Veja como fazer um circuito para usar a bateria da Caixa de Partida no Ni-Starter.
Já aconteceu com você de algumas vezes a
bateria do aquecedor de velas descarregar e você ficar sem dar partida no Automodelo
bem na primeira hora da diversão? E depois você perde um tempão para recarregar
o aquecedor, seja na bateria do carro ou na tomada…
Pois bem, a ideia é montar um circuito
que alimente o aquecedor de velas, sem queima-la, e que transforme os 7,4v das
baterias das caixas de partida ou os 12v da bateria do seu carro ou quando você
usa uma bateria de LiPo com 3 ou 4 células, em algo parecido com os 1,2V da
bateria do aquecedor de velas (Ni-Starter ou Glow) ou dos 1,5v de pilhas comuns
que também podem ser usadas.
No mercado de modelismo já existem
muitos produtos com esta função, e alguns já vêm com a caixa (ou mesa) de
partida, porém, são caros e o Hobbysta iniciante acaba sem ter opção. Mas a ideia
aqui é fornecer uma sugestão de baixo custo, de boa qualidade, de fácil montagem
e que pode ser adaptado ao aquecedor que você já usa, desde que seja aquele
onde se permite substituir a bateria facilmente.
O circuito é simples, mas a montagem da placa exige um certo conhecimento de eletrônica. Mas se for complicado demais para você, peça para alguém com um pouco mais de conhecimento sobre eletrônica como seu primo, irmão, tio, vizinho, amigo, ou quem quer que seja.
Vale lembrar que o autor desse projeto,
criou este circuito pensando no uso em Aeromodelos.
Normalmente este circuito é montado em uma caixa de campo que possua um
amperímetro, desta forma, ele adotou os resistores “RM” a fim de adaptar a
corrente para a caixa de partida. No caso do Automodelismo não se costuma medir
esta corrente, portanto, não há necessidade destes componentes.
Este circuito tem um projeto seguro,
robusto e foi montado e testado por pessoa experiente que comprova que
realmente funciona. Além disso, o circuito utiliza componentes comuns, é
compacto e ajustável.
Existem muitos outros circuitos para
este fim na Internet, basta você procurar por “glow plug driver”, mas muitos deles são mais complexos, alguns
chegam a utilizar micros controladores programáveis o que eleva o custo e a
complexidade da montagem, o que não é o intuito dessa matéria, e sim mostrar
aos Hobbystas que é possível montar um circuito com essa finalidade, com pouco
dinheiro e pouco conhecimento e com um retorno muito grande. Assim irá acabar
com aquela história de perder um tempão no fim-de-semana com seu modelo por
causa de bateria fraca do Glow.
A Montagem
Existem diversas maneiras de se montar
o circuito. O processo descrito aqui é apenas um exemplo de como pode ser
feito.
A Placa de Circuito Impresso
Afim de facilitar a montagem, foi
utilizada uma placa de circuito impresso padrão, também conhecida como placa
universal, que já vem perfurada e com trilhas de cobre pré-definidas. Outra opção
é confeccionar a placa, vai dar mais trabalho, mas o resultado é bem melhor.
Tanto a fabricação da placa de circuito
como a montagem em si, a identificação dos componentes, a pinagem, etc., exigem
um certo conhecimento de eletrônica, e este é o momento certo para pedir ajuda
aos “universitários” citados na introdução.
Vamos utilizar um outro exemplo de placa fabricada, onde as trilhas se conectam diretamente com os componentes, cada um em seu devido lugar. O circuito pode ser considerado como um
módulo (uma caixa preta) de onde saem as seguintes conexões:
2 fios para a bateria – alimentação (+) positiva e (-) negativa
2 fios para aquecedor de vela (+)
positivo para o pino da vela e (-) negativo para o corpo da vela.
Montagem na Caixa de Partida (ou mesa)
Foi necessário fazer os furos na
lateral da caixa de partida para os BORNES de Conexão dos Pinos Banana (positivo e
negativo) e mais um furo para fixação do Potenciômetro. Uma pequena chapa de
alumínio foi colocada para reforçar o trabalho. A placa de circuito pode ser fixada com Cola Quente ou com parafusos, desde que os furos não afetem as trilhas.
Vista lateral externa da caixa com o
potenciômetro e os bornes já instalados.
Vista interna da caixa de partida com a
chapa de alumínio instalada como reforço.
Montagem do Aquecedor de Vela
O grande desafio era substituir a
bateria do aquecedor de vela. A solução encontrada foi usar uma rolha como
suporte e duas arruelas de 15mm como polos da bateria.
Depois de ter escolhido a melhor rolha para o serviço, faça um ligeiro lixamento nas extremidades para que as pontas fiquem retas, assim a colocação dos fios e das arruelas ficará mais fácil e com melhor acabamento.
Os materiais indicados para o projeto
são fáceis de serem encontrados e possuem baixíssimo custo, além de serem os
melhores para a finalidade pretendida. Vamos utilizar um metro e meio de Fio
Paralelo Bicolor para facilitar a identificação dos polos Positivo e Negativo.
Separe também duas arruelas de 15mm de diâmetro, que são ligeiramente menores
que o diâmetro da rolha, e dois parafusos de rosca sem fim de 15mm.
A Rolha Plástica Emborrachada facilita
a colocação dos parafusos, mas é bom ter cuidado para que não aperte
demasiadamente danificando assim o aperto.
Para que a fiação seja melhor acomodada
dentro do Glow e não cause muita pressão na hora de ser instalada a rolha, faça
um chanfro no topo e na lateral da rolha a uma profundidade suficiente para que
o fio seja bem acomodado.
Faça um furo na lateral do corpo do aquecedor, atentando-se para que o furo fique próximo ao eixo de contato com a vela e não muito próximo de sua extremidade.
Antes de montar a rolha, atente-se para que o fio seja passado pelo buraco lateral do aquecedor antes de montar as extremidades dos fios.
Com essa etapa pronta, descasque as
extremidades dos fios e faça pequenas argolas, como mostra a imagem. Depois
disso, estanhe as argolas para que fiquem rígidas e não se desfaçam com o
manuseio dos fios, assim ficará mais fácil prende-los na rolha.
Nesta etapa vamos prender os fios na
rolha. Coloque o parafuso na arruela e a argola do fio embaixo da arruela,
assim a arruela fará pressão no fio e se dará o contato elétrico, sendo o
parafuso o ponto mais alto e assim fazendo o contato no polo interno do Glow.
Para que a fixação dos fios fique firme e não se solte, pingue três gotas de
cola de CIANOCRILATO (Super Bonder) na rosca do parafuso e aperte rapidamente no
centro da rolha.
Instale a rolha no seu GLOW e pronto, essa etapa está terminada.
Pronto, agora é só partir para a construção da Placa de Circuito Impresso (PCI)
A Placa de Circuito
Este esquema eletrônico foi desenvolvido
pelo Hobbysta Tony van Room. Ele levantou todos os componentes e fez vários
testes, uns falharam e outros foram aprimorados. Aqui vamos apresentar o último
esquema que deu certo do Tony, de 2004, e logo abaixo uma versão atualizada da
placa com algumas coisas corrigidas de 2009.
Esse é o esquema de 2004.
Placa de Circuito com os Componentes Instalados
Lista de peças:
Todos os resistores, exceto RM, (metal-film
recomendado) são de 1/8 watt (1/4 watt de
carbono) e nada menos que 5% de
tolerância.
C1 = 100uF/16V eletrolítico R1 = 100 Ohm, 1/2
watt 1 jack vermelho
C2 = 10nF, cerâmica R2 = 1K 1 jack preto
C3, C4 = 10nF, mica R3 = 1K 1 amperímetro, 1 a
6 - amp (dc)
Q1 = TIP42C R4 = 4K 7 1 botão para
potenciômetro
Q2 = NTE123AP R5 = 750K 1 coolrib para Q1
D2 = 1N5401 RM =.2 ohm/10W
D1, D3 = 1N4002 P1 = 100K
D4 = 1N4148F aqui vai uma sugestão para um
completo Painel de energia
IC1 = LM555
Algumas possíveis substituições, use sob sua conta
e risco, não há garantias:
Para Q1 = TIP32C, TIP42, TIP42A (ou B), NTE332,
ECG332.
Para Q2 = 2N3904, BC547, (ou A ou B), BC550,
TUN Europeu.
Para D1, 3 = NTE116, ECG116, tente outros.
Para D2 = NTE5801, tente outros.
Para D4 = NTE519, ECG519, além de outros tipos
de 1N4148x trabalharam.
Para IC1 = NE555 TLC555, MC1455, HC555,
NTE955M, ECG955, etc.
O NTE123A não parece funcionar e não é
exatamente o mesmo que o tipo de 'AP'.
O 2N2222(A) não funciona no protótipo, cria um
curto circuito.
Os ECG e NTE/ECG substitutos são feitos por
Sylvania (Philips).
Conexões dos Pinos
Placa de Circuito Impresso da Versão aprimorada
de 2009
Para todos os componentes, os substitutos estão
funcionando bem. D1 e D3 são diodos 1N4002 regular. Você pode substituir com o
1N4001 ou 1N4003. D4 (1N4148F) é um diodo de silício de comutação ultrarrápido
com um prv 100V. O 1N4148 é muito
comum mas funciona também.
D2 (1N5401) é um diodo de potência 3A/100V prv.
Q1 é um transistor/interruptor PNP com opção de
TO-220, 6A, 80/100V, 65 watts. Não tenha medo de experimentar e não
esqueça de colocar um dissipador de calor sobre o TIP42C, isso pode ser necessário. Q2 é um
transistor de NPN silício, AF/RF Amp/Driver, para a unidade Q1. Tente combinar
os parâmetros de corrente/tensão tão próximo quanto possível e certifique-se de
que é capaz de alimentar Q1. Tome cuidado com o transistor que você usar
para Q1 ou Q2, certifique-se da orientação do Emissor, Base e Receptor. Os
transistores (Q2) são sempre os emissores. Lembre-se, Q2, como mencionado
anteriormente, deve ser um alimentador tipo transistor (ou perto disso) em
ordem para que possa fornecer a corrente suficiente para Q1.
Todo esse circuito faz com que a corrente seja
controlada de forma suficiente para (através de P1) manter uma vela acesa sob
várias condições.
No que diz respeito ao valor de R5 750K, é bom
combinar diferentes resistores para obter esse valor. Foram usados dois resistores
1 M 5 em paralelo. Funciona bem! Assim como 680K + 6M 8 (754K).
O temporizador CMOS, MC1455P, pode ser
substituído pelo LM ou NE555 e são compatíveis pino a pino. A versão CMOS
usa menos energia e sua tensão de funcionamento é de 2-18 volts contra o
regular 555 que vai de 4.5-18 volts. Por outro lado, o MC1455P não é tão resistente
como o 555. O medidor de amperes não é obrigatório, mas caso queira
instalar, vai do seu gosto, mas não é necessário e aqui não vamos utiliza-lo.
Quando uma vela for conectada ela funcionará
como um interruptor LIGA/DESLIGA para o circuito de alimentação, Q2 é ativado e
alimenta Q1, que por sua vez fornece energia suficiente para acender a vela que
terá sua incandescência ajustada pelo potenciómetro P1. C2, C3, C4 são os
capacitores de filtragem enquanto C1 mantém a tensão sobre a vela constante. Diodos
D1/D3 são diodos de bloqueio impedindo o sinal de realimentação.
Testes
Montagem pronta:
Para testar, basta inserir uma vela no
aquecedor e começar a ajustar o potenciômetro. Não é necessário ligar nenhuma
chave, já que o circuito se desliga sem a carga da vela.
O circuito funciona com tensões de 8 a
16 V, por isso não há problema se for conectado a duas baterias de 7,2V da
caixa, que dá 14,4V.
Uma dica para as primeiras tentativas:
Para dar partida no automodelo pela primeira vez com esse circuito, deixe o
potenciômetro no mínimo, se o motor não pegar na primeira tentativa, aumente a
intensidade no potenciômetro até a metade do curso total. Tente novamente. Se
ainda não pegar, aumentar a intensidade gradativamente até pegar. Ao funcionar,
diminua gradativamente a cada partida até encontrar o ponto ideal.
Na prática, já aconteceu de o motor não
pegar dando a impressão que ele estava afogando, mas foi só aumentar a
intensidade no potenciômetro que o motor funcionou.
Para outras caixas e outros aquecedores
não deve haver muita diferença, vai de cada um adequar a placa dentro da caixa
numa posição que melhor convier, só não esqueça de que existem partes móveis lá
dentro como polias, correias, além do interruptor que aciona o motor e que a
fiação deve ficar longe destas partes.
Alguém pode sugerir fixar os fios
diretamente dentro do aquecedor sem ter que usar a rolha como suporte, mas a ideia
é mantê-lo o mais “original” possível, ou seja, a qualquer momento se retira o
cabo e a rolha e coloca-se uma bateria novamente e ele volta a ser como era
antes, só ficará o furo, que não influi em nada.
Com uma variação de 8 a 16v de entrada, com tempo de pulso mínimo de
50uS, repetição do tempo em min = 10mS (100Hz), ciclo = 0,5% e tempo de
pulso máximo = 1000uS, 9mS (111Hz), ciclo = 11%, tudo funciona perfeitamente.
A PCI(Placa de Circuito Impresso) não foi feita levando-se em consideração o
menor tamanho possível, com 72mm x 50mm ela poderia ser menor do que a
apresentada aqui, porém temos bastante espaço nas caixas de partida testadas.
Foi testado um Power Panel 100 da ROBBE para comparação, e o
resultado foi bastante satisfatório:
Tempo de pulso mínimo = 55uS, tempo de repetição em min = 7mS (142Hz), ciclo =
0.78%
Tempo de pulso máximo = 1200uS,
Repetição de tempo em max = 8mS (125Hz ), Ciclo de dyty = 15%
A mesma vela foi usada e ajustada à mesma potência, mas o Robbe usa
750mA em 12v assim a eficiência é muito mais baixa, além de ser muito instável
que, para diminuir a oscilação, foi instalado um capacitor de 1000uF no polo
Positivo da bateria.
Por: Marco Daher
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