Como funcionam as lanternas Crank

Uma lanterna de manivela funciona basicamente com a manivela de um motor de ímã permanente, que gera eletricidade para iluminar os LEDs conectados.

Motor se torna um gerador

Normalmente, um motor de ímã permanente é usado para executar um movimento rotacional aplicando um potencial CC em seus terminais de alimentação especificados.

No entanto, também sabemos que o mesmo motor pode ser facilmente convertido em um gerador de eletricidade ao inverter as operações, ou seja, quando seu eixo é aplicado com um torque rotacional por meio de uma força mecânica externa, faz com que a eletricidade seja gerada em seus terminais de alimentação.

O fenômeno acima é explorado em lanternas de manivela, onde a força mecânica externa é obtida por meio da manivela manual de um motor por meio de engrenagens adequadamente aprimoradas para tornar as operações mais eficientes.

Portanto, trata-se apenas de forçar um motor do tipo de ímã permanente a girar por meio de força manual e testemunhar a eletricidade saindo de suas pontas de fio, é simples assim.

Dito isso, a eletricidade de um motor de manivela pode ser muito desestabilizada e, portanto, não pode ser usada para iluminar LEDs sem passar pelo processamento adequado.

Portanto, um circuito eletrônico torna-se crucial para garantir que a eletricidade do motor seja aplicada de forma correta e segura aos LEDs.

A partir do seguinte estudo aprofundado, tentaremos entender como funcionam as lanternas de manivela e em relação a todos os parâmetros necessários envolvidos nestes dispositivos para uma execução segura das operações.

Principais partes de uma lanterna de manivela

Uma lanterna Crank requer basicamente as seguintes peças:

1) Um sistema envolvendo uma caixa de engrenagens e o arranjo de acionamento do mecanismo associado.

2) um Retificador de ponte, e capacitor de filtro.

3) LEDs para a iluminação da lanterna necessária

4) Resistores limitadores de corrente

5) uma bateria recarregável (opcional)

Quando você abre um dispositivo de lanterna de manivela padrão, fundamentalmente você seria capaz de ver todos os materiais listados acima dentro da caixa. Uma imagem de exemplo é compartilhada abaixo para sua referência:

Na imagem acima podemos ver claramente todos os itens discutidos acima, o funcionamento de todo o sistema pode ser aprendido a partir da seguinte explicação:

Como funciona uma lanterna de manivela

1) Quando o motor é acionado com força manual (com a mão), o motor começa a gerar eletricidade que flui através de seus fios e atinge o estágio da ponte retificadora.

2) O retificador em ponte garante que, independentemente da direção de rotação do motor, a saída seja sempre mantida com uma polaridade constante e o resultado seja uma CC pura. No entanto, este DC é cheio de ondulações neste ponto

3) o capacitor de filtro anexado com o retificador de ponte suaviza o DC filtra as ondulações e cria um nível DC estável e limpo.

4) Este nível DC é aproximadamente igual à tensão de operação especificada do motor e normalmente é em torno de 3 a 5V.

5) Para um motor de 3 V, a saída CC pode ser considerada em torno de 4 V a 5 V após a retificação e filtração.

6) Este 4 a 5 V é aplicado diretamente a uma pilha recarregável de 3,7 V, conforme indicado no diagrama. Esta célula é realmente opcional e permite o sistema para armazenar energia nele cada vez que o mecanismo é acionado casualmente pelo usuário.

Esta energia armazenada na bateria fica disponível para uso posterior para iluminar o LED simplesmente pressionando o botão (mostrado em VERMELHO), além disso, esta energia armazenada da bateria também reforça a iluminação com acionamento extra pelo usuário, para alcançar um maior brilho do LED.

7) Se a bateria não for necessária, o capacitor de filtro pode ser atualizado para um capacitor de alto valor na ordem de 4700uF / 10V, que pode ser preferencialmente um super capacitor , e este aprimoramento pode ser usado para substituir totalmente a bateria.

8) Também podemos ver alguns resistores próximos aos LEDs, estes são conectados em série a cada LED, para garantir uma alimentação controlada por corrente para os LEDs, os LEDs são normalmente conectados em paralelo.

Diagrama de circuito da lanterna de manivela

O esquema a seguir nos fornece a configuração detalhada de um circuito de lanterna de manivela padrão:

A partir da explicação acima, você deve ter uma ideia clara de como funciona uma lanterna de manivela usando as peças recomendadas e um motor na forma de um gerador, se tiver mais dúvidas, use a caixa de comentários para expressar seus pensamentos valiosos.

Em um dos próximos artigos, aprenderemos como usar uma lanterna de manivela como um circuito de banco de energia 24x7 sempre pronto para seus smartphones.