Conversor Solar para 3 V (MIN686)

Se você tem um radinho de duas pilhas pequenas eis uma maneira de alimentá-lo com energia solar de uma única célula de 1,8 V - um conversor simples de bom rendimento. Operando com uma tensão alternante que chega aos 5 V, podemos até usar um dobrador e obter 6 V, mas com correntes proporcionalmente menores.

A ideia básica é simples: convertemos a corrente contínua da célula em alternada e aplicamos a um transformador que dobra a tensão.

Depois, é só retificar e obter pelo menos 3 V para a alimentação de um radinho.

Como não se pode criar energia, a corrente obtida no final é bem menor que a máxima em condições normais, no entanto ainda assim suficiente para alimentar um radinho de duas pilhas em volume normal.

Testamos o protótipo com o rádio National RF421OW de duas pilhas grandes e obtivemos seu funcionamento normal a médio volume, quando o consumo de corrente esteve da ordem de10 mA.

COMO FUNClONA

São usados dois transistores na configuração osciladora, já conhecida pelos bons resultados apresentados e que tem sido bastante explorada em nossas publicações.

A frequência deste oscilador é ajustada em P1 de modo a se obter o maior rendimento na transferência de energia. O ajuste vai depender do transformador.

Usamos um autotransformador que, na realidade, é obtido de um transformador de alimentação comum com secundário de 6 + 6 V e corrente entre 100 e 500 mA.

A saída de tensão mais elevada é retificada por D1 e depois filtrada pelo eletrolítico C3.

Ligando um voltímetro em C3 você notará que a tensão pode chegar até mais de 5 V, mas este é um valor de pico sem carga. Com a ligação do rádio ou outra carga, a tensão cairá e isso vai depender do consumo do aparelho.

Devemos então ter um consumo que nos leve próximo a 3 V, o que facilmente será conseguido com um ajuste de médio volume de um rádio comum.

O grau de iluminação da célula influi diretamente na corrente obtida e para o caso de um rádio, cujo consumo é relativamente alto em vista das eventuais perdas no conversor, é preciso luz forte.

MONTAGEM

Começamos por dar o diagrama completo na figura 1.

Figura 1 – Diagrama completo do conversor

Na figura 2 temos a sugestão de montagem em uma pequena placa de circuito impresso.

Figura 2 – Placa para a montagem

O trimpot de ajuste P1 não é crítico podendo ter valores entre 22k e 47k.

Os resistores são de 1/8 W e os capacitores eletrolíticos têm tensões de trabalho entre 3 e12 V.

O transformador T1 deve ter secundário de 6 + 6 V com corrente entre 100 e 250 mA. O primário, por não ser usado, não importa.

O diodo D1 pode ser de qualquer tipo entre 1N4002 e 1N4007.

Os transistores admitem diversos equivalentes como: para o BC548 temos o BC237, BC238, BC547, BC549 e para o BC557 temos o BC307, BC308 BC558 e BC559.

PROVA E USO

Para a prova basta ligar na saída um multímetro na escala de tensões contínuas que permita ler 3 V e iluminar a célula solar.

Para prova de bancada use uma lâmpada de 60 W a uns 50 cm de distância de célula.

Ajuste então P1 para a maior leitura de tensão possível. O valor será superior a 3 V pois o capacitor vai carregar-se com a tensão de pico obtida no oscilador.

Com o rádio ligado, esta tensão vai cair.

Ligue então o rádio a ser alimentado usando um jaque para a fonte, se houver, ou então suas garras presas ao suporte de pilhas (que devem ser retiradas).

É preciso observar a polaridade desta ligação.

Com a iluminação da célula, o rádio deve funcionar normalmente com volume médio. Não abra todo o volume, pois pode haver distorção.

Se o rádio não funcionar normalmente, verifique a tensão e ajuste P1.

Se ainda nada for conseguido, o problema pode estar no transformador.

Se a tensão estiver muito baixa no rádio, reduza o valor de R3 ou então retire-o do circuito.