Interruptor Com Retardo sem Relé (ART2132)

Este circuito aciona com retardo uma carga de até 400 W (110 V) ou o dobro na rede de 220 V, sem a necessidade de relé. O circuito é um controle de meia onda e proporciona intervalos de segundos até mais de 20 minutos com os componentes indicados.

Acionar uma carga com um retardo, que varia entre segundos até mais de 20 minutos, pode ser importante para muitas situações de vida prática. Podemos citar, por exemplo: o caso de alarmes que só devem ser ativados (alimentados) depois que sairmos, fechando a porta principal.

Outra aplicação, é em dispositivos de irrigação, onde pode ser necessário nos afastarmos do local antes que o sistema entre em ação. Outros exemplos podem ser encontrados em laboratórios de pesquisa e mesmo no desenvolvimento de projetos eletrônicos.

É claro que, se a carga for uma lâmpada vermelha, uma cigarra ou um outro dispositivo de aviso teremos também como utilidade para o interruptor a possibilidade de funcionar como timer.

Nosso circuito é bastante simples e pode funcionar tanto na rede de 110 V como 220 V.

Observamos que apenas as cargas ligadas à este circuito receberão metade da potência máxima, já que se trata de sistema de meia onda.

O acréscimo de uma ponte de 4 diodos permite que seja facilmente feita a conversão, conforme mostra o circuito da figura 1.

 

   Figura 1 – Conversão para onda completa
Figura 1 – Conversão para onda completa

 

 

CARACTERÍSTICAS:

Tempo máximo obtido: 20 minutos (aprox.)

Carga máxima: 400 W (110 V) ou 800 W (220)

Tipo de controle: meia onda

 

 

COMO FUNCIONA

Neste circuito, o capacitor C2 carrega-se lentamente com a corrente retificada por D1 através de P1 e R1.

Os valores destes componentes determinam o tempo de retardo de disparo do transmissor unijunção.

Quando a carga no capacitor C2 atinge certo valor, o transistor unijunção comuta conduzindo uma forte corrente entre sua base e o resistor R3 a qual provoca a descarga parcial do capacitor C2.

Um pulso adicional é produzido em R3 que provoca o disparo do SCR.

Para que SCR não desligue após o pulso é preciso manter uma certa tensão entre seu anodo e catodo entre os semiciclos da alimentação alternada.

Isso é conseguido com a ajuda do capacitor C3.

Veja que, dada a presença deste capacitor, o circuito não serve para controlar senão cargas resistivas, tais como: lâmpadas incandescentes, aquecedores, etc.

Outros tipos de cargas como motores, transformadores não devem ser ligados a X1

O valor do capacitor C3 deve ser dimensionado de acordo com a carga ficando na faixa de 1 uF a 8 uF (quanto menor for o capacitor melhor será o desempenho do circuito de carga).

Veja que D2 deve ser um diodo que suporte a corrente exigida pela corrente de carga.

Para o 1N4004 usado na rede de 110 V a corrente é de 1 A apenas, o que significa que se a carga for maior, de acordo com os limites suportados pelo SCR, o diodo deve ser substituído por um de menor capacidade de corrente.

Na rede de 220 V devemos usar o 1N4007 e a corrente máxima também será de 1 A.

Para correntes maiores devemos usar um diodo de 4 A x 400 V.

 

MONTAGEM

Na figura 2, temos o diagrama completo do aparelho.

 

Figura 2 – Diagrama do aparelho
Figura 2 – Diagrama do aparelho

 

Na figura 3, temos a disposição dos componentes numa pequena placa de circuito impresso.

 

   Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem
Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem

 

Observe que o SCR deve ser dotado de um bom radiador de calor.

O capacitor C1, deve ter uma tensão de trabalho de pelo menos 35 V enquanto que C3 é um eletrolítico para alta tensão com 250 V para a rede de 110 V e 400 V ou 450 V se a rede for de 220 V.

O resistor R4 é de fio com 5 W de dissipação e os demais são resistores de 1/8 W ou 1/4 W.

P1 pode ser tanto um trimpot como um potenciômetro e seu valor determina o retardo máximo de acionamento.

Para C2 devemos usar capacitores de boa qualidade já que eventuais fugas podem comprometer o funcionamento do aparelho.

O transistor unijunção é o 2N2646 e o SCR o TIC106 para 200 V se a rede for de 110 V e para 400 V se a rede for de 220 V. Este componente deverá ser dotado de radiador de calor.

 

PROVA E USO

Para provar o aparelho basta ajustar P1 para um intervalo de tempo curto (mínima resistência) e ligar a alimentação, colocando como carga, por exemplo, uma lâmpada incandescente de 5 a 60 W.

Depois de um certo tempo, a lâmpada deve acender e assim permanecer.

Se a lâmpada apenas der uma piscada voltando a apagar no final do intervalo programado, deve ser aumentado o valor de C3.

Comprovado o funcionamento é só utilizar o aparelho. Uma escala de tempo pode ser preparada para o potenciômetro tornando-se por base um relógio comum. Todo o conjunto depois de pronto pode ser instalado numa pequena caixa plástica.

 

Q1 - 2N2646 - transistor unijunção

SCR - TIC106 - ver texto

D1 e D2 - 1N4004 - diodo de silício

P1 – 1 M ohms - trimpot ou potenciômetro

C1 - 100 uF x 25 V - capacitor eletrolítico

C2- 470 uF a 1000 uF X 16 V - capacitor eletrolítico - ver texto

C3 – 8 uF x 250 V (110 V) ou 8uF x 450 V (220 V) - capacitor eletrolítico - ver texto

R1 - 10 k ohms - resistor (marrom, preto, laranja)

R2 - 470 ohms - resistor (amarelo, violeta, marrom)

R3 - 100 ohms - resistor (marrom, preto, marrom)

R4 - 33 k ohms x (47 k ohms para a rede de 220 V) - resistor de fio

Diversos: placa de circuito impresso, caixa para montagem, tomada X1, radiador de calor para o SCR, botão para o potenciômetro (se usado) cabo de alimentação, fio, solda, etc.

 

 


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