不要使用桥式整流器。它效率低下，因为您需要两个串联的二极管压降，并且不允许您将框架用作直流灯的接地（例如现代 LED 自行车灯）。相反，请考虑使用倍压器

^{模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图}

“调节器”可以是电流调节器，或者只是一个齐纳二极管，后跟一个限流电阻。几个串联的 LED 可以利用提供的“额外”电压。与效率一样，准确性在此应用程序中并不重要。

我使用了一个 6V 密封铅酸电池作为“调节器”；过充似乎不是问题，一个低压差稳压IC可以确保输出到灯的电压是稳定的6V。

从“5V”电源充电是可能的，但取决于这些东西并不令人满意；发电机有你需要的所有力量。

我有两个这样的发电机（实际上是 Schmidts，不是 Shimanos，但它们在电气上是等效的），并且已经制造了很多 LED 灯。

我想出了一种同时易于构建、安全、高效且便宜的配置。它已经在日常使用中进行了密集测试。

首先，根据您的问题，需要注意一件重要的事情：您想要一个 USB 兼容的输出。这可能是一个相当大的问题，因为电子设备需要稳定的输出。例如，假设您想在骑车时给手机充电：当您停下自行车时，它会“关闭”充电。当您再次开始移动时，它会“打开”充电（可能手机会发出哔哔声并打开显示屏）。

因此，在这种情况下，您将需要更复杂的电路，很可能包括电池。我从来没有这样做过。Phill Frost 已经详细解释过了。

现在，如果您只想要一个照明电路，那么我当前的设置工作得非常好，并且由以下部分组成：

• 稳压器：1个5W/6.8V稳压二极管；
• 滤波/稳压器：16V 6800uF电解电容一只；
• 整流器：四个整流二极管组装成桥式；

有了这个，我得到了一个相当稳定（至少每小时 5 英里以上）和急剧调节的 6.8V 输出。需要 6.8V 而不是 6V，这样我就可以串联两个白色 LED，这将不起作用，因为它们的电压降略高于 3V。

由于这些发电机的输出标称为 6V/3W，使用 6.8V/5W 可以保持电压受控并且损失非常少的电流：大部分能量都由您插入的 LED 消耗。

而且由于电流被限制在 3W (0.5A)，即使你在没有连接任何设备的情况下运行系统，你也不会烧毁 5W 齐纳二极管（每个波周期的只有小火花实际上高于 6V，正如我已经检查过的那样朋友的示波器）。

您可以在此处获得 SVG 示意图：

https://gist.github.com/heltonbiker/6784ebdb864f61ff33ffa340dc9d294b

最后一件事（丑陋但令人惊讶的坚固且耐候）在下面。请注意，只有二极管和电容器是您想要的，但由于个人对该项目的偏好，我将 LED 组装在同一块板上。

是否有一个简单的电路可以将交流转换为直流输出？电路的尺寸是多少，它的可用性和可靠性如何？

如您所述，桥式整流器。它很小，很容易找到，如果在规格范围内操作，它非常可靠。任何电子产品经销商都会拥有它们。由于它们只不过是四个二极管的特定排列，因此制作一个也不难。

如何构建一个电路，将发电机的 6 伏波动交流输出转换为 5 伏（USB 可充电）稳定直流输出？

有多种方式，但由于这种电力来自您，您可能希望它高效、小巧、轻便。这可能意味着开关模式电源。这不是一个简单的电路，但正如 pjc50 在评论中提到的那样，已经有商业产品做到了。

我在某处读到将设备插入非稳定输入源（在这种情况下，从发电机到我的 iPhone 的 5 伏输出）会炸毁设备。

这是完全正确的。如果您的设备并非设计为使用此集线器提供的电压，那么它很可能会被它损坏。电池还需要特定的电源来为它们充电。供电电压必须大于电池电压，但不能太大，否则通常会损坏。电池设计之间的细节差异很大，但可以肯定的是，将任何电池直接连接到这个发电机会导致坏事。

我的建议：由于从您的问题中可以明显看出您对电气工程知之甚少，并且您想要完成的工作并非微不足道，因此请坚持使用旨在与该集线器一起使用的商业产品。

我会建议一个全桥整流器，然后是一个电容器和一个现成的 DC-DC 降压（降压）电路。你可以找到很多大约 20x35x10mm 大的，每个大约 2-5 美元，包括从香港发货。

这些降压稳压器的优点是它们仅从源头获取所需的能量，几乎不会浪费热量，因此您腿上的“负载”尽可能低。

任何其他涉及电阻器的解决方案（如齐纳稳压器或线性稳压器）的效率都会降低。

此处列出的不同解决方案在此问题“如何将 6V AC 转换为 5V DC？ ”的答案中进行了解释：此问题的技术版本。