Você tem crianças em casa que não gostam de dormir totalmente no escuro, ou então gosta de manter, mesmo durante a noite toda, uma lâmpada acesa? Se isso acontece com o leitor, provavelmente a sua maior preocupação neste momento de crise de energia é o custo elevado deste hábito. O que propomos neste artigo é um recurso eletrônico que permite obter uma pequena intensidade de luz de lâmpadas fluorescentes (mesmo velhas e já gastas) com um baixíssimo consumo de energia.
Obs. Este artigo é de 1984 quando ainda não existiam as lâmpadas de LEDs.
Como fazer uma lâmpada fluorescente acender com pequena intensidade e com isso gastar “quase nada” de energia? Este é um problema que nos chamou a atenção, e que resolvemos estudar até encontrar uma solução simples que agora levamos aos leitores e que pode ter muitas utilidades no lar.
De fato, conseguindo acender lâmpadas fluorescentes, a partir da rede local, sem starters ou reatores, com pequena intensidade, obtemos um interessante recurso para decoração ou para manter com luz suave em ambientes, tais como corredores, quartos de dormir e outros que nem sempre devem ficar totalmente no escuro.
O mais interessante da solução econômica encontrada não está somente no baixo consumo de energia (de 1 a 5% de uma lâmpada comum), mas sim no próprio material usado: os componentes, além de baratos, podem até ser aproveitados do “lixo".
Isso mesmo, a lâmpada fluorescente não precisa ser nova! Lâmpadas já consideradas “gastas" por não acenderem em condições normais podem perfeitamente ser usadas com sucesso neste circuito eletrônico.
Sua montagem simples permite sua realização até mesmo pelos experimentadores menos habilidosos.
O CIRCUITO
As lâmpadas fluorescentes comuns precisam de uma tensão algo elevada, normalmente da ordem de 300 V, para poderem acender. Esta elevada tensão é conseguida através do reator e do sistema de partida, conforme mostra a figura 1.
Uma vez acionada, ou seja, ionizado o gás no interior da lâmpada, ela se mantém acesa mesmo com tensões mais baixas, como a que fornece a rede local de 110 V ou 220 V, quando então desligam-se automaticamente os elementos em questão.
Com o tempo, o gás no interior da lâmpada perde suas propriedades elétricas, necessitando cada vez de tensões mais elevadas para se ionizar.
É nesta fase que a lâmpada fica “piscando” e se nega a acender, pois o sistema de partida não consegue fazê-la ionizar-se e manter-se em condução.
Uma lâmpada nesta fase, precisa ser substituída.
Esta lâmpada, entretanto, pode ainda acender se for usado um sistema que forneça uma tensão mais elevada que a obtida pelo sistema de partida e pela rede.
Isso pode ser conseguido eletronicamente através de um multiplicador de tensão. Este multiplicador de tensão tem ainda a vantagem de permitir a dosagem da corrente na lâmpada, determinando assim seu brilho.
Isso quer dizer que, com este recurso eletrônico, podemos fazer a lâmpada acender com qualquer brilho entre o mínimo e o máximo determinado pelo seu tamanho.
Podemos dividir então o nosso sistema eletrônico em dois blocos que são mostrados na figura 2.
O primeiro bloco é o redutor de corrente, que utiliza apenas um resistor. Este resistor limitará a corrente na lâmpada a um valor que depende do brilho desejado.
No protótipo utilizamos um resistor de 2k2 x 5 W para na rede de 110 V obtendo uma luz suave para o quarto de dormir. Na rede de 220 V, este resistor deve ser dobrado, ou seja, deve ser de 4k7 x 5 W.
O valor mínimo recomendado, quando se obtém a maior iluminação na faixa segura, é de 560 R x 10 W, na rede de 110 V.
Para a rede de 220 V, este resistor terá um valor mínimo de1 k x 10 W.
O segundo bloco é formado por diodos e capacitores que têm por finalidade multiplicar a tensão da rede, de modo a permitir o acendimento da lâmpada sem a necessidade de starter e reator.
Temos duas opções neste caso.
Na rede de 110 V podemos usar um dobrador de tensão ou um multiplicador por três (triplicador), conforme mostra a figura 3.
Se na sua localidade não ocorrem quedas de tensão acentuadas em determinados horários, você pode usar o dobrador, mas se em sua localidade acontecerem quedas que possam impedir o funcionamento normal de sistemas fluorescentes, então deve ser montado o triplicador.
Damos as duas versões na parte prática.
Mas, se sua rede for de 220 V, o dobrador será suficiente para fornecer a tensão que a lâmpada precisa para acender.
O triplicador na rede de 110 V será também recomendado se a lâmpada usada for grande, ou seja, de 20 a 40 W.
Importante neste circuito é que tanto os diodos como os capacitores suportem as elevadas tensões que aparecem entre seus extremos.
De fato, com o dobrador na rede de 110 V obtemos uma tensão na lâmpada da ordem de 300 V, e com o triplicador ela pode chegar aos 450 V.
Esta elevada tensão na lâmpada exige cuidados especiais na sua instalação, já que um eventual choque pode ser perigoso.
OS COMPONENTES
Conforme dissemos, todos os componentes usados na montagem podem ser obtidos com facilidade e até mesmo aproveitados de aparelhos usados ou mesmo do lixo!
Nossa sugestão de caixa para montagem é mostrada na figura 4 e trata-se de um modelo de parede.
Entretanto, outros tipos de montagem de caixa são possíveis, de acordo com as necessidades de cada um.
Os componentes eletrônicos, que são poucos, devem seguir as seguintes especificações.
Os diodos retificadores devem suportar pelo menos uma vez e meia a tensão de pico da rede, o que significa aproximadamente 250 V na rede de 110 V e 500 V na rede de 220V.
Assim, para a rede de 110V sugerimos os tipos 1N4004 ou 1N4007, e na rede de 220 V o 1N4007 ou BY127.
Os capacitores de poliéster metalizado de 1 uF devem suportar uma tensão de pelo menos 3 vezes o valor do pico da rede local.
Assim, para a rede de 110 V devem ser usados capacitores com pelo menos 400 V de tensão de trabalho e na rede de 220 V de pelo menos 600 V.
A lâmpada fluorescente é o componente menos crítico. Ela pode ser nova ou “estragada", no sentido de que já não sirva para instalações normais, mas ainda esteja “inteira".
Elementos adicionais como os fios de ligação, interruptor geral, ponte de terminais, etc., ficam na dependência da versão escolhida pelo leitor.
MONTAGEM
Para a montagem o leitor necessita de um bom soldador e de ferramentas adicionais que são o alicate de corte lateral, o alicate de ponta fina e chaves de fendas. É claro que recursos para a elaboração da caixa devem ser disponíveis.
Na figura 5 temos então o diagrama da versão com dobrador de tensão para a rede de 110 V ou 220 V.
Esta versão permite obter uma potência de 1 W apenas, que significa apenas 1% do consumo de uma lâmpada comum incandescente de 100 W.
Na figura 6 temos a versão com triplicador que é recomendada para os locais em que a rede seja de 110 V e que esteja sujeita a variações (quedas) acentuadas de tensão.
O consumo desta versão é o mesmo da anterior.
A montagem em ponte da primeira versão é mostrada na figura 7.
A segunda versão é mostrada na figura 8.
Para as duas versões são os seguintes os principais cuidados que devem ser tomados com sua construção:
a) Comece soldando o resistor R1. Dobre seus terminais e encaixe-os na ponte. Não os corte. Deixe-os longos, pois o calor desenvolvido neste componente em parte e dissipado pelos terminais.
b) Solde os diodos (D1 a D3) observando, nas duas versões, sua posição que é dada pelo anel que identifica o catodo. Cuidado para não invertê-los! Solde-os rapidamente, pois eles são sensíveis ao calor. Pode cortar um pouco seus terminais, se forem muito longos.
c) Solde os capacitores. Dobre seus terminais para que fiquem em posição de soldagem Seja rápido na soldagem, pois os capacitores são sensíveis ao excesso de calor.
d) A seguir, o leitor soldará a lâmpada, usando para esta finalidade dois pedaços de fio de comprimento que depende do modo como é feita a instalação na caixa ou suporte. Veja que os dois pinos de cada lado da lâmpada são interligados com pedaços pequenos de fio, soldados diretamente.
e) Termine a montagem com a soldagem do cabo de alimentação. O interruptor S1 será intercalado em um dos fios deste cabo. Completada a montagem, confira todas as ligações e principalmente a posição dos diodos antes de experimentar o aparelho.
PROVA E USO
Para provar o aparelho basta ligá-lo à tomada e acionar S1. A lâmpada deve acender imediatamente com brilho reduzido.
Se o leitor quiser alterar o brilho da lâmpada é só diminuir R1 dentro dos limites que já indicamos.
Se a lâmpada se negar a acender, o problema pode ser da própria, que realmente se encontra imprestável. Lâmpadas de 7 W a 40 W mesmo que enfraquecidas devem funcionar normalmente.
Se sua versão for com dobrador na rede de 110 V, se a tensão da rede estiver baixa pode haver problema de acendimento.
Experimente o circuito em 220 V ou então com triplicador.
Lista de Material
D1, D2 (e D3) - 1N4004 ou IN4007 se a rede for de 110 V e 1N4007 ou BY127 se a rede for de 220 V
C1, C2 (e C3) - 1 uF x 400 V se a rede for de 110 V eI1 uF x 600 V se a rede for de 220 V
R1 - 2k2 x 5 W para rede de 110 V e 4k7 x 5 W para rede de 220 V
X1 - lâmpada fluorescente de 15 a 40 W (ver texto)
S1 - interruptor simples
Diversos: ponte de terminais, fios, solda, caixa para montagem, cabo de alimentação, etc.
