Iluminação de emergência simples (ART056)

O aparelho que descrevemos aciona uma luz de emergência quando falta energia na rede de alimentação..Quando a energia está presente, ele mantém em carga uma bateria. O circuito é ideal para locais que não recebem a luz direta do sol, por exemplo, corredores e hall de entrada de apartamentos. Simples de montar, ele utiliza componentes comuns.

 
Este circuito ativa um sistema de iluminação de emergência quando a energia da rede local é cortada. Ligado a um sistema inteligente ele poderá ser acionado somente à noite quando não tivermos a luz natural. No entanto, em locais em que a luz natural não chega, ele não precisará de mais nenhum elemento adicional.

O circuito tem como recurso adicional importante um carregador que mantém em carga a bateria ou pilhas recarregáveis utilizadas. A autonomia vai depender de dois fatores: da capacidade da bateria ou pilhas utilizadas e da corrente exigida pelo sistema de iluminação que vai ser acionado. Uma bateria comum de Nicad aproveitada de um celular, por exemplo, pode acionar uma pequena lâmpada de lanterna por algumas horas. Pilhas AA recarregáveis também podem alimentar lâmpadas pequenas pelo mesmo tempo. Já,,uma bateria de moto pode alimentar lâmpadas maiores por mais tempo.
 
Outra possibilidade importante consiste em alimentar um pequeno inversor para uma lâmpada fluorescente de 3 a 5 W.



Funcionamento
O diagrama completo do inversor é mostrado na figura 1.


Figura 1 – Diagrama completo do sistema de luz de emergência.


Na entrada do circuito temos um pequeno transformador que rediz a tensão da rede de energia para dois valores. O valor maior é retificado, passando, em seguida, por um pequeno capacitor de filtro que é C1. A seguir, esta tensão, da ordem de 35 V passa por um resistor limitador de corrente indo para a bateria em carga. O valor do resistor limitador determina a corrente de carga da bateria. Para baterias maiores, limitamos em 200 mA, mas para baterias pequenas AA ou de celular, o resistor deve ter seu valor dobrado. Verifique na bateria as condições de carga para dimensionar este resistor.No nosso caso utilizamos 100 ohms, mas valores na faixa de 220 ohms a 470 ohms podem ser utilizados para menor consumo de energia.

O outro setor do transformador tem um sistema retificador e de filtragem cuja finalidade é manter energizada a bobina de um relé. Este relé tem por finalidade conectar a bateria ao sistema de carga até o momento em que a energia seja cortada. Quando isso ocorrem o relé comuta e conecta a bateria ao sistema de iluminação.
O circuito pode ser facilmente acoplado a um sistema inteligente em série com o sistema externo de iluminação, de modo a fazer com que ela só seja acionada se o local estiver escuro. Observe que a tensão de alimentação pode ser tanto de 110 V como 220 V, dependendo apenas do transformador utilizado.

Montagem
A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.



Figura 2 – Disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

O transformador usado tem um enrolamento primário de acordo com a tensão da rede e um secundário de 9+9 V ou 12 + 12 V com pelo menos 300 mA de corrente. Os diodos podem ser do tipo 1N4004, conforme indicado no diagrama. Os capacitores devem ter tensões de trabalho conforme indicado na lista de material. O resistor R1 deve ter dissipação de pelo menos 2 W, e ser do tipo de fio. O relé admite equivalentes, conforme a tensão do secundário do transformador. A bateria pode ser aproveitada de um celular caso em que a lâmpada será de 4,5 V ou 6 V ou ainda 4 pilhas AA para lâmpada de 6 V e eventualmente, como indicado no diagrama uma bateria de 12 V, com lâmpadas da mesma tensão.



Prova e Uso
Para provar, basta ligar o sistema à rede de energia. O relé deve fechar seus contatos, indicando que sua bobina está sendo alimentada. Depois, basta instalar o aparelho, posicionando convenientemente a bateria e as lâmpadas. Observamos que se for utilizada bateria chumbo-ácido não selada ela deve ficar em local ventilado.


PS: Este artigo saiu originalmente no livro Casa Inteligente que o autor publicou com o pseudônimo de J. Martin.

Opinião

De volta às aulas (OP131)

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