platilo to přibližně do roku 2012 (cca do iPhone 5?). Jenže to už dnes neplatí u moderních přítrojů. Když se nejprve rozjedete pomalu, tak mobil zjistí maximální proud např. 0,1A a dál nepůjde, přestože jste se mezitím rozjeli daleko rychleji a byla by šance dobíjet rychleji.
Proto DYNAUSB používá malý procesor, který inteligentně řídí dobíjení tak, že při rozjezdu nejprve chvíli vyčká, až se rozjedete a pak teprve zapne měnič, čímž je šance, že mobil začne dobíjet vyšším proudem. ANi pak ale není vyhráno, protože na kole nikdo nejezdí konstantní rychlostí. Z kopce se jede rychleji než do kopce. Proto při poklesu rychlosti může mobil opět ubrat na dobíjecím proudu a ji nepřidá, i když se znovu rozjedete rychleji. DYNAUSB to řeší tím, že pokud zjistí přebytek energie, na okamžik vypne měnič a tím restartuje dobíjení a mobil začne opět dobíjet vyšším prudem. Má to jednu nevýhodu, při tomto cyklu se většinou rozsvítí displej mobilu, který tímto indikuje začátek nabíjení. Porto je DYNAUSB vhodné hlavně pro silniční, gravelová a treková kola, kde se často jede dlouho konstantnější rychlostí než u kol horských. Pro ty je lepší použít DYNABANK, který slouží i jako powerbanka a dobíjí vždy maximálně dostupným proudem.
Jinými slovy, DYNAUSB je vhodný pro jízdu po silnici a pro výlety trvající 1-3 dny. Nedokáže většinou plně nahradit energii, kterou spotřebuje mobil pro navigaci, ale dokáže výrazně prodloužit dobu použití. Dokáže ale dobít mobil, který není používán.
Pro horská kola a vícedenní výlety je vhodnější DYNABANK.