domingo, 28 de fevereiro de 2016

Iluminaria de led com ponte retificadora e gerador


Este projeto consiste em utilizar um motor de passo como gerador de energia elétrica de corrente alternada e depois transformar esta corrente alternada em corrente contínua para acender uma iluminaria de led.

Tal iluminaria de led, como pode ser visto pela imagem acima, não passa de uma iluminaria de emergência comum. Porém, eu removi do interior dessa iluminaria todos os circuitos originais de fábrica que haviam dentro, inclusive a bateria, sendo que a única coisa interessante a ser guardada é a placa de leds e o próprio suporte de plástico. A iluminaria mostrada aqui já havia sido utilizada em um outro projeto, também muito legal, se quiser ver clique aqui: Como Reciclar sua Iluminária de Emergência.

A placa de led da iluminaria vai ser alimentada por uma corrente retificada vindo do motor de passo. As pontes retificadoras da placa vão fazer a retificação de onda completa, a fim de se obter corrente contínua pulsante. Os capacitares servem para "suavizar" a onda pulsante, já que eles armazenam energia e depois esta energia seja liberada quando a onda senoidal estiver baixa .


A iluminária não é a unica coisa que foi reciclada aqui... os capacitores também foram aproveitados de outros aparelhos, e tive que usar bastante capacitadores para obter um total de 3260 µF. O ideal seria utilizar um único capacitor de 4700µF, mas eu não tinha. Então, liguei eles em paralelo e desta forma consegui somar as capacitâncias.

Precisa mesmo de uma ponte retificadora de onda completa? A placa de led não poderia ser alimentada diretamente pelo motor de passo?

Sim, mas neste caso, os leds só acenderiam quando a onda senoidal estivesse em tensão positiva. Durante o período de uma frequência, a tensão negativa não é "utilizada" pelo circuito do led, portanto, a iluminaria ficaria apagada. Digamos, portanto, que em baixa rotação do motor de passo a iluminaria ficaria piscando. Este efeito não nos interessa, pois uma iluminária piscante praticamente não tem utilidade alguma. 

Além disso, pelo fato do motor de passo possuir seis fios, sendo dois que vem da bobina e um terceiro que é terra (no meu caso, o motor tem duas bobinas), para ligar o motor diretamente na placa de led você só poderia usar dois fios do motor, de um total de seis. Mas ao fazer isto você estaria desperdiçando energia mecânica que faz o motor girar, já que o motor tem tem condições de produzir mais eletricidade quando se utiliza as duas bobinas ao invés de uma só

Portanto, a ponte retificadora de onda completa vem a aproveitar ao máximo a energia mecânica feita para o motor girar, já que converte a onda senoidal negativa em positiva e temos como resultado uma retificação de onda completa, obtendo-se assim corrente continua pulsante. Na imagem abaixo você visualiza como pode ser montado o circuito:



Uma aplicação que acho interessante para este projeto é acoplar a este motor uma ventoinha de ventilador e instalar a iluminária no lado de fora da casa. Neste caso, a força do vento vai passar pela ventoinha, que vai girar o motor de passo, que vai produzir eletricidade de corrente alternada, que vai ser convertida em corrente contínua pulsante e, finalmente, vai acender a placa de led.

Esse motor produz eletricidade mesmo em baixa rotação. Repare que eu não soldei - nem o motor e nem a iluminaria - na placa da ponte retificadora, pois assim posso trocar a iluminaria por outra coisa, se eu quiser, como por exemplo um carregador de celular para funcionar com o vento da praia. Mas isto é ideia para outro dia :)