Controle de potência com acoplador óptico (ART930)

O circuito apresentado pela Fairchild (www.fairchild) utiliza dois acopladores ópticos numa configuração que permite controlar a potência aplicada a um motor através do ajuste da fase do sinal da rede de energia aplicado ao mesmo. 

A vantagem desse circuito está no duplo isolamento obtido com os acopladores ópticos, onde a tensão da rede fica totalmente separada da tensão que alimenta os circuitos de controle.

Para que o leitor tenha uma idéia de como essa configuração funciona, partimos de seu diagrama de blocos mostrado na figura 1.

 

 


 

 

 

Por esse diagrama observamos que o circuito conta inicialmente com um sensor de passagem por zero (zero-crossing sensor) que percebe quando a tensão da rede de energia passa por zero na mudança de cada semi-ciclo.

O sinal obtido nesse circuito passa por um acoplador óptico lógico, pois utiliza como sensor um opto-disparador lógico. Veja que esse circuito é alimentado por um retificador de onda completa de modo a sensoriar tanto o semiciclo positivo como negativo da rede de energia.

O sinal do isolador óptico lógico passa por um transistor inversor de modo a servir para excitar um oscilador que produz pulsos com largura variável. Esse oscilador é baseado num 555 na configuração monoestável.

Esse circuito vai então gerar um pulso cujo ciclo ativo vai corresponder justamente à fração de cada semiciclo que deve ser aplicada ao triac de controle. Nesse circuito temos então o potenciômetro de controle da potência aplicada à carga.

A saída do 555 excita diretamente um outro acoplador óptico, o MOC3023 que utiliza um opto-diac como sensor, sendo por esse motivo o componente ideal para o disparo de um Triac.

Veja que esse acoplador proporciona um outro isolamento entre o circuito de controle e o circuito de carga, ou seja, o motor cuja potência deve ser controlada.

Observe também que o opto-diac é excitado quando os pulsos de saída do 555 vão ao nível baixo.

Esse pormenores podem ser observados diretamente no circuito final mostrado na figura 2.

 


 

 

 

Veja que as características desse circuito o tornam praticamente independente da tensão Vcc de alimentação do setor de controle. Essa tensão pode ficar tipicamente entre 5 e 15 V.

Por outro lado, a potência do motor controlado depende apenas das características do Triac utilizado. O projeto original é feito para uma rede de 110 V mas, alterações em alguns componentes possibilitarão sua operação numa rede de 220 V/240 V.

 

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