Você liga seu equipamento de som, aciona o interruptor da parede de sua sala e as luzes ambientes passam a piscar acompanhando o ritmo da música. Você terá em sua sala um verdadeiro clima de discoteca sem precisar de equipamentos especiais. O dispositivo que permite tudo isto e que você pode montar com facilidade é' tão simples e pequeno que você pode embuti-lo na própria parede, no interruptor que controla as luzes de sua sala!
Obs. Este aparelho só funciona com lâmpadas incandescentes que já estão saindo de linha.
O que descrevemos para o leitor é um sistema de luz rítmica ultracompacto e simples que pode ser instalado junto ao interruptor das lâmpadas de sua sala de nodo a poder controlá-las com o som de seu equipamento.
O importante a observar é que sendo o dispositivo de funcionamento independente, nenhuma alteração precisa ser feita na instalação ou no equipamento de som e o interruptor da parede quando o equipamento de som estiver desligado continuará cumprindo sua função, de acender e apagar as luzes.
Um outro fator importante neste projeto é a sensibilidade do circuito que pode ser acionado por potências de até algumas centenas de mill-watts ou menos.
Isso significa que você poderá fazer as luzes de sua casa acompanhar a música que estiver sendo produzida em seu equipamento normal de som, em seu gravador cassete, e até mesmo em seu radinho portátil! E, isso também significa que sendo a potência exigida pelo circuito muito pequena, o sistema não rouba potência nenhuma de seu equipamento de som.
Sua montagem é muito simples de modo que qualquer principiante não terá dificuldade alguma em realizar sua montagem. Todos os componentes usados são comuns em nosso mercado.
COMO FUNCIONA
O princípio de funcionamento deste circuito é muito simples: tomamos parte do sinal do amplificador para controlar a própria alimentação da lâmpada que ilumina a sala. Para esta finalidade fazemos um arranjo que visa duas finalidades:
a) controlar uma grande potência da ordem de dezenas de watts como as exigidas para acender uma lâmpada comum a partir de pequenas potências (não mais de 100 mW) retiradas dos amplificadores.
b) isolar completamente o circuito do aparelho de som do circuito das lâmpadas evitando com isso qualquer perigo para a integridade do mesmo.
Tudo isso é conseguido tendo-se como componentes básicos um SCR e um transformador, conforme mostra o diagrama de blocos da figura 1.
Explicamos então como funcionam estes componentes na sua função:
O SCR (diodo controlado de silício) é um dispositivo semicondutor capaz de controlar grandes correntes a partir de pequenas correntes.
Na figura 2 temos o símbolo adotado para representar um SCR e um circuito simples que usa este componente por onde explicamos como ele funciona.
Com o seu eletrodo de comporta desligado ele não conduz a corrente o que quer dizer que nenhuma corrente passa praticamente entre seu anodo e seu catodo e a lâmpada ligada em série permanece apagada.
Se aplicarmos um pequeno sinal (da ordem de miliampères) no seu eletrodo de comporta, este sinal dispara o SCR e uma corrente muito forte pode passar entre o anodo e o catodo.
Nos circuitos em que a lâmpada for alimentada por corrente alternada o SCR desligará tão logo cesse o sinal aplicado à comporta. Em suma, podemos controlar uma corrente muito forte entre o anodo e o catodo por meio de uma pequena corrente aplicada a sua comporta, corrente esta que será retirada justamente do equipamento de som.
Veja o leitor, que, aplicando na comporta do SCR um sinal irregular como o que corresponde a um som musical, em que temos ”altos e baixos" a corrente controlada terá as mesmas características, ou seja, terá também “altos e baixos", o que significa que nos sons mais fortes a lâmpada acenderá mais fortemente e nos sons mais fracos ele permanecerá apagada ou simplesmente dará uma piscada mais fraca.
Com tudo isso ela acompanhará as variações da música que está sendo executada no aparelho de som (figura 3).
Continuando com o nosso circuito chegamos agora ao transformador que tem por função “isolar" o equipamento de som do circuito de alta tensão que alimenta as lâmpadas.
Usamos no caso um transformador miniatura para receptores transistorizados que, por seu tamanho, permite que o mesmo seja embutido juntamente com o resto do aparelho na própria parede, junto ao interruptor.
O símbolo e o aspecto deste transformador é mostrado na figura 4.
Veja que este transformador possui dois enrolamentos: um denominado primário e outro secundário. Quando um sinal é aplicado ao enrolamento primário, como o som de um amplificador, ele aparece induzido no secundário com características diferentes, da original no que se refere à sua impedância.
O importante, no entanto, é o fato de não haver ligação elétrica entre os dois enrolamentos mas tão somente um acoplamento magnético o que significa que existe um isolamento total entre os dois circuitos.
Para que não seja aplicada potência excessiva neste transformador o seu primário possui um resistor limitador. O valor deste resistor deve ser calculado em função da potência de seu amplificador. Se o amplificador for fraco o resistor será pequeno (33 ohms para potências até 5 W); 100 ohms para potências entre 5 e 20 W e 220 ohms para potências acima de 20 W).
Veja que a corrente que excita o SCR depende da potência de saída do amplificador e portanto de seu volume. Isso significa que devemos além do resistor limitador ter um ajuste adicional para as piscadas da lâmpada. Isso é conseguido por meio de um potenciômetro.
Este potenciômetro, portanto, permite o ajuste do ponto ideal em que as piscadas ocorrem, ficando acessível ao operador na parte frontal do aparelho. (figura 5).
Temos ainda a acrescentar o capacitor C1 ligado em paralelo com o transforma- dor cuja função é determinar a faixa de frequência que o aparelho responde. Quanto maior for o valor deste capacitor mais graves serão os sons que provocarão as piscadas, ou seja, haverá um corte na ação dos agudos.
Em alguns casos, em função das características do transformador este capacitor deve ter seu valor obtido experimentalmente.
A alimentação para o circuito vem toda da rede o que quer dizer que não é preciso usar pilhas e nem ao menos uma chave interruptora. O circuito e automaticamente ligado quando fazemos sua conexão ao aparelho de som.
OBTENÇÃO DOS COMPONENTES
Obter componentes para uma montagem é para muitos o ponto mais delicado não só em função da variedade de tipos existentes como da tendência dos balconistas de empurrar equivalentes que nem sempre são equivalentes...
Além disso, some-se o problema que enfrentam os que moram em localidades isoladas que não podem contar com um bom fornecedor.
Obs. Isso já não acontece hoje com a possibilidade de se comprar pela internet.
No nosso caso, felizmente os componentes usados são poucos e comuns havendo inclusive a possibilidade de sua substituição ser feita por equivalentes.
Começamos com o SCR. Os tipos recomendados originalmente são os MCR106, C106 ou IR106 para a tensão de sua rede (200 V se a rede for de 110 V e 400 V se a rede for de 220 V). Não use outros tipos!
Se as lâmpadas da sala ou quarto em que você instalar o circuito tiverem uma potência total superior a 100 W você deverá prender ao SCR um irradiador de calor que nada mais é do que uma aleta de alumínio conforme mostra a figura 6.
O diodo usado nesta montagem é outro componente que facilmente pode ser encontrado já que existem muitos equivalentes. Qualquer diodo retificador de silício para 50 V ou mais pode ser usado nesta aplicação. Os tipos mais comuns no mercado que podem ser empregados são os 1N4001, 1N4002 ou BY127.
O transformador não é um componente difícil de ser encontrado se bem que sua escolha exija certo cuidado. Isso acontece porque existem muitos tipos de transformadores que podem ser usados, mas como normalmente não possuem indicações e se apresentam com características que se estendem por uma ampla faixa, podem em alguns casos ser necessárias alterações de valor de alguns componentes para fazer o circuito operar satisfatoriamente.
Em principio qualquer transformador de saída miniatura para rádios transistorizados pode ser usado nesta montagem (cuidado para não comprar um transformador driver por engano, pois sua aparência é a mesma).
Os resistores usados não são críticos. R1 deve ter uma potência de pelo menos 2 W e seu valor dependerá da potência do amplificador conforme tabela que será dada a seguir:
O resistor R2 poderá eventualmente ter seu valor alterado em função do transformador. O valor original é 10 k x 1/8 W.
Como componentes adicionais que o leitor precisará para esta montagem citamos o jaque de entrada para o som do seu amplificador. O leitor deve optar por um par (macho e fêmea) do tipo para fones miniaturas, e fazer a ligação do amplificador com no máximo 10 metros de fio duplo de capa plástica que também pode ser adquirido com facilidade em qualquer loja de material eletrônico.
Um ponto importante na obtenção do material refere-se a versão escolhida pelo leitor em relação à instalação.
Se o leitor tiver ideia de embutir diretamente na parede o seu aparelho deve adquirir um “espelho" do tipo indicado na figura 7 em que há espaço para o interruptor normal, para o potenciômetro e para o jaque de entrada de som.
Se não houver esta possibilidade no seu caso você pode fazer a montagem do circuito numa caixinha plástica conforme indica a figura 8 e ligá-la em paralelo com o interruptor. Explicaremos nos dois casos como fazer a montagem.
MONTAGEM
O número de componentes usados nesta montagem é muito pequeno de modo que o leitor tem diversas opções para sua instalação. Para a versão embutida pode ser feita uma pequena placa de circuito impresso que seria fixada atrás do interruptor.
No entanto, se o leitor for habilidoso poderá fazer a montagem em ponte de terminais e facilmente colocá-la no reduzido espaço em que estava o interruptor na parede.
Há ainda as opções de se fazer a montagem do aparelho numa pequena caixa e fixá-la na própria parede sobre o interruptor, conforme mostra a figura 9.
A escolha depende do leitor. Apenas recomendamos para a montagem a utilização de um soldador de pequena potência, alicate de corte, alicate de ponta fina e chaves de fenda.
O circuito completo de nossa iluminação ambi-rítmica é mostrado então na figura 10.
A montagem sugerida numa pequena ponte de terminais que pode ser instalada na parte posterior do espelho do interruptor ou mesmo numa caixinha é mostrada na figura 11.
Uma sugestão para a placa de circuito impresso é mostrada na figura 12.
A montagem é muito simples em vista do número reduzido de componentes, mas existem alguns cuidados que devem ser tomados e que se passarem desapercebidos pelo novato podem comprometer o funcionamento do conjunto.
Assim, evitando maiores problemas, damos a seguir os principais pontos que devem ser observados quando na montagem, e uma sequência que servirá de base ao leitor para a elaboração de sua unidade ambi-rítmica.
Comece preparando o espelho do interruptor, verificando se este possui espaço suficiente para permitir que o aparelho seja instalado em seu interior.
Se isso não for possível o leitor deve optar pela montagem numa caixinha. Se for possível, prepare o espelho fazendo a fixação do jaque e do potenciômetro, conforme mostra a figura 13.
A seguir passe a montagem do circuito na placa de circuito impresso ou na ponte de terminais soldando em primeiro lugar o SCR.
Se a potência das lâmpadas controladas for superior a 100 W você deverá dotar o SCR de um irradiador de calor. Na soldagem deste componente observe bem sua posição, pois se houver inversão o apare lho. não funcionará (Uma inversão acidental pode 'na realidade causar a queima do SCR, cuidado, portanto).
O componente Seguinte a ser soldado é o D1, diodo de silício, que tem polaridade certa para ligação. Não inverta este componente, pois se você assim o fizer poderá queimar o SCR.
Solde a seguir o resistor de 10 k sem se preocupar neste caso com a sua polaridade.
Para a soldagem do outro resistor, o de 2 W, não é preciso também observar a polaridade. Como se trata de componente de certo tamanho verifique qual é a melhor posição para o mesmo que não dificulte sua instalação.
A seguir, solde o transformador observando bem a posição de seus enrolamentos. O enrolamento que tem três terminais é o ligado ao potenciômetro, enquanto o enrolamento de 2 terminais é que vai ao resistor de entrada é ao amplificador.
Complete a montagem dos componentes menores soldando o capacitor o qual ficará entre os extremos do enrolamento do transformador. Corte os terminais deste componente os mais curtos possíveis para que o mesmo não ocupe muito espaço.
Complete a montagem fazendo a interligação dos componentes com fio flexível fino, soldando também o potenciômetro e o jaque de entrada.
Aqui, damos duas possibilidades de instalação final.
Se o aparelho for embutido, a ligação ao interruptor poderá ser feita de imediato, conforme mostra a figura 14.
Se, no entanto, a montagem for feita numa caixinha que poderá ficar nas proximidades do amplificador, a ligação será feira conforme mostra a figura 15.
Veja que neste caso temos apenas um fio duplo indo ao interruptor da parede e sendo ligado em paralelo com o mesmo. Se o leitor quiser poderá usar para esta ligação um segundo par de jaques que devem ser de tamanhos diferentes do par usado para a entrada de som por motivos de segurança (se os pares forem iguais o leitor pode acidentalmente inverter as ligações e com isso queimar o seu amplificador).
Veja que em ambos os casos o interruptor da parede continuará normalmente com sua função de controlar a lâmpada. No momento em que o mesmo é desligado a lâmpada apaga e se houver som ligado o sistema ambi-rítmico entrará em ação.
Na colocação do sistema embutido você deverá tomar o máximo cuidado para que as peça se os terminais dos componentes não encostem na parte metálica da caixinha da parede. Se houver perigo eminente disso acontecer. será conveniente revestir o interior da caixinha com papelão ou outro material isolante.
Completada a montagem e a instalação o leitor pode fazer um teste de funcionamento da seguinte maneira:
PROVA, USO E REPAROS
Como fonte de sinal para a prova você pode inicialmente usar um radinho portátil, um gravador de fita ou mesmo seu equipamento de som. No entanto, antes de fazer a ligação de qualquer destes equipamentos você deve verificar o isolamento do circuito de entrada.
Esta prova pode ser feita com o multímetro na sua escala mais alta de resistências, sendo uma ponta de prova ligada a um dos terminais do enrolamento primário e a outra a uma das pontas do enrolamento secundário do transformador. A resistência indicada deve ser a maior possível, ou seja, a agulha do instrumento deve praticamente ficar imóvel. (figura 16).
Estando comprovado o isolamento do circuito você pode fazer a Iigação do sistema de som.
Desligue o interruptor, se este estiver ligado, e faça a ligação do jaque de entrada ao sistema, e os seus fios a saída de som do equipamento que estiver sendo usado.
No caso de um gravador cassete faça por meio de outro jaque a ligação na saída monitore num rádio na saída fone.
Ligando o aparelho de som a meio volume ajuste o potenciômetro até o ponto em que as lâmpadas começarem a piscar.
O ajuste do ponto ideal de funcionamento fica a cargo do leitor.
Os problemas que podem ocorrer com este circuito e suas possíveis causas são as seguintes:
a) A lâmpada permanece completamente, acesa não atuando de modo algum o controle, mesmo com o interruptor ligado ou desligado. Você não nota nenhuma variação de brilho ao acionar o interruptor.
Retire o aparelho de sua instalação e desligue momentaneamente a comporta do SCR retirando do circuito um dos terminais de D1 (deixe este terminal desligado).
Se a lâmpada ainda permanecer acesa é sinal que o SCR se encontra curtocircuitado devendo, portanto, ser substituído.
b) A lâmpada não acende em nenhuma posição do potenciômetro. Verifique neste caso o transformador que pode estar invertido ou então ser de tipo impróprio a esta finalidade. Confira também os valores dos componentes, principalmente o resistor R2. Veja também se o potenciômetro está ligado corretamente.
Lista de Material
SCR _ C106, MCR106 ou IR106 - ver texto
D1 - 1N4001, IN4002 ou IN4004
C1 - 10 nF - capacitor de poliéster
R1 -. 100 ohms x 2 W - ver texto (marrom, preto, marrom)
R2- 1 k x 1/8 W- resistor (marrom, preto, laranja)
T1 - transformador de saída para transistores (ver texto)
Diversos: P - potenciômetro de 47k, ponte de terminais ou placa de circuito impresso, jaques de tipo fono, fios, solda, knob para o potenciômetro, espelho para o conjunto ou caixa, etc.
