Eis uma montagem interessante que pode ter muitas aplicações práticas: com um toque num sensor acendemos uma lâmpada; tocando noutro sensor apagamos esta lâmpada, mas ao mesmo tempo acendemos outra. Um novo toque no primeiro sensor faz o aparelho voltar a situação inicial. Uma aplicação interessante é em sinalização, quando uma lâmpada pode ser vermelha e a outra verde.
Um biestável é um circuito em que temos dois estados estáveis possíveis, mas que não podem ocorrer ao mesmo tempo. Assim, se um elemento do circuito está em condução o outro não estará. A troca de estado de um dos elementos automaticamente leva o outro a trocar também de estado.
O tipo mais comum de biestável é o que faz uso de transistores, conforme mostra a figura 1
Entretanto, para poder controlar diretamente a corrente da rede de alimentação de 110V ou 220V usamos SCRs obtendo assim um circuito diferente. Este circuito pode controlar lâmpadas de até 200W em 11O V, é bastante sensível, operando com o simples encostar dos dedos num sensor.
Outra aplicação possível para este circuito é como comutador de lâmpadas comuns.
COMO FUNCIONA
Usamos dois SCRs (diodos controlados de silício), que nada mais são do que interruptores muito sensíveis de estado sólido. Um pulso de tensão muito fraco em sua comporta (Gate) pode dispará-los, levando-os a conduzir correntes muito intensas.
Estes SCRs são ligados lado-a-lado, tendo em seus ânodos (A) as lâmpadas e entre eles um capacitor de poliéster de alta tensão (250V) ligado de forma especial. Na comporta de cada SCR ligamos um resistor de 47k para polarização, evitando o disparo errático, e um de 470k para limitar a corrente dos sensores (A e B).
Quando encostamos os dedos nos sensores (A ou B), uma pequena corrente circula entre nosso corpo e este elemento. O resistor de alto valor limita esta corrente de tal forma que não há perigo algum de choque. Não sentimos nada, mas o SCR é levado ao disparo, acendendo assim a lâmpada correspondente. Se tocamos em A, acende a lâmpada XI e se tocamos em B acende a lâmpada X2. Uma vez acesa, a lâmpada assim permanece por tempo indeterminado, mesmo depois de tirarmos o dedo do sensor correspondente. Isso ocorre graças à presença de corrente contínua no circuito fornecida por Dl e Cl.
Para desligar a lâmpada que foi acesa devemos tocar no outro sensor. Assim, se XI estiver acesa, tocamos em B. Nestas condições a corrente de disparo vai para o SCR2 que liga e acende a lâmpada X2.
No entanto, a ligação de SCR2 corresponde a um curto-circuito momentâneo para o capacitor C2, que então se descarrega, mas com isso reduz a tensão entre o anodo e o cátodo de SCR1 a um ponto tal que ele não consegue manter-se ativado. O resultado é que, no momento em que SCR2 liga, o SCR1 é desligado, apagando a outra lâmpada. Se, em seguida, tocarmos em A, o efeito será inverso: SCR1 liga, colocando em curto C2 que descarrega-se e faz com que SCR2 desligue, apagando X2.
Em suma, sempre que acendermos uma das lâmpadas com o toque no sensor correspondente, a outra será apagada.
O aparelho funciona tanto na rede de 110V como 220V, bastando que componentes apropriados sejam selecionados.
Assim, para o SCR usamos tipos TIC106B se a rede for de 110V e TIC106D se a rede for de 220V. Para Dl usamos o 1N4004 na rede de 110V e o 1N4007 se a rede for de 220V.
Do mesmo modo a tensão de isolamento de Cl deve ser de pelo menos 250V se a rede for de 110V e 450V se a rede for de 220V, o mesmo ocorrendo em relação a C2.
MONTAGEM
Começamos por dar na figura 2 o diagrama completo do aparelho.
Os componentes, que são poucos e de dimensões razoáveis, podem ser instalados numa ponte de terminais (figura 3) e depois fixados no interior de uma caixa plástica. Recomendamos a utilização de radiadores de calor para os SCRs.
Observe que o controle é de meia onda, mas como temos a retificação com uma tensão de pico no capacitor, o brilho não ficará reduzido em muito, pelo menos para lâmpadas até 60W.
Os resistores são de 1/8 ou 1/4W com 5 ou 10% de tolerância.
O diodo Dl pode ser 1N4007 ou 1N4004, ou ainda equivalentes tais como o BY 127 que serve tanto para 110V como 220V.(A capacitor Cl deve ser um eletrolítico para alta tensão com valores na faixa de 8 a 16/iF. Já o capacitor C2 deve ser de poliéster com tensão de 250V ou mais se a rede for de 110V e 450V se a rede for de 220V.
Os sensores são simples chapinhas de metal isoladas de outros objetos em que devemos tocar para acionar o circuito.
O fusível de proteção é muito importante para o caso de curto-circuito ou outros problemas que ocorrerem. As lâmpadas são comuns, instaladas em soquetes apropriados.
Os fios de ligação às lâmpadas podem ser longos (até 20 metros), mas isso não é possível para os fios de ligação aos sensores, pois se tiverem mais de 2 metros podem captar zumbidos e provocar o acionamento indevido do circuito.
PROVA E USO
No teste do aparelho, ligue a unidade. Nenhuma das lâmpadas deve acender. Tocando em A deve acender a lâmpada X1; tocando em B, X2 deve acender e XI apagar. Tocando novamente em A o efeito inverso deve ocorrer: enquanto XI acende, X2 deve apagar. Problemas de acionamento indevido podem ocorrer se algum componente estiver com problema. A queima do fusível pode ocorrer se Cl estiver ruim.
Se com o toque não ocorrer o acendimento, inverta a posição da tomada, girando-a em 180 graus (meia volta).
Se ocorrerem problemas com a comutação (quando uma acender a outra não apagar) aumente o valor de C2, ligando outro de mesmo valor em paralelo.
Um biestável é um circuito em que temos dois estados estáveis possíveis, mas que não podem ocorrer ao mesmo tempo. Assim, se um elemento do circuito está em condução o outro não estará. A troca de estado de um dos elementos automaticamente leva o outro a trocar também de estado.
O tipo mais comum de biestável é o que faz uso de transistores, conforme mostra a figura 1
Entretanto, para poder controlar diretamente a corrente da rede de alimentação de 110V ou 220V usamos SCRs obtendo assim um circuito diferente. Este circuito pode controlar lâmpadas de até 200W em 11O V, é bastante sensível, operando com o simples encostar dos dedos num sensor.
Outra aplicação possível para este circuito é como comutador de lâmpadas comuns.
COMO FUNCIONA
Usamos dois SCRs (diodos controlados de silício), que nada mais são do que interruptores muito sensíveis de estado sólido. Um pulso de tensão muito fraco em sua comporta (Gate) pode dispará-los, levando-os a conduzir correntes muito intensas.
Estes SCRs são ligados lado-a-lado, tendo em seus ânodos (A) as lâmpadas e entre eles um capacitor de poliéster de alta tensão (250V) ligado de forma especial. Na comporta de cada SCR ligamos um resistor de 47k para polarização, evitando o disparo errático, e um de 470k para limitar a corrente dos sensores (A e B).
Quando encostamos os dedos nos sensores (A ou B), uma pequena corrente circula entre nosso corpo e este elemento. O resistor de alto valor limita esta corrente de tal forma que não há perigo algum de choque. Não sentimos nada, mas o SCR é levado ao disparo, acendendo assim a lâmpada correspondente. Se tocamos em A, acende a lâmpada XI e se tocamos em B acende a lâmpada X2. Uma vez acesa, a lâmpada assim permanece por tempo indeterminado, mesmo depois de tirarmos o dedo do sensor correspondente. Isso ocorre graças à presença de corrente contínua no circuito fornecida por Dl e Cl.
Para desligar a lâmpada que foi acesa devemos tocar no outro sensor. Assim, se XI estiver acesa, tocamos em B. Nestas condições a corrente de disparo vai para o SCR2 que liga e acende a lâmpada X2.
No entanto, a ligação de SCR2 corresponde a um curto-circuito momentâneo para o capacitor C2, que então se descarrega, mas com isso reduz a tensão entre o anodo e o cátodo de SCR1 a um ponto tal que ele não consegue manter-se ativado. O resultado é que, no momento em que SCR2 liga, o SCR1 é desligado, apagando a outra lâmpada. Se, em seguida, tocarmos em A, o efeito será inverso: SCR1 liga, colocando em curto C2 que descarrega-se e faz com que SCR2 desligue, apagando X2.
Em suma, sempre que acendermos uma das lâmpadas com o toque no sensor correspondente, a outra será apagada.
O aparelho funciona tanto na rede de 110V como 220V, bastando que componentes apropriados sejam selecionados.
Assim, para o SCR usamos tipos TIC106B se a rede for de 110V e TIC106D se a rede for de 220V. Para Dl usamos o 1N4004 na rede de 110V e o 1N4007 se a rede for de 220V.
Do mesmo modo a tensão de isolamento de Cl deve ser de pelo menos 250V se a rede for de 110V e 450V se a rede for de 220V, o mesmo ocorrendo em relação a C2.
MONTAGEM
Começamos por dar na figura 2 o diagrama completo do aparelho.
Os componentes, que são poucos e de dimensões razoáveis, podem ser instalados numa ponte de terminais (figura 3) e depois fixados no interior de uma caixa plástica. Recomendamos a utilização de radiadores de calor para os SCRs.
Observe que o controle é de meia onda, mas como temos a retificação com uma tensão de pico no capacitor, o brilho não ficará reduzido em muito, pelo menos para lâmpadas até 60W.
Os resistores são de 1/8 ou 1/4W com 5 ou 10% de tolerância.
O diodo Dl pode ser 1N4007 ou 1N4004, ou ainda equivalentes tais como o BY 127 que serve tanto para 110V como 220V.(A capacitor Cl deve ser um eletrolítico para alta tensão com valores na faixa de 8 a 16/iF. Já o capacitor C2 deve ser de poliéster com tensão de 250V ou mais se a rede for de 110V e 450V se a rede for de 220V.
LISTA DE MATERIAL
SCR1, SCR2 - TIC106B (para 110V)
ou TIC106D (para 220V)
D1 -1N4004(110V) ou 1N4007(220V)
-diodo retificador F1 - fusível
de 2A S1 - interruptor simples
C1 - 8 a x 250 ou 450V - capacitor
eletrolítico - ver texto
C2 - 470nF - capacitor
de poliéster - ver texto
XI, X2 - lâmpadas comuns de 110
ou 220V (de 5 a100W)
R1, R3 - 47k - resistores
(amarelo, violeta, laranja) R2, R4 - 470k - resistores (amarelo, violeta,
amarelo) A, B - sensores - ver texto
Diversos: ponte de terminais, cabo de alimentação, fios,
caixa para montagem, radiadores de calor para os SCRs etc.
Os sensores são simples chapinhas de metal isoladas de outros objetos em que devemos tocar para acionar o circuito.
O fusível de proteção é muito importante para o caso de curto-circuito ou outros problemas que ocorrerem. As lâmpadas são comuns, instaladas em soquetes apropriados.
Os fios de ligação às lâmpadas podem ser longos (até 20 metros), mas isso não é possível para os fios de ligação aos sensores, pois se tiverem mais de 2 metros podem captar zumbidos e provocar o acionamento indevido do circuito.
PROVA E USO
No teste do aparelho, ligue a unidade. Nenhuma das lâmpadas deve acender. Tocando em A deve acender a lâmpada X1; tocando em B, X2 deve acender e XI apagar. Tocando novamente em A o efeito inverso deve ocorrer: enquanto XI acende, X2 deve apagar. Problemas de acionamento indevido podem ocorrer se algum componente estiver com problema. A queima do fusível pode ocorrer se Cl estiver ruim.
Se com o toque não ocorrer o acendimento, inverta a posição da tomada, girando-a em 180 graus (meia volta).
Se ocorrerem problemas com a comutação (quando uma acender a outra não apagar) aumente o valor de C2, ligando outro de mesmo valor em paralelo.
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