Conheça o projeto da luz de freio

Hoje vamos explicar um projeto muito importante no nosso carro. A e-Power é uma equipe de estudantes da UFRGS com o objetivo de projetar e construir um carro elétrico para competir na Fórmula SAE Brasil.

Um item muito comum em carros são as luzes indicativas, como é o caso da luz de freio. Ela é importante para avisar ao condutor seguinte que você está reduzindo a velocidade, para que ele também reduza, evitando uma colisão. Sendo assim, o carro da e-Power terá luzes de freio, com um circuito desenvolvido pelos seus integrantes.

O regulamento da FSAE requer uma luz de freio visível, para que chame a atenção do condutor que vem atrás, e ela deve ser na cor vermelha em um fundo preto e com uma superfície brilhante cuja área seja no mínimo 15 cm². Tendo em vista esse e alguns outros requisitos, os integrantes Arthur Araújo, Aline Mombach, Leonardo Motta e Letícia Mazzi elaboraram um circuito específico para a equipe.

A posição da luz de freio pode ser vista no protótipo do carro elaborado em software.

Por se tratar de um carro elétrico, a entrada do circuito da luz de freio é um sinal digital, enviado pelo diferencial, que indica se o pedal de freio foi ou não pressionado. Nesse circuito, o sinal de entrada pode assumir dois níveis lógicos: ‘0’ para o pedal não pressionado, onde o LED permanece desligado; e ‘1’ para o pedal de freio pressionado, cuja saída é acionar o LED da luz de freio.

Em resumo, a entrada do circuito, o sinal digital, é ligada a um transistor MOSFET, que é controlado por tensão. Quando sua entrada for uma tensão alta, como é o caso do nível lógico ‘1’, ele induz a passagem de corrente. Caso o MOSFET seja alimentado com uma tensão baixa, de nível lógico ‘0’, ele inibe a passagem de corrente, de modo que o LED não será acionado.

Uma vez que o transistor permite a passagem de corrente o relé será acionado, deslocando um contato para que a alimentação de 12V seja fornecida ao circuito seguinte. Esse circuito conta com um Amplificador Operacional, cuja entrada possui um resistor ajustável, que influencia no valor de corrente final, alterando a intensidade do brilho do LED.

Além disso, o LED RGB utilizado requer uma alimentação de 24V, então um circuito Boost é adicionado na entrada do LED, para aumentar a tensão de 12V recebida da bateria.

O circuito foi testado em software antes de ser montado, para verificar se funcionaria conforme esperado. A figura abaixo mostra a simulação para quando o sinal de entrada possui um nível lógico ‘1’.

A placa do circuito da luz de freio, projetada e soldada também pelos membros da equipe, está na imagem abaixo.

Esse circuito foi elaborado pelo setor da Eletrônica da e-Power, que cuida da parte dos circuitos de baixa tensão e também da telemetria do carro.

Apesar de não ser o funcionamento do carro em si, os circuitos de baixa tensão são muito importantes para a segurança do piloto e de todos a sua volta, pois são eles que fazem alertas para o exterior, como as luzes indicativas, e também verificam constantemente o funcionamento do carro, encerrando o circuito em caso de falhas.