Reutilize! Recycle! - Parte 2: Relógio a pilha alimentado por um carregador de celular

Seguindo os nossos posts sobre reutilização de carregadores de celulares, neste vou explicar a nossa solução para alimentar um relógio que era alimentado por 3 pilhas AA e substituímos por uma fonte AC/DC (carregador de celular). Uma das razões é que as pilhas não duravam muito tempo porque este relógio tem um Led RGB (red, green e blue) para dar um efeito de cores.

O primeiro passo é saber qual a tensão utilizada pelo relógio, então 3 pilhas AA em série = 1,5 V x 3 = 4,5 V. Segundo, alimentar o relógio com uma fonte regulável e verificar tensão e corrente de operação. Porém este relógio tem uma peculiaridade, ele tem duas fontes de tensão, uma de 2 pilhas AA em série (V1) e outra das 3 pilhas em série (V2), ou seja, 3 V e 4,5 V. Assim é necessário utilizar 2 fontes reguláveis para verificar a corrente. 

Teste do relógio alimentado por fontes reguláveis

Após o teste verificamos que as tensões e correntes de operação são V1 = 2,8 a 3,5 V, I1 < 5 mA e V2 = 4,2 a 5V e I2 = 40 a 25 mA. 

Terceiro, considerando uma fonte de 5 V e 300 mA, qual o circuito, simples, que seria possível utilizar? A primeira ideia seria utilizar resistores que de acordo as correntes I1 e I2 apresentassem uma queda de tensão para obter V1 e V2. Porém nos testes não foi possível porque a I1 é uma carga variável assim o V1 varia tanto que desligava o relógio. Além desta questão, a fonte AC/DC (carregador de celular) que utilizamos varia sua tensão de saída de acordo com a carga (Vfonte = 8 a 7,4 V), o que deixaria mais instável o V1.

Assim o método foi utilizar um regulador para 5V, o velho e conhecido LM7805. Desta maneira:

• V1 optamos por utilizar 3 diodos em série que proporcionam uma queda de (0,7 V x 3) = 2,1 V e V1 = 5V - (0,7 V x 3) = 2,9 V.
• V2, devido ser uma carga constante, Led, optamos na utilização de um resistor apenas, assim: I2 = 40 mA -> R2 = (5V - 4,5V) / 40 mA = 12,5 Ohms, porém o que tínhamos em nosso laboratório era um resistor de 68 Ohms assim a queda de tensão em R2 = 68 Ohms x 40 mA = 2,72 V, hummmmmm, será que funciona? Vamos para o teste real!!!

Abaixo o teste na proto board, e??? Funcionou, relógio alimentado pelo carregador de celular!! 

Teste do circuito na proto board

Esquemático do circuito

No esquemático do circuito aparece um resistor de 1k ligado na saída dos diodos que ligam em V1, isto é necessário porque I1 é tão baixa em alguns momentos que os Diodos apresentam uma tensão de polarização menor do que 0,7 V, assim o resistor de 1k garante a tensão de polarização e valor de V1 = 2,9V. E vocês podem perguntar, e os capacitores do LM7805? Como não estamos preocupados com estabilidade e nosso objetivo é baixo custo, deixamos eles de fora.

Circuito final dentro do relógio

Na figura acima é possível ver o circuito final dentro do relógio, não é dos mais bonitos, mas sem placa é isso que é possível fazer, por outro lado, o objetivo foi alcançado, relógio ligado em uma fonte AC/DC (carregador de celular, menos no lixo!).

Pessoal se algo ficou difícil de entender, nos pergunte que tentaremos explicar novamente... Em breve voltamos com mais posts sobre Reutilização! Recycle! Go green!