Um interessante acessório para a iluminação de sua casa: você pode ter o controle simultâneo de duas lâmpadas, com a redução da luz de uma ao mesmo tempo em que a outra aumenta de brilho. Em ambientes duplos, corredores, abajures, trata-se de algo que realmente pode dar um toque diferente. Simples de montar, pode ser embutido na parede e controlar lâmpadas incandescentes comuns.
Obs. Este artigo é de 1982, sendo portanto apenas indicado para lâmpadas incandescentes. Os componentes usados ainda podem ser encontrados com facilidade.
Você pode dar aos seus ambientes domésticos um toque diferente com um sistema de transição de luminosidade, totalmente eletrônico, mas simples de montar e instalar.
Acionando um controle, você faz com que a luminosidade de uma lâmpada decresça suavemente, ao mesmo tempo em que a de outra aumente com a mesma suavidade.
Você pode usar este controle para fazer a passagem suave da luminosidade de um ambiente para outro ou, simplesmente, fazer o ajuste do ponto ideal de luz combinada de dois ambientes.
Para os que possuem, em sua casa, ambientes duplos, como sala de jantar e sala de visitas, este é um controle que sem dúvida lhe será de grande utilidade, com efeitos especiais que impressionarão seus amigos.
O controle pode também ser usado para controlar abajures, com a transição de sua luminosidade de acordo com suas necessidades. (figura 1)
O aparelho é basicamente formado por dois dimmers (controles eletrônicos de intensidade luminosa), controlados por um único potenciômetro.
Com o ajuste deste potenciômetro faz-se a transição de luz, de modo que à redução de uma, corresponda o aumento da outra. Um interruptor geral serve para ligar e desligar o sistema, e uma chave para cada lâmpada permite a eliminação da ação do dimmer com o simples acendimento ou apagamento das lâmpadas.
O sistema pode ser usado com lâmpadas de até 100 W em cada ambiente e funciona tanto na rede de 110 V como de 220 V.
COMO FUNCIONA
A base deste circuito é o dimmer com diodo controlado de silício (SCR), cujo circuito básico é mostrado na figura 2.
Os SCRS são comutadores (chaves) de estado sólido que, com sua ação muito rápida, podem ligar ou desligar um circuito milhares de vezes em cada segundo.
O funcionamento do circuito é então o seguinte:
Em cada semiciclo positivo da tensão alternante da rede de alimentação, o capacitor inicia sua carga até o ponto de disparo do SCR. Este ponto de disparo é alcançado mais cedo ou mais tarde conforme o valor do resistor variável R.
Se o resistor for pequeno (R mínimo), a carga será rápida e o disparo ocorre logo no início do semiciclo. Nestas condições,
O SCR conduz praticamente todo o semiciclo positivo da alimentação, que então aparece sobre o circuito de carga que é a lâmpada.
Se o resistor for grande (R máximo), a carga será mais lenta e o disparo não chega nem a ocorrer, pois quando o ponto é atingido, o semiciclo da alimentação já terminou.
Veja então que, dosando o valor de R, podemos disparar o SCR em diversos pontos do semiciclo, obtendo com isso diversas parcelas de energia conduzida para a carga.
Com o disparo no início do ciclo temos então mais potência conduzida para a lâmpada e maior brilho. Para um disparo intermediário, temos menos potência e menor brilho, e finalmente com toda resistência, não temos sequer o disparo e a lâmpada permanece apagada. (figura 3)
O valor do resistor variável e do capacitor C do circuito é que determinam, portanto, a faixa de atuação do controle, ou seja, os pontos de mínimo e máximo brilho.
Um ponto importante a ser observado neste controle de potência é que os SCRs só podem conduzir um semiciclo da alimentação, de modo que na condição de mínima resistência temos aproximadamente metade do brilho máximo para a lâmpada usada.
Esta deficiência entretanto é suprida pelo emprego de uma chave auxiliar ligada em paralelo com o SCR, que permite a ligação direta da lâmpada, conforme mostra a figura 4.
No nosso projeto utilizamos dois controles de ação simultânea, conforme mostra a figura 5.
Assim, quando giramos o eixo do potenciômetro, ao mesmo tempo que para um dos circuitos obtemos um aumento de resistência, para o outro obtemos uma diminuição da resistência.
Como cada uma destas resistências determina o instante de disparo de um SCR, isso significa que, quando giramos o potenciômetro, ao mesmo tempo em que aumentamos o brilho de uma das lâmpadas, diminuímos o brilho da outra.
É importante notar que a característica de disparo muito rápido dos SCRs é responsável por um tipo de interferência em rádios e sintonizadores de AM , que nem sempre pode ser eliminada.
Assim, não é conveniente utilizar este tipo de circuito em sistemas nos quais o cabo de alimentação da tomada de rádios e sintonizadores passe pelo mesmo condutor (cano), conforme mostra a figura 6.
Todo o material usado nesta montagem pode ser encontrado com muita facilidade nas casas especializadas.
Existem duas possibilidades de montagem para o aparelho, conforme a vontade e disponibilidade de cada um: pode-se ter a montagem compacta em placa de circuito impresso, conforme mostra a figura 7, que é recomendada para o caso em que desejarmos embutir este aparelho na parede, em lugar de interruptores comuns.
Existe também a versão em caixa que permite o controle de abajures ou lâmpadas mesmo, mas de uso remoto, conforme mostra a figura 8.
Nesta figura temos também as dimensões da caixa que, sendo relativamente amplas permitem a versão em ponte de terminais, recomendada para os menos experientes.
Com relação aos componentes eletrônicos são as seguintes as recomendações que temos a fazer:
Os SCRs devem ser do tipo MCR106, IR106 ou C106 para 200 V, se sua rede for de 110 V e para 400 V, se sua rede for de 220 V.
Se você vai controlar lâmpadas que em cada ramo do circuito represente uma potência maior que 60 W, será preciso montar os SCRs em dissipadores de calor, que nada mais são do que chapinhas de metal presas com parafusos, para ajudar a irradiar o calor gerado, conforme mostra a figura 9.
Com bons dissipadores pode-se controlar até 200 W de lâmpadas com cada SCR.
Os diodos D1 e D2 são de silício para uso geral com tensões de trabalho da ordem de 100 V ou mais. Usamos no protótipo os 1N4004, mas equivalentes como o 1N4007, BY126, etc., servem perfeitamente.
C1 e C2 são capacitores de poliéster metalizado ou mesmo poliéster comuns de 220 nF, para uma tensão de pelo menos 250 V. Estes capacitores podem ter seus valores alterados para modificar a faixa de ação do controle. Valores entre 150 nF e 330 nF podem ser experimentados.
O potenciômetro é duplo de 100 k, para o caso da rede de 110 V e de 220 k, para a rede de 220 V. Modificações no valor deste componente podem ser feitas com compensação no valor dos capacitores.
Por exemplo, na dificuldade em obter um potenciômetro de 220 k, pode-se usar um de 100 k, com alteração para 330 nF ou 470 nF dos capacitores C1 e C2.
Os resistores são de 1/8 W com os valores indicados ou mesmo próximos. Valores como 10 k ou 12 k podem ser usados.
Temos finalmente os três interruptores que são do tipo simples e que suportem as mesmas correntes dos SCRs.
Material adicional consiste em fios, solda, placa de circuito impresso ou ponte de terminais, caixa para montagem, etc.
MONTAGEM
A soldagem dos componentes deve ser feita com um ferro de pequena potência e solda de boa qualidade. Ferramentas adicionais são as que fazem parte de toda bancada de eletrônica como, por exemplo, os tradicionais alicates de ponta e corte, chaves de fendas, etc.
Na figura 10 temos então o circuito completo do Translux, com os valores dos componentes.
Na figura 11 temos a montagem feita em ponte de terminais.
Na figura 12 temos a versão em placa de circuito impresso.
Damos a nossa sugestão de sequência de operações para a montagem:
a) Solde em primeiro lugar os SCRs observando sua posição. Na montagem em ponte, abra ligeiramente os seus terminais para que se ajustem aos pontos de soldagem. Depois de soldar estes componentes, fixe os dissipadores de calor, se você for usar lâmpadas de mais de 60 W. Seja rápido na soldagem, pois estes componentes são sensíveis ao calor.
b) Solde os diodos D1 e D2. Dobre seus terminais de acordo com a sua montagem e observe bem sua polaridade que é dada pelos anéis em seu corpo. Seja também rápido na soldagem por causa do calor gerado.
c) Solde os resistores R1 e R2. Estes componentes não têm polaridade certa, mas são delicados. Corte seus terminais no comprimento apropriado à montagem e seja rápido na soldagem.
d) Para soldar os capacitores C1 e C2 você não precisa observar sua polaridade, mas deve ser rápido, pois eles são bastante sensíveis ao calor. Ao dobrar seus terminais você também deve ter cuidado para não parti-los, nem estragar o componente.
e) Faça as ligações do potenciômetro, observando que as posições dos fios que vão a R1 e R2 são opostas. Estes fios devem ter no máximo 20 cm de comprimento se sua versão for em ponte de terminais.
f) Faça a ligação dos soquetes das lâmpadas, se sua versão for deste tipo. Se for para embutir, deixe simplesmente os fios para a sua ligação, e se for para controlar abajures, deixe em seu lugar duas tomadas conforme mostra a figura 13.
g) Complete com a ligação das chaves S1, S2 e S3, utilizando fios não muito compridos.
PROVA E INSTALAÇÃO
Para provar o seu Translux, ligue nos receptáculos ou soquetes um par de lâmpadas (de 25 à 60 W, não precisando serem iguais), e os cabos marcados com 110/220 V na rede local, ou seja, na tomada.
Ligue S3 e vá girando o potenciômetro. Uma das lâmpadas deve acender e a outra não (veja antes as duas chaves S1 e S2, que devem estar desligadas).
Movimentando o potenciômetro mais e mais para a direita, o brilho de uma das lâmpadas deve aumentar ao mesmo tempo que o brilho da outra deve diminuir.
Se as lâmpadas (ou uma das lâmpadas) permanecerem acesas e não responderem ao controle, veja o SCR correspondente que pode estar com problemas. Para comprovar isso, basta desligar o diodo correspondente. Se o SCR ainda mantiver ligada a lâmpada é porque ele não serve.
Se as variações de brilho não ocorrerem de acordo com o que você deseja, tente modificar o comportamento do aparelho com a troca dos capacitores C1 e C2.
Se uma das lâmpadas não acender, verifique também o SCR correspondente e a ligação do diodo.
Comprovado o funcionamento do aparelho você pode instalá-lo em definitivo, conforme as sugestões da figura 14.
Para cancelar a ação do aparelho basta atuar sobre S1 e 82, que ligam as lâmpadas diretamente e com a máxima potência. Para desligar o aparelho use S3.
LISTA DE MATERIAL
SCR1, SCR2 - MCR106, C106 ou IR106 díodos controlados de silício de acordo com a rede local - ver texto
D1, D2 - IN4004 ou equivalentes - díodos de silício
R1, R2 - 8k2 x 1/8W - resistores (cinza, vermelho, vermelho)
P1, P2 - potenciômetro de 100 k duplo
S1, S2, S3 - interruptores simples
C1, C2 - 220 nF - capacitores de poliéster metalizado para 250 V ou mais
L1, L2 - lâmpadas comuns para 110 V ou 220 V até 100 W (ver texto)
Diversos: ponte de terminais ou placa de circuito impresso, caixa para montagem, botão para o potenciômetro, fios, solda, tomada (se sua versão for para controle de abajur), etc.
