NOSSAS REDES SOCIAIS -

Minuteria para até duas horas (ART815)

O preço da energia elétrica não está nada agradável. Mesmo levando em conta os gatos com energia, você é‚ do tipo que dorme com o televisor ligado, todas as luzes acesas e nos dias de frio com um faminto (por energia) aquecedor de ambiente. Se a conta de energia elétrica está deixando-o preocupado então é hora de fazer com que a eletrônica o ajude a reduzir seu consumo. O projeto que apresentamos neste artigo serve para desligar eletrodomésticos em geral depois de intervalos de tempo de até 2 horas. Evidentemente, os leitores que não têm o mesmo problema podem perfeitamente encontrar outras utilidades para esta minuteria.

 As minuterias não servem apenas para desligar televisores de dorminhocos da madrugada. No lar, na oficina, e mesmo em instalações industriais elas encontram uma infinidade de aplicações importantes.

Com elas podem ser ligados ou desligados aparelhos elétricos e eletrônicos em geral no final de um tempo programado.

Algumas aplicações possíveis:

* As luzes do luminoso de sua loja podem ser ativadas duas horas depois de você fechá-la, somente quando estiver noite, fazendo assim uma boa economia de energia.

* Banhos de luz em processos fotográficos podem ser ativados e depois desligados no tempo programado.

* As luzes da varanda de sua casa podem ser desligadas até duas horas depois de você sair, dando a impressão de que existe alguém em seu interior ( funcionando c como simulador de presença).

* Desligar máquinas industriais que não sejam automáticas depois do tempo programado.

* Desligar qualquer aparelho que corra o risco de ser esquecido ligado causando assim problemas de consumo desnenecessário de energia.

 

A minuteria que descrevemos neste artigo pode ativar e desativar cargas de até 10 amperes e os tempos são ajustados linearmente na faixa de alguns minutos a 120 minutos.

Trata-se entretanto de projeto bastante tradicional com componentes não sofisticados, sem integrados e usando apenas semicondutores discretos comuns.

Evidentemente, como o ajuste é linear feito por meio de potenciômetro a precisão não é das maiores o que limita o uso do aparelho a aplicações de temporizações de tempos pouco críticos.

O importante do projeto é que no final do tempo programado, enviando o comando para a carga ele se auto-desliga, economizando assim energia.

O aparelho pode funcionar tanto na rede de 110V como 220V e seu consumo de energia é bastante baixo (o que é muito importante em nossos dias).

 

CARACTERÍSTICAS

* Tensão de alimentação: 110/220 VCA

* Tempos de programação: 5 a 120 minutos

* Carga máxima: 10 ampères

* Consumo médio: 5 watts

 

COMO FUNCIONA

O intervalo de tempo é determinado pela ação de um oscilador de relaxação que usa um componentes bastante tradicional mas que ainda pode ser encontrado com relativa facilidade no mercado especializaodo: o transistor unijunção e que tem a configuração básica mostrada na figura 1.

 

O oscilador de relaxação com transistor unijunção.
O oscilador de relaxação com transistor unijunção.

 

Neste circuito, ao ligarmos o aparelho, o capacitor C1 carrega-se lentamente através do resistor R1 e do potenciômetro P1 até ser atingida a tensão de disparo do transistor unijunção.

A tensão de disparo desse componente é uma característica natural dos transistores unijuncão dada pela relação intrínseca.

Essa relação que varia entre 0,3 e 0,6 indica em que proporção da tensão entre as duas bases ocorre o disparo, devendo ainda ser somado 0,6 V da junção emissor/bases.

Assim, se na base 2 (B2) tivermos 6 volts e a relação intrínseca for 0,5, supondo que a tensão em B1 seja 0V, teremos o disparo com 3 volts somados a 0,6 da junção que resultam em 3,6 volts.

Esse valor permite calcular em que instante da curva de carga do capacitor ocorre o disparo, conforme mostra a figura 2, mas isso só seria importante numa aplicação mais crítica.

 

A característica de disparo do unijunção.
A característica de disparo do unijunção.

 

Para uma aplicação menos crítica, esse tempo pode ser aproximado para:

 

t = (R1 + P1) x C2

 

Onde: t é o tempo em segundos

R1 = 100 k Ω

R2 = 4,7 M Ω

P1 = 1 500 µF

 

Calculando o tempo com os valores indicados temos:

t = 7200 segundos

t = 120 minutos

 

Evidentemente, nestes cálculos devem ser consideradas as tolerâncias dos componentes e principalmente a eventual existência de fugas no capacitor.

Em funcionamento, o que ocorre é o seguinte:

Quando apertamos o interruptor de partida S1 o circuito recebe alimentação e o relé trava, pois está energizado através do resistor R4.

Este travamento faz com que a carga receba a alimentação da rede de energia e também o próprio circuito.

O capacitor C1 começa então a se carregar através do resistor R1 e do potenciômetro que está ajustado para o intervalo de tempo desejado.

Quando a tensão de disparo é alcançada o transistor unijunção dispara produzindo um pulso pela descarga do capacitor pelo seu emissor e base B1.

Esse pulso é levado à comporta do SCR provocando seu disparo.

Ocorre, entretanto, que o disparo do SCR coloca momentamente em curto a bobina do relé que então desatraca, desligando com isso a alimentação.

O resultado é que o circuito se "auto-desliga" e com isso a carga também é desativada.

Para ativar novamente o aparelho basta pressionar por um instante a partida (S1).

No entanto, se isso for feito logo após um disparo, como o capacitor mantém uma carga residual, o tempo de acionamento será um pouco mais curto que o previsto ou o obtido na ação anterior.

Se o aparelho for utilizado em aplicações que exijam temporizações sucessivas iguais deve ser acrescentado um interruptor de pressão em paralelo com o capacitor de modo a descarregá-lo totalmente antes do início de cada temporização.

 

Transistor Unijunção

O UJT (Unijunction Transistor) ou TUJ (Transistor Unijunção) é um semiconduror de características interessantes que ainda pode ser encontrado em muitos projetos dadas suas características de resistência negativa.

Este componente foi por muito tempo usado em osciladores de relaxação e em circuitos onde longos intervalos de tempo devem ser gerados com simplicidade.

Hoje em dia existem componentes mais modernos que fazem o mesmo na forma digital, usando divisores de precisão.

No entanto, mesmo assim, principalmente nos cursos técnicos o unijunção ainda é estudado pela sua importância e os projetos que os usam ainda podem ser encontrados.

No nosso caso, o uso do unijunção não tem apenas uma finalidade prática: simplificar o circuito, mas também é bastante didático sendo uma excelente sugestão de aplicação prática deste componente quando exigida pelos cursos técnicos.

 

MONTAGEM

O diagrama completo do aparelho é mostrado na figura 3.

 

Diagrama da minuteria.
Diagrama da minuteria.

 

A disposição dos componentes principais numa placa de circuito impresso e ligações dos componentes periféricos são mostradas na figura 4.

 

Sugestão de placa
Sugestão de placa

 

 

O relé empregado originalmente tem contatos de 10 amperes, mas equivalentes podem ser usados com correntes de acordo com a carga controlada.

Modificações no desenho da placa podem ser necessárias conforme o tipo de relé empregado.

Relés com bobinas de 50 a 100 mA são os recomendados‚

O SCR não precisa de radiador pois opera por um curtíssimo tempo com corrente algo baixa.

Tipos com sufixo B ou D podem ser usados sem problemas.

O transformador tem enrolamento primário conforme a rede local de energia e secundário de 12+12V com pelo menos 300 mA de corrente.

Os diodos são 1N4002 ou equivalentes.

Os resistores são de 1/8 W exceto R4 que deve ter 2 W de dissipação.

O LED é vermelho comum, e os capacitores eletrolíticos devem ser de boa qualidade com uma tensão de trabalho de pelo menos 25 volts.

O potenciômetro ‚ linear de 4,7 M Ω. Para uma temporização máxima de 1 hora pode ser usado um potenciômetro de 2,2 M Ω.

O transistor unijunção não admite equivalentes e deve ser tomado cuidado redobrado na sua instalação para que não ocorra sua inversão.

Observe a posição do pequeno ressalto no invólucro metálico que serve de referência para sua colocação na placa de circuito impresso.

O conjunto pode ser instalado numa caixa plástica com duas tomadas de saída: numa delas ocorre o acionamento da carga no final do tempo programado.

Na outra ocorre seu desligamento no final do tempo.

A modalidade de operação depende apenas do leitor e podem ser controlados até dois aparelhos ao mesmo tempo.

 

PROVA E USO

Para provar, ligue na saída que vai desativar no final do tempo programado um abajur ou uma lâmpada comum de 5 a 100 watts não superando a capacidade dos contactos do relé.

Ajuste P1 para o tempo mínimo programado (da ordem de 5 minutos ou pouco menos) e aperte S1.

O relé deve atracar e a lâmpada acender.

A lâmpada deve ficar acesa pelo tempo programado.

No final, quando a lâmpada apagar, o aparelho deve também desligar sua própria alimentação.

Comprovado o funcionamento será interessante fazer uma escala de tempos com base num relógio ou cronômetro comum.

No entanto, ao fazer esta escala, antes de determinar cada tempo numa temporização experimental, desacarregue o capacitor de tempo (use um interruptor em paralelo se necessário).

Depois é só usar o aparelho.

Sempre ajuste P1 antes de pressionar S1.

 

 

Semicondutores:

Q1 - 2N2646 - transistor unijunção

SCR - TIC106 ou equivalente - diodo controlado de silíio

D1, D2, D3 - 1N4002 ou equivalente - diodos de silíio

LED - LED vermelho comum

 

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1 - 100 k Ω - marrom, preto, amarelo

R2 - 2,2 k Ω - vermelho, vermelho, vermelho

R3 - 220 Ω - vermelho, vermelho, marrom

R4 - 15 Ω x 2 W - marrom, verde, preto

R5, R6 - 100 Ω - marrom, preto, marrom

P1 - 4,7 M Ω - potenciômetro

 

Capacitores:

C1 - 1 500 µF/25 V - eletrolítico

C2 - 1 000 µF/25 V - eletrolítico

 

Diversos:

S1 - Interruptor de pressão do tipo NA (botão de campainha)

T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 12+12 V com 300 mA ou mais de corrente

K1 - Relé de 12 V x 10 A - ou de acordo com a carga controlada - bobina de 50 a 100 mA

X1, X2 - Tomadas de forma de embutir

F1 - 12 amperes - fusível

 

Placa de circuito impresso, suporte de fusível, cabo de força, caixa para montagem, botão para o potenciômetro, fios, solda, etc.

BUSCAR DATASHEET

 


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

Chegada de novos tempos (OP205)

As primeiras indicações que uma volta a normalidade deve começar a ocorrer em breve anima muitas pessoas. De fato, estamos vislumbrando novos tempos, mas precisamos estar atentos para o fato de que tudo vai ser diferente, principalmente para o nosso mundo da tecnologia.

Leia mais...

Sábio
O sábio não se aflige por não ser conhecido dos homens; ele se aflige por não conhecê-los.
Confúcio (551 - 479 a.C.) - Entretenimentos - Ver mais frases


Instituto Newton C Braga
Entre em contato - Como Anunciar - Políticas do Site

Apoio Social
Lions Clube de Guarulhos Sul SOS Mater Amabilis
Advertise in Brazil
If your business is Electronics, components or devices, this site is the correct place to insert your advertisement (see more)