Come costruire un alimentatore da bicicletta

Come costruire un alimentatore da bicicletta
NextGenTeam

Quello che vi propongo oggi è un alimentatore da bicicletta per la ricarica del telefono. Questo alimentatore utilizza la corrente generata dall’alternatore delle luci.
La realizzazione è semplice e ho cercato di realizzarla per coloro che non hanno dimestichezza con i circuiti elettronici. Non mi soffermerò sulla spiegazione del circuito ma solo sulla realizzazione.

Il costo si aggira sui 7 euro, escluso l’eventuale alternatore. Per questa versione ho optato con un deviatore che commuta la corrente o alle luci o all’alimentatore. In alternativa potete montare un secondo alternatore e collegarlo direttamente, ma difficilmente le bici hanno due attacchi per gli alternatori.

Una nota importante è che l’alternatore deve erogare almeno 6 V 3 W (quelli più comuni); inoltre ho utilizzato per l’output un connettore femmina USB in modo da poter collegare qualsiasi cavo d’alimentazione.

Attrezzi:

• Trapano;
• saldatore;
• colla a caldo;
• loctite;
• utensili tradizionali.

Materiale:

• Un vecchio cavo USB per stampanti, o meglio un cavo tripolare da 0,25
• Una vite di nylon da M4x12 con dado.
• Una vite di ottone da M4x20 con dado e rondella.
• Un vecchio adattatore USB PS2.
• Una scatoletta (tipo quella che vendono nei Brico con dentro le viti).
• Un dissipatore per TO220.
• Un micro deviatore.
• Un regolatore LM2940.
• Un ponte di diodi 1,5 A 100V.
• Un condensatore da 2200 μF C1
• Un condensatore al tantalio da 0,47 μF C4
• Un condensatore al tantalio da 22 μF C5

• Per prima cosa recuperiamo il connettore USB.
• Tagliate sui 4 lati, con un cutter il contenitore di plastica.
• Tagliate anche longitudinalmente la parte da asportare e cfacendo leva sui fianchi apritelo.
• Con un tronchese asportate il connettore PS2.
• Quindi con delicatezza asportate tutta la plastica isolante attorno ai contatti, poi dissaldate i fili e pulite bene i contatti.

• Posizioniamo il connettore dentro la scatoletta e con un pennarello tracciamo la feritoia che dobbiamo praticare.
• Eseguiamo alcuni forellini e poi con l’aiuto di un cutter e una limetta finite la feritoia che permetterà il passaggio del connettore d’alimentazione.

• Tracciamo e pratichiamo un foro da 6 mm per il deviatore.

• Tracciamo e pratichiamo un foro del diametro preciso del cavo di collegamento all’alternatore.

• Posizioniamo ora il dissipatore, tracciamo e foriamo del diametro di 4 mm.

• Pratichiamo ora un foro da 4 mm in centro alla scatoletta. Ci servirà per fissare l’apparecchio.

Benissimo ora iniziamo a montare.

• Per primo blocchiamo la vite di ottone nel foro centrale. Mettete una goccia di ciano acrilico sotto la testa, inseritela nel foro, infilate la rondella e bloccate il dado.

• Ora mettete una goccia di cianacrilico sotto la testa della vite di nylon e infilatela nel foro.
• Inserite il dissipatore, il regolatore e quindi bloccate il dado.

NOTA IMPORTANTE
Il dissipatore è bloccato con una vite di nylon per il semplice motivo che la parete dissipante del regolatore è collegata alla massa negativa che non è la stessa massa dell’alternatore.
Per questo motivo anche la vite di ottone non deve toccate il dissipatore. Se dovesse succedere il negativo del regolatore andrebbe in cortocircuito con una fase dell’alternatore danneggiandolo.

• Mettiamo una goccia di ciano acrilico sotto il deviatore, inseritelo nel suo foro e bloccate il dado.

• Mettiamo il ciano acrilico tutto attorno alla feritoia del connettore e incolliamolo in posizione precisa in modo che la sua cava corrisponda.

• Asportate il connettore del cavo USB, spellatelo per 3 cm e asportate il filo verde.
• Inseritelo nel suo foro, stringete una fascetta e sigillatelo con una goccia di cianoacrilico.

Riconoscimento dei componenti.

• In questo passo vi indicherò come riconoscere le connessioni dei componenti.
• Il condensatori sono polarizzati, cioè hanno un + e un -.
• Il condensatore grosso da 2200 μF è facilmente identificabile perché è scritto sul contenitore.
• Per i due condensatori al tantalio il terminale positivo si riconosce perché più lungo.
• Il ponte diodi ha 4 terminali, due sono gli ingressi in alternata e riportano il simbolo ~ il terminale positivo è contrassegnato dal + e quello negativo – è opposto a quello positivo.
• Il regolatore ha 3 terminali, un ingresso positivo (sx), la massa negativa (centro) e l’uscita positiva (dx).
• Il connettore USB ha 4 contatti ma noi utilizziamo solo quelli posti agli estremi. Guardando il connettore dal lato d’ingresso con i contatti verso l’alto, abbiamo il contatto + a DX e il contatto – a SX.
• Il deviatore ha 3 contatti. Il centrale è il comune e gli altri due sono i contatti deviati. Quando la levetta è da una parte il comune è chiuso con solo une degli altri due.

Iniziamo a saldare i componenti.

• Piegate i terminali del condensatore al tantalio da 22 μF e saldateli sul regolatore.
• Il terminale più lungo del condensatore va saldato sul terminale dx del regolatore (+).
• Il terminale più corto del condensatore va saldato sul terminale centrale del regolatore (-)

• Prendiamo il condensatore da 2200 μF e saldiamolo al ponte di diodi.
• Il terminale positivo del condensatore va saldato con il terminale + del ponte.
• Il terminale negativo del condensatore va saldato con il terminale – del ponte.
• Asportare con un tronchesino gli eccessi dei terminali.

• Prendiamo il condensatore da 0,47 μF e saldiamolo al ponte di diodi.
• Il terminale più lungo (+) del condensatore va saldato con il terminale + del ponte.
• Il terminale più corto (-)
• del condensatore va saldato con il terminale – del ponte.

• Accorciamo con un tronchesino i due terminali di alternata del ponte .
• Saldiamo ora 4 spezzoni di filo.
• Un pezzo di filo verde su ciascun terminale di alternata del ponte.
• Un pezzo di filo rosso al terminale positivo del ponte.
• Un pezzo di filo blu al terminale negativo del ponte.

• Fissiamo il condensatore nella scatola, utilizzando una goccia di colla a caldo.
• Approfittiamo per fissare anche il connettore USB.

• Saldiamo ora il filo blu che arriva dal cavo esterno, con uno dei fili verdi del ponte.
• Possiamo saldarli insieme sulla testa della vite d’ottone perché questa è in ogni caso la massa dell’alternatore.

• Saldiamo ora il filo rosso che arriva dal cavo esterno al contatto centrale del deviatore.
• Questo filo fornirà l’altra fase dell’alternatore.

• Saldiamo ora il filo bianco che arriva dal cavo esterno al contatto dx del deviatore.
• Questo filo fornirà il ritorno alle lampadine dell’altra fase dell’alternatore.

• Saldiamo ora il filo verde libero che arriva dal ponte al contatto sx del deviatore.
• Questo filo fornirà l’altra fase dell’alternatore al ponte.

• Saldiamo il filo rosso che arriva dal + del ponte, al terminale di sx del regolatore.
• Questo filo fornisce all’input del regolatore, il positivo.

• Saldiamo il filo blu che arriva dal – del ponte, al terminale centrale del regolatore.
• Contemporaneamente saldiamo un filo blu che collega il terminale centrale del regolatore e il contatto sx del connettore USB.
• Questo filo fornisce alla massa del regolatore e al contatto USB , il negativo.

• Saldiamo un filo rosso dal terminale dx del regolatore al contatto dx del connettore USB.
• Questo filo fornisce al contatto del connettore USB una tensione positiva e regolata a 5 V.

Colleghiamo ora l’alternatore.

• Staccate il filo che esce dall’alternatore e che va alle lampadine. Questo filo lo colleghiamo al filo bianco del cavo del nostro alimentatore.
• Il filo blu lo colleghiamo al telaio della bicicletta.
• Il filo rosso lo colleghiamo all’uscita dell’alternatore.

Cosa succede:

• Facendo girare l’alternatore una corrente alternata passa nel filo rosso che arriva al deviatore.
• Quando la levetta sarà in un senso la corrente ritorna tramite il filo bianco e alimenta le lampadine.
• Quando la levetta è dalla parte opposta, la corrente alimenta il circuito di alimentazione.
• Naturalmente la massa delle lampadine è garantita dal telaio mentre per l’alimentatore è garantita sempre dal telaio ma convogliata dal filo blu.

• Facendovi aiutare da qualcuno capovolgete la bici, inserite l’alternatore e fate girare i pedali.
• Tramite un tester posizionato su Volt DC 20V, toccate il terminale sx del connettore USB, col puntale nero (-) e toccate il terminale dx del connettore USB, col puntale rosso (+).
• Il tester dovrebbe indicare circa 5 V.
• Se questo accade avete eseguito un lavoro perfetto, in caso contrario controllate passo passo i vari step del lavoro .

• A questo punto fissate i fili con una goccia di colla a caldo.
• Questo lo consiglio per evitare che le vibrazioni stacchino i vari collegamenti.

• Depositate un filo di cianoacrilico su tutto il bordo della scatoletta e poi chiudete il coperchio sigillando il tutto.
• Vi consiglio di fissare il dispositivo sotto la sella per proteggerlo dalla pioggia. Con un cavetto potete collegare l’alimentatore al telefono.

Guida scritta da Anallie0 per NextGenTeam.

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