Fietsend stopcontact

Zonder haar telefoon verdwaalt Ans Hekkenberg al snel, op de fiets in Utrecht. Dus mag die niet leegraken. Gelukkig hoeft dat ook niet: er zit immers een dynamo op de fiets.

Beeld Bier en Brood

Ik heb het richtingsgevoel van een postduif... als die postduif geblinddoekt is, dronken is, of misschien gewoon dood. Ik woon nu bijna twee jaar in Utrecht en nog steeds ben ik soms stomverbaasd als opeens de Dom voor me opdoemt. 'Huh? Staat die HIER?' Serieus, dat heb ik al meer dan eens gezegd.

Gelukkig leef ik in een tijd waarin ik mijn tekortkomingen redelijk gemakkelijk kan verbergen. Gewapend met een smartphone en Google Maps kom ik altijd netjes op tijd op de plek van bestemming aan. Afspraak bij de Uithof? Geen probleem. Terugfietsen naar mijn kantoor in Kanaleneiland? Eitje. Zolang ik onderweg maar een oog op mijn telefoonscherm mag houden.

Dit systeem is natuurlijk niet onfeilbaar. Toen mijn telefoonbatterij ooit leeg raakte tijdens een van mijn zoektochten in eigen stad, was ik hopeloos verloren. En toen ik eindelijk aankwam waar ik moest zijn, midden in het centrum, moest ik uitleggen dat ik oprecht niet begrijp waar de Dom staat. Pijnlijk. Maar laten we eerlijk zijn: het is natuurlijk ook gewoon idioot dat mijn telefoonbatterij leeg raakt terwijl ik op de fiets zit. Op mijn fietswiel draait een dynamo die spanning levert voor mijn voor- en achterlicht. Ik draag dus eigenlijk een soort zelf-aangedreven stopcontact met me mee. Waarom zou ik die niet kunnen gebruiken om mijn telefoon in leven te houden?

De Maakbare Wereld

In de Maakbare Wereld bouwen vier handige knutselaars elke week een apparaat dat het leven veraangenaamt. Met huis-, tuin- en keukenspulletjes, en een stap voor stap uitleg. Deze week: Ans Hekkenberg, fysicus, nerd en @GirlForScience. Volgende week: Rolf Hut maakt een draadloos oplaadbare victoriaanse lamp.

Beeld Bier en Brood

Spanningswaarde

Aan de slag dus. Uit een klein beetje onderzoek blijkt al snel dat bij een traditionele banddynamo te veel energie verloren gaat. Een naafdynamo blijkt wel geschikt - dit soort dynamo is een stuk efficiënter en levert daardoor genoeg vermogen om als telefoonlader te dienen. Stap 1 ligt dus voor de hand: ik koop een fietswiel mét naafdynamo op eBay en plaats die op mijn fiets.

De tweede cruciale stap is de 'stroomsoort' te veranderen. Een dynamo levert wisselstroom, die bestaat uit positieve en negatieve spanningspieken. Mijn gsm laadt op met gelijkstroom. Om wissel- in gelijkstroom te veranderen, gebruik ik een gelijkrichter. Deze kocht ik in een elektronicazaak.

Ook niet onbelangrijk is het regelen van de spanningswaarde. De telefoon laadt op een spanning van 5 volt, terwijl de dynamo wisselende waarden biedt die soms veel hoger zijn. Om de spanning op 5 volt te limiteren, gebruik ik een zogeheten low-drop spanningsregelaar. Deze vergelijkt de output-spanning met de gewenste spanning en stelt hem bij.

Om de spanning verder te stabiliseren en schommelingen te voorkomen, gebruik ik een aantal condensatoren. Ik plaats een condensator van 2200 microfarad, een van 0,47 microfarad en een van 22 microfarad in mijn schakeling. Het resultaat: een circuit dat steeds 5 volt als outputspanning levert.

Beeld Bier en Brood

Zelfplagiaat

Helaas is het niet voldoende om zomaar 5 volt op de min- en pluspool van mijn telefoon te zetten. In de kabel van een telefoonlader zitten vier draden. Naast de plus- en minpool, de rode en zwarte draad, lopen eer ook een witte en groene draad door de kabel. Gelukkig was dit niet mijn eerste bouw-je-eigen-lader-ervaring. Eerder heb ik voor deze rubriek een lader op zonne-energie gemaakt. Toen ontdekte ik dat de witte draad 2,6 volt nodig heeft, en de groene 1,9 volt. In een mooi staaltje zelfplagiaat kopieerde ik wat ik had geleerd van mijn eerdere project. Vier geschakelde weerstanden (44 kilo-ohm, 75 kilo-ohm en tweemaal 47 kilo-ohm) kunnen de gewenste spanningen precies leveren. Nu de vier draadjes die uit mijn project steken (rood, zwart, wit en groen) de spanning geven die ze moeten geven, snij ik een usb-verlengkabel doormidden. Aan het stuk waar ik straks mijn telefoonkabel in prik, soldeer ik de vier gekleurde draden.

Tijd voor de test. Mijn fiets staat midden in de woonkamer, op de kop. Ik probeer de wirwar van draden op de juiste plekken vast te houden, aan het wiel te draaien, een oog op mijn multimeter te houden én tegelijkertijd mijn telefoon te balanceren. Ik zeg het je, soms is het lastigste aan doe-het-zelf-projecten dat je geen vier handen hebt. Maar wanneer het me eenmaal lukt het wiel een zwieper te geven, springt mijn telefoon op 'laden' en doe ik spontaan een overwinningsdansje. Om het een beetje ooglijk te maken, moffel ik de elektronica in een kleine houder en zet ik die met tiewraps vast aan mijn stuur. Ik neem mijn fiets mee naar buiten en fiets een rondje door de buurt met mijn eerst bijna lege, maar nu onuitputtelijke telefoon. Kom maar op, met die afspraken op onvindbare plaatsen. Ik ben voortaan overal op tijd.

Beeld Bier en Brood
In de illustratie die eerder bij dit artikel werd geplaatst, zijn de diodes van de gelijkrichter in het schakelschema verkeerdom geplaatst. Hier de juiste versie.Beeld Ans Hekkenberg
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden