Lumină spate de bicicletă pentru noapte

Acest articol este de interes doar pentru acei cititori care dețin o bicicletă ale cărei lumini sunt alimentate de un dinam. Deși nu este un vehicul destinat utilizării pe timp de noapte, este recomandat să aveți o lumină pentru a putea vedea (și pentru a fi văzut) în momentele cu vizibilitate redusă. Astfel, din motive de siguranță, este obligatoriu ca bicicliștii să aibă o lumină spate pe bicicletele lor.
Spre deosebire de alte montaje publicate în această revistă, diodele LED de mare luminozitate nu sunt alimentate direct de un regulator (IC1 în circuitul nostru), ci prin intermediul unui temporizator, IC2. Temporizatorul este controlat de tensiunea de impulsuri cu un ciclu de funcționare (factor de umplere) de 10%. Acest lucru asigură un consum redus de curent și permite condensatorului de stocare a energiei, C2, să alimenteze diodele LED pentru o perioadă lungă de timp. Condensatorul C2 începe să se încarce atunci când dinamul intră în contact cu roata corespunzătoare a bicicletei și aceasta începe să ruleze. Acest lucru se realizează prin intermediul punții redresoare B1 și al regulatorului cu cădere mică de tensiune, IC1. Tensiunea de ieșire a regulatorului este o tensiune stabilă de 5 V.

Când bicicleta este oprită, de exemplu, când așteptăm la semafor, tensiunea de la bornele condensatorului C2 alimentează multivibratorul astabil IC2. Cu valorile componentelor specificate în lista de materiale, timpul de aprindere este de aproximativ 0,02 s, deși diodele LED nu sunt alimentate din nou decât după 0,25 s.

• G1 (Dinamul): Produce curent alternativ (CA) în timp ce roata bicicletei se învârte.
• B1 (Puntea B40C1500): Redresează curentul alternativ, transformându-l în curent continuu (CC) pulsatoriu.
• C1 (100uF): Nivelează pulsațiile inițiale ale curentului pentru a oferi o tensiune de intrare mai stabilă regulatorului.

• IC1 (LP2950): Este un regulator de tensiune de tip LDO (Low Dropout) care oferă la ieșire o tensiune fixă și stabilă de 5 V. Fiind LDO, funcționează eficient chiar și atunci când dinamul se învârte încet și produce o tensiune mică.
• C2 (Supercondensator de 1 Farad / 5.5 V): Acționează ca o baterie temporară. Când bicicleta se mișcă, el se încarcă la 5V. Când bicicleta se oprește, el devine sursa principală de energie pentru restul circuitului.

• IC2 (Timer 555): Este configurat ca multivibrator astabil (generează semnale dreptunghiulare continue).
• Factorul de umplere (10%): LED-urile nu stau aprinse continuu, ci clipesc foarte rapid. Relația dintre rezistențele R1 (330k), R2 (33k) și condensatorul C4 (1uF) determină timpii:
  • Timp pornit (ON): ~0,02 secunde (LED-urile luminează scurt).
  • Timp oprit (OFF): ~0,25 secunde (LED-urile sunt stinse).

• Scopul: Deoarece LED-urile sunt stinse în 90% din timp, consumul de curent din supercondensatorul C2 este extrem de mic. Ochiul uman percepe clipirea rapidă ca o lumină de avertizare eficientă, iar energia stocată în C2 poate menține acest flash timp de câteva minute după oprirea completă a bicicletei.

• D2 și D3: Sunt LED-uri de mare luminozitate montate în serie, care emit lumina roșie de poziție.
• R3 (47 Ohmi): Limitează curentul maxim prin LED-uri pentru a preveni distrugerea lor atunci când pinul 3 (OUT) al integratului IC2 trece în starea „HIGH” (5V).