Sequencial de 3+n Canais (ART2287)

Descrevemos neste artigo um sistema sequencial de alta potência com um número mínimo de 3 canais, mas que pode ser expandido indefinidamente. Cada canal admite potências da ordem de 400 W na rede de 110 V, o que significa um número enorme de lâmpadas comuns coloridas. A montagem é bastante simples, não havendo nenhum componente de difícil obtenção.

Obs. Este artigo é de 1989, quando os sistemas equivalentes usando LEDs ainda não eram populares.

 

Sistemas de iluminação sequencial são usados largamente na decoração de salões de festas, vitrinas, painéis publicitários e muitos outros locais.

Existe uma infinidade de circuitos que podem ser usados para produzir efeitos sequenciais, normalmente utilizando integrados da série TTL ou CMOS como, por exemplo, o conhecido 4017.

O circuito que descrevemos baseia-se num integrado comum, que é o “famoso" 555, e admite um número ilimitado de canais.

Damos uma versão básica de 3 canais que poderá ser expandida simplesmente com o acréscimo de etapas semelhantes.

Cada etapa excitará SCRs de boa potência para a alimentação das lâmpadas.

O setor de baixa tensão funciona com 6 V, que pode ser obtido de uma fonte relativamente simples, enquanto que o setor de alta potência funciona diretamente ligado na rede de 110 ou 220 V.

LEDs comuns servem para monitorar o funcionamento do sistema.

 

O CIRCUITO

Cada um dos 555 é ligado como disparador, comutando quando a entrada é levada ao nível baixo por um instante.

Nestas condições sua saída vai ao nível alto, excitando assim a entrada da etapa seguinte.

O efeito é em cadeia, de modo que a comutação instabiliza o circuito, que passa a funcionar em anel.

A velocidade de comutação é inerente aos integrados, podendo eventualmente ser alterada com a ligação de capacitores nas bases dos transistores.

Esses capacitores podem ser usados para reduzir a velocidade na proporção desejada em cada etapa.

Como ao ligar o circuito todas as entradas vão para nível baixo, é preciso instabilizar o sistema com a excitação de uma das entradas.

Isso é feito pelo interruptor de pressão S1 que, momentaneamente, aterra o pino 2 de CI-1 levando-o à comutação.

Esta comutação transfere-se rapidamente para as demais etapas.

Cada saída de um 555 é ligada à entrada de uma etapa de potência com um SCR do tipo TIC106.

Este SCR disparará então ao nível alto do 555, alimentando em meia onda uma carga como, por exemplo, lâmpadas comuns ligadas em paralelo.

Para um controle de onda completa os SCRs podem ser trocados por triacs equivalentes.

No entanto, para a maioria das aplicações, o brilho obtido mesmo em meia onda é mais do que suficiente para um bom efeito.

Podemos compensar a redução da potência pela escolha de lâmpadas apropriadas.

 

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo do sequencial, que pode ser dividido em dois grandes blocos: o setor de controle e o setor de potência.

 

Figura 1 – Diagrama do sequencial
Figura 1 – Diagrama do sequencial | Clique na imagem para ampliar |

 

Uma fonte de alimentação simples é mostrada na figura 2.

 

Figura 2 – Fonte para o circuito
Figura 2 – Fonte para o circuito

 

 

Sugerimos a utilização de placas de circuito impresso separadas para o setor de potência e para o setor de controle, dadas as intensidades diferentes das correntes circulantes.

Na figura 3 damos os desenhos destas placas.

 

   Figura 3 – Placas para a montagem
Figura 3 – Placas para a montagem

 

 

Observe que as trilhas que conduzem as correntes principais do setor de potência devem ser bem mais largas.

Observe também que os SCRs devem ser dotados de bons radiadores de calor.

Os resistores usados são todos de 1/8 ou ¼ W com 5 ou10% de tolerância, e o capacitor de filtro da fonte é para12V ou mais.

Os LEDs são comuns e os circuitos integrados preferivelmente devem ser montados em soquetes DIL de 8 pinos.

Os transistores podem ser os BC548 ou equivalentes como os BC237, BC238 ou BC547.

Para a conexão das lâmpadas externas devemos usar tomadas de embutir e o fusível será instalado em suporte com acesso por fora da caixa para facilitar sua substituição.

O transformador da fonte tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 6+6 V com 500 mA.

 

PROVÀ E USO

Ligue lâmpadas nas saídas dos SCRs e depois conecte a unidade à rede de alimentação.

Pressione S1 para dar a partida.

O sistema deve entrar em ação com o acendimento sequencial das lâmpadas.

Para reduzir a velocidade do corrimento ligue capacitores de 10 a 100 uF entre as bases e o terra de cada transistor.

Comprovado o funcionamento é só fazer a instalação definitiva do aparelho, lembrando que as lâmpadas de carga devem ficar em paralelo e que sua potência total não deve ultrapassar 400 W na rede de110 V.

 

Setor de controle:

CI-1, CI-2, CI-3 - 555 – circuitos integrados

Q1, Q2, Q3 - BC548 – transistores NPN de uso geral

LED1, LED2, LED3 - LEDs Vermelhos comuns

S1 - interruptor de pressão

R1, R4, R7 - 47k - resistores (amarelo, violeta, laranja)

R2, R3, R5, R6, R8, R9 – 1 k - resistores (marrom, preto, vermelho)

 

Setor de potência:

SCR1, SCR2, SCR3 - TIC106-B (110 V) ou TIC106-D (220 V) – diodos controlados de silício

R10, R12, R14 – 1 k – resistores (marrom, preto, vermelho)

R11, R13, R15 – 10 k – resistores (marrom, preto, laranja)

X1, X2, X3 - tomadas de embutir

F1 – 10 A - fusível

 

Fonte de alimentação

T1 - transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 6 + 6 V x 500 mA

D1, D2 - 1N4002 ou equivalente diodos de silício

C1 – 1.000 uF - capacitor eletrolítico

Diversos: placas de circuito impresso, soquetes para os integrados, suporte

para fusível, radiadores de calor para os SCRs, cabo de alimentação, caixa para montagem, fios, solda etc.

 

 


Opinião

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