Você possui um rádio AM/FM ou toca-fitas estéreo suplementar e deseja usá-lo em sua casa como sistema de alta fidelidade? Apesar da diferença entre a alimentação do carro (12 V) e os 110 ou 220 V da tomada, com a série de acessórios que daremos neste artigo, será muito fácil transformar o som de seu carro em um excelente som doméstico.
Obs. O artigo é de 1982 sendo indicado para quem deseja alimentar um equipamento antigo com consumo dentro das especificações dadas.
Muitos são os leitores que possuem um aparelho de som para carro "sobrando", ou que desejam usar este tipo de equipamento em sua casa, como aparelho de som “doméstico".
As principais dificuldades que alguém que possua tal aparelho encontra nesta aplicação doméstica são:
a) Fonte de alimentação diferente da tomada. Os aparelhos funcionam com 6 ou 12 V, exigindo uma fonte especial para sua ligação na rede de 110 V ou 220 V.
b) Falta de recursos quanto a controles de frequência ou divisores para ligação de diversos alto-falantes.
c) Presença de VU-meter Visando atender a estes leitores, estamos publicando um interessante projeto de “3 em 1" para seu som de carro, que permite sua utilização doméstica com todos os recursos.
O leitor terá então uma fonte de alimentação de 12 V, com corrente suficiente para a maioria dos tipos comuns de rádios e toca-fitas; um sistema eficiente de divisor de frequências, que permite a ligação de um alto-falante comum e um tweeter em cada canal e, finalmente, um VU para indicar a intensidade de som dos canais e com isso ajudar na obtenção do equilíbrio ideal.
Se o equipamento de som do leitor for do tipo de encaixar no carro, a disponibilidade deste equipamento, sem dúvida, será de grande utilidade: seu uso será possível tanto no carro, como em sua casa (figura 1).
A montagem dos três circuitos que formam este acessório é muito simples, não oferecendo qualquer dificuldade ao leitor habilidoso.
Os componentes usados são comuns, podendo ser encontrados em qualquer casa de materiais eletrônicos. Existe até a possibilidade do seu aproveitamento de velhos aparelhos abandonados.
COMO FUNCIONA
O primeiro circuito é da fonte de alimentação, que deve converter os 110 V ou 220 V da sua rede de corrente alternada em 12 V de corrente contínua.
Para esta finalidade, conforme mostra a figura 2, temos um transformador redutor, que reduz os 110 V ou 220 V para 12 V em dois enrolamentos (12 + 12 V) sob corrente de até 2 A.
Como na saída deste transformador temos ainda corrente alternada, precisamos fazer a retificação, que é conseguida com ajuda de dois diodos num processo de “onda completa".
Após o diodo temos corrente contínua, mas esta apresenta fortes ondulações que impedem sua utilização na alimentação de aparelhos de som, pois ela seria responsável pela produção de um forte zumbido.
Para eliminar esta ondulação temos um filtro formado por um grande capacitor eletrolítico. O valor usado foi de 2 200 uF, o que garante a eliminação quase total da ondulação.
Para obtermos exatamente 12 V na saída do circuito, temos uma etapa de estabilização. Um diodo zener é então usado como elemento de referência fixando os 12 V que devem ser fornecidos pelo transistor ao aparelho alimentado.
Como o transistor deve conduzir uma corrente elevada, este deve ser montado num dissipador de calor.
Temos ainda neste circuito um fusível de proteção, para o caso de curto-circuitos acidentais ocorrerem e um LED indicador que serve para mostrar que o aparelho se encontra ligado.
O segundo circuito é do divisor de frequências.
A finalidade deste circuito, mostrado na figura 3, é separar os sinais agudos dos graves e médios, para sua aplicação num alto-falante especial, o tweeter.
Este filtro leva por elementos básicos um indutor e um par de capacitores.
Os capacitores têm a propriedade de dificultar a passagem dos sinais numa intensidade que depende de sua frequência.
Assim, enquanto os sinais de baixa frequência encontram grande dificuldade em passar por estes componentes, os sinais de altas frequências, que correspondem aos sons agudos, encontram oposição muito menor.
Ligando em série com o tweeter um par de capacitores em oposição (para que possam operar com sinais alternantes), somente os sinais correspondentes aos agudos chegam a este componente.
O indutor, por outro lado, dificulta a passagem dos sinais agudos numa proporção muito maior que os de menor frequência, impedindo assim a chegada dos primeiros ao alto-falante.
Deste modo, os sinais do aparelho de som se dividem: os agudos vão para o tweeter, enquanto os graves e médios vão para o alto-falante comum.
Um potenciômetro ligado junto ao tweeter permite controlar a intensidade dos agudos que vão para este alto-falante. Trata-se, portanto, de um controle adicional para agudos.
O terceiro circuito é do VU-meter, que é do tipo comum. Este circuito aproveita a própria energia da saída do amplificador não precisando, portanto, ser ligado a nenhuma fonte de alimentação. (figura 4)
O funcionamento deste circuito é o seguinte:
O sinal de saída dó amplificador, que corresponde a uma corrente alternada, é retificado pelo diodo D3.
O resistor R3 e o trimpot P2 servem para reduzir sua intensidade ao ponto que o VU precisa para funcionar.
O capacitor C6 determina a “inércia" do funcionamento do VU. Para que o instrumento tenha capacidade de acusar variações rápidas do nível de sinal com movimentos bruscos da agulha deve-se usar um capacitor pequeno: 1 uF, por exemplo.
Para que sua ação seja mais suave, o capacitor deve ser maior, de 4,7 ou 10 uF.
Veja que para os sistemas estéreo temos de fazer a montagem de apenas uma fonte, mas os divisores de frequências devem ser dois (um para cada canal) e os VUs devem ser também dois (um para cada canal).
OS COMPONENTES
O ponto mais importante desta montagem é a caixa, pois ela determinará a aparência final do seu som doméstico. Se bem escolhida e depois bem trabalhada, pode resultar num aparelho de efeitos decorativos excelentes, isso sem se considerar sua funcionalidade.
Na figura 5 damos a nossa sugestão de caixa.
Veja que a parte para colocação do rádio AM/FM ou toca-fitas pode ser tanto do tipo definitivo, como “de encaixe".
Com relação aos componentes eletrônicos, são os seguintes:
O transformador da fonte deve ter um enrolamento de 12+12 V, com corrente de 1,5 ou 2 A. Esta corrente é necessária para os toca-fitas principalmente que têm potências de saída de 4 W por canal.
Se você for alimentar um rádio simples de AM/FM sem toca-fitas, até mesmo um transformador de 1A pode ser usado, já que o consumo nestas condições é menor.
Obs. Na verdade estas são especificações para a época. Recomendamos atualmente usar 3 A com a troca do transistor pelo 2N3055.
O transistor Q1 pode ser o TIP31 ou seus equivalentes de maior corrente, como o TIP41 ou mesmo o 2N3055 (metálico ou plástico). Este componente deverá ser montado num radiador. (figura 6)
Os diodos para a fonte são retificadores de 1A, como o 1N4002 ou equivalentes.
Veja que a fonte divide a corrente entre os diodos, daí não precisarmos de diodos de 2 A realmente. D3 é um diodo para uso geral, como o 1N4148, mas até mesmo o próprio 1N4002 pode ser usado.
O LED é comum vermelho e o diodo zener é do tipo12 V x 400 mW ou1 W.
Temos dois potenciômetros nesta montagem: P1 deve ser de fio de boa dissipação, já que ele controla toda a potência aplicada ao tweeter.
O elemento usado como P2 é um trimpot comum, que serve para ajustar o ponto de funcionamento do VU-meter.
Os capacitores eletrolíticos são todos de 16 ou 25 V, com os valores indicados no diagrama. Para C6 existe a possibilidade de se experimentar o valor conforme o funcionamento desejado.
Para os resistores, tipos de 1/8 W podem ser usados, com exceção de R2, que deve ser de 1 W.
O VU é do tipo comum de 200 uA ou mesmo 0-1 mA simples ou duplo.
L1 é um componente que deve ser construído pelo leitor. Este indutor é feito com fio 26 ou 28 AWG numa forma, conforme mostra a figura 6. São dadas de 200 a 300 voltas de fio, raspando-se os extremos do enrolamento no ponto de soldagem.
O único capacitor não eletrolítico é o de 100 nF, que pode ser cerâmico ou de poliéster, com uma tensão de isolamento de pelo menos 400V.
Temos ainda um fusível de 1 A que protege o circuito e o interruptor geral que serve para ligar e desligar o aparelho.
Os alto-falantes ficam a escolha do leitor, devendo apenas ser observada a impedância de saída do aparelho de som usado, ou seja, se é de 4 ou 8 ohms.
Componentes adicionais são os fios, solda, ponte de terminais, caixa, etc.
MONTAGEM
Para a soldagem dos componentes eletrônicos recomendamos a utilização de um soldador de pequena potência e solda de boa qualidade.
Comece com a preparação da caixa, observando antes as dimensões do aparelho de som que nela vai ser instalado.
Na figura 7 temos o diagrama da fonte (a), do divisor de frequências (b) e do VU-meter (c).
As montagens em ponte de terminais são mostradas na figura 8.
Veja que neste caso, pela simplicidade dos circuitos, não será preciso usar placa de circuito impresso.
São os seguintes os principais cuidados que devem ser tomados durante a montagem:
a) Na soldagem do transistor observe com cuidado sua posição. Seja rápido nesta operação, pois o calor em excesso pode facilmente danificar este componente. O contacto do transistor com o radiador de calor pode ser melhorado com a ajuda de pasta de silicone.
b) Os diodos D1, D2 e D3 são componentes polarizados. O anel marcado em seu invólucro corresponde ao catodo. Cuidado para não invertê-los na montagem.
c) O diodo zener também é um componente cuja polaridade deve ser observada. Cuidado para não invertê-lo. O lado do anel é soldado à base do transistor.
d) Na soldagem dos capacitores eletrolíticos o principal ponto a ser observado é em relação a sua polaridade, marcada no próprio invólucro.
e) Para soldar os resistores não existe qualquer problema. Basta respeitar seu valor que é dado pelas faixas coloridas. Seja rápido na soldagem destes componentes, pois eles são sensíveis ao calor.
f) Na ligação do transformador deve-se ter cuidado com sua posição e também com a soldagem dos fios do enrolamento secundário. Se estes fios forem esmaltados deve-se raspar bem o local da soldagem.
g) O LED também é um componente polarizado. Observe bem que a posição é dada em função do lado achatado que vai ao polo negativo da fonte de alimentação (catodo).
h) Para a soldagem de C1 o único cuidado é com o excesso de calor que pode danificá-lo.
i) A soldagem do potenciômetro e do trimpot não oferece dificuldades. O potenciômetro fica no painel do aparelho sendo ligado por fio flexível com capa plástica ao restante do circuito. O trimpot é soldado diretamente na ponte de terminais no interior da caixa, pois uma vez ajustado não precisaremos mexer mais neste componente.
j) A soldagem do indutor deve ser feita com cuidado. Raspe bem os extremos do seu fio para que a solda possa aderir. Depois fixe este componente, colando-o ou parafusando-o na caixa.
k) Finalmente, você deve obedecer a polaridade do VU para que a deflexão da agulha não ocorra “ao contrário". Se isso acontecer é só inverter sua ligação.
Completada a montagem você pode experimentar seu aparelho de som.
PROVA E USO
Na figura 9 temos a maneira de se fazer a ligação do equipamento completo com o som de seu carro.
Uma vez feitas as ligações e conferidas, proceda do seguinte modo para verificação de funcionamento:
Ligue o plugue à tomada e acione S1. O LED deve acender imediatamente.
Se tiver um voltímetro meça a tensão entre os bornes (+) e (-) da fonte. Ela deve ser um pouco maior que 12 V. Se a tensão for anormalmente baixa veja a ligação do zener, do transistor e dos diodos D1 e D2.
Ligue o aparelho de som e veja sua reprodução.
Se o LED tender a piscar com o volume máximo é porque o transformador não está fornecendo sua corrente máxima ou então o aparelho é potente demais para a fonte.
O leitor deverá trocar o transformador por um de maior corrente se, ao abrir o volume totalmente, houver distorção excessiva ou o toca-fitas não funcionar satisfatoriamente, rodando com velocidade alterada.
A seguir, verifique a atuação do potenciômetro P1 sobre a reprodução dos agudos. Se quiser diminuir ou aumentar os agudos, altere os valores de C4 e CS.
Se não sair som por um dos alto-falantes de médios e graves (que devem ser do tipo pesado para melhor qualidade de som), verifique a soldagem do indutor.
Para ajustar o VU, que já deverá estar funcionando, coloque o aparelho de som em volume médio e ajuste o trimpot para que a oscilação máxima da agulha seja também até a metade da escala.
Se a velocidade de oscilação da agulha for muito grande, aumente o valor de C6.
Depois disso é só desfrutar de seu som!
Lista de Material
Q1 - TIP31 ou equivalente com dissipador de calor
D1, D2 - 1N4002 ou equivalentes - diodos de silício
D3 - IN4148 ou equivalente - díodo de uso geral
Z1 – 12 V x 400 mW - zener comum
LED1 - diodo emissor de luz vermelho
VU - VU meter de 200 uA comum (simples ou duplo)
T1 - transformador de alimentação com primário de acordo com a rede local e secundário de 12 + 12 V x 2A
C1 - 100 nF x 400 V ~ capacitor cerâmico ou de poliéster
C2 - 2 200 uF x 16 ou 25 V - eletrolítico
C3 - 10 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
C4, C5 – 10 uF x 16 Vou 25 V – capacitores eletrolíticos
C6 - 1 à 10 uF x 16 V - capacitor eletrolítico
R1 – 1 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, vermelho)
R2 - 470R x 1 W ~ resistor (amarelo, violeta, marrom)
R3 – 100 R x 1/8 W - resistor (marrom, preto, marrom)
L1 - indutor (ver texto)
P1 - potenciômetro de fio de 50 ohms
P2 - trimpot de 10 k
F1 -fusível de 1 A
Diversos: caixa para montagem, cabo de alimentação, fios, solda, ponte de terminais, knobs para os potenciômetros, alto-falantes de graves-médios e agudos, dissipador para o transistor, etc.
