Sequencial de 4 canais com velocidade automática
Na verdade, o número
ideal de canais é aquele que produz o efeito sequencial com o maior número de
lâmpadas acesas. Assim, se tivermos um sistema de quatro e um de dez canais,
veremos que o de quatro produz um efeito melhor e com maior intensidade
luminosa. Tomando como exemplo a figura 1, numa sequência de 20 lâmpadas, vemos
que, para o sistema de 10 canais, o acendimento se faz em intervalos de dez
unidades, o que quer dizer que na sequência de 20 lâmpadas, em cada instante
teremos apenas duas acesas. Já, para o sistema de 4 canais, como o acendimento
se faz em intervalos de 4 lâmpadas, na sequência de 20 lâmpadas teremos 5
acesas, o que é uma potência luminosa duas vezes e meia maior!
O circuito que
apresentamos de 4 canais é ideal para animação de festas, bailes, bares,
vitrinas e até mesmo como complemento para conjuntos musicais.
Você poderá
alimentar desde apenas 4 lâmpadas mais potentes até uma sequência de 320
lâmpadas de 5 W cada, circulando todo um ambiente com o efeito de luz. Existem
apenas dois controles de velocidade e efeito, e a monitoração do funcionamento
é feita pôr meio de leds.
Característica É
Tensões de alimentação: 110/220 V
-
Potência máxima por canal: 400 W (110 V) 800 W 220 V
Número de canais: 4 faixa de
velocidade: 0,1 a 5 ciclos por segundo
COMO FUNCIONA
"Na figura 2 temos a
representação do nosso sistema em blocos, que devem ser analisados
separadamente. Começamos pelo bloco gerador de pulsos, que determina a
velocidade do efeito. Este bloco tem por base um integrado 555 (CI-2) que
funciona como multi- vibrador astável, gerando pulsos numa frequência determinada
ao mesmo tempo por P2, R4, R5 e C4, sendo P2 responsável pelo ajuste desta
frequência. Os pulsos de saída desta etapa são aplicados a um contador Johnson
de 10 estágios, formado por um integrado CMOS do tipo 4017. Este circuito
integrado possui recursos para contar até qualquer número compreendido entre 1
e 10, bastando para isso fazer uma simples programação externa. Esta
programação consiste em se ligar a saída posterior a última usada, ao reset
(pino 15),
Assim, se vamos contar até quatro, como no nosso caso, ligamos a
saída 5 (pino 10) ao pino de reset, que o ciclo completo de funcionamento se
reduz até a quarta saída.
Temos então 4 saídas ativadas em sequência de forma que, no
primeiro pulso do 555, a primeira saída do 4017 (pino 3) passa a apresentar
nível lógico “l” no segundo pulso do 555, a segunda saída é ativada e a
primeira desativada. No terceiro pulso é ativada a terceira saída, desligando a
anterior. Após o quarto pulso, a última saída é desativada e a primeira é
novamente ligada.
Leds ligados nestas saídas acenderão segundo esta sequência
de pulsos, monitorando assim o funciona- mento do aparelho.
Cada uma das saídas
é ligada ao bloco de controle de potência quer tem por base SCRs do tipo
TIC106.
Os SÇRs podem controlar lâmpadas comuns conectadas diretamente à rede
local.
Entre a comporta (G) e o cátodo (C) de cada SCR ligamos um
resistor de polarização. Na comporta temos também um segundo resistor de l k
que vai a saída correspondente do CI-3 4017.
Como os SCRs trabalham com
correntes elevadas, eles deverão ser montados em radiadores de calor. Observe
no circuito que os SCRs possuem um circuito comum com a parte de baixa tensão
que alimenta os integrados. Assim, tanto os cátodos dos SCRs como o negativo da
fonte de 12V são ligados ao mesmo ponto para fornecer retorno às correntes de
acionamento do integrado. Esta conexão não significa que os integrados
receberão alta tensão da rede, que é absolutamente necessária para que o
circuito funcione.
Passemos agora ao bloco de velocidade automática.
Trata-se de um oscilador de baixa frequência com um
transistor unijunção 2N2646 (Ql).
O capacitor C3 carrega-se lentamente através de PI e R3,
produzindo uma forma de onda como a mostrada na figura 3.
Observe que temos ciclos de subida é descida de tensão
determinados pelo ponto de disparo do unijunção. Uma maneira simples de
verificar o funcionamento desta etapa, e observar a onda gerada, é ligar um
multímetro de boa sensibilidade no emissor de Ql (entre os polos de C3).
A tensão em questão é aplicada à base de Q2 que então modula
a frequência do 555, alterando sua velocidade de operação. O pino 5 do
integrado dá acesso ao comparador, servindo justamente para este tipo de
modulação.
A chave S3 permite desligar o efeito, caso queiramos um
efeito controlado somente por P2.
A fonte de alimentação é obtida a partir de um transformador
que abaixa a tensão da rede, retificado- res, filtro e depois um integrado
regulador (CI-1) que -fornece os 12V sob corrente de até 500mA, pois não
necessitamos mais que isso para este projeto.
MONTAGEM
Na figura 4 temos o diagrama completo do aparelho.
ç, Sua montagem deve ser, obrigatoriamente, feita numa placa
de circuito impresso (figura 5) que será instalada numa caixa com dimensões
suficientes para que todos os componentes sejam instalados.
Observe que as trilhas por onde passam as correntes
principais dos SCRs devem ser mais grossas. Estas correntes são intensas de
modo que, trilhas finas poderiam não suportá-las, com o conseqüente rompimento.
Os SCRs devem ser montados em dois radiadores de calor. Para
operação com potências extremas é até conveniente que os SCRs fiquem fora da
caixa (em radiadores), como por exemplo na tampa posterior da mesma.
No painel temos os controles, chaves e os leds de monitoria
de funcionamento.
Os resistores são todos de 1/8 ou 1/4W com 5 ou 10% de
tolerância. Os eletrolíticos são todos para 16V, exceto Cl que deve ser para
25V ou mais. Os potenciômetros PI e P2 são lineares ou log.
A chave SI não deve ser conjugada ao potenciômetro de
velocidade. Dê preferência á um tipo robusto com capacidade para pelo menos 6A,
pois esta será a ordem de grandeza da corrente máxima conduzida.
CI-1 deve também ser dotado de um pequeno radiador de calor.
para o transistor 2N2646 (Ql) não temos equivalentes ;mas
para Q2 podemos, em princípio, usar qualquer NPN de uso geral.
Na figura 6 temos a disposição dos terminais dos principais
componentes usados nesta montagem.
Sugerimos que os integrados CI-2 e 0^3 sejam montados em
soquetes DIL, para que seja evitado o problema de aquecimento na soldagem e a
eventual troca seja facilitada. . |
Os SCRs originais são os TIC106-B se a tensão for de 110V e
TIC106-D se á tensão for de 220V. -No entanto, equivalentes de 200V.pará á rede
de ÍIOV, como o MCR106-4 ou IR-106 podem ser usados. Para 22ÓV temos o
MCR106-6.
Para a conexão externa das lâmpadas temos duas
possibilidades. A utilização de tomadas comuns (TM-l a'TM-4) ou então conector
para circuito impresso com parafusos (numerados de 1 a 8).
O transformador TI deve ter enrolamento primário de 110/220V
e secundário de Í2+12V com pelo menos 500mA de corrente.
PROVA E USO
Para o teste do seqüencial, basta colocar um fusível de 6 a
10A no suporte e ligar nas saídas lâmpadas comuns de 5 a 40W, conforme a figura
7. Os fios de ligação das lâmpadas ao aparelho podem ser longos com até 20m de
comprimento.
Selecione a tensão da rede local em S2 e depois abra S3,
deixando assim a velocidade automática desligada. Acionando SI e ajustando P2,
as lâmpadas devem acender em seqüência assim como os leds de monitoria.
Se algum led e a sua lâmpada correspondente não acenderem,
devemos suspeitar do integrado; Se o led acender mas a lâmpada correspondente
não acender ou permanecer acesa, devemos suspeitar do SCR.
Se não houver o efeito seqüencial, verifique o integrado
555, cuja oscilação pode ser verificada com a simples ligação de um led em
série com um resisto de 1K na saída (pino 3 do CI-2) ao terra do circuito.
Falta de oscilação indica problemas com CI-2, mas a presença
de oscilação sem o acendimento seqüencial dos leds indica problemas com Cl-3.
Comprovado o funcionamento deste setor, acione o interruptor
S3 e ajuste P1
Devem ocorrer variações automáticas na frequência de acendimento dos leds.
A presença de oscilação no circuito de Q1 pode
ser comprovada com a ligação de um multímetro na escala de tensões DC até 6V no emissor de Q1 (entre os pólos de C3).
Uma vez em funcionamento, é só pensar em fazer a instalação. Na figura 8 temos o modo de se fazer a ligação de 8 lâmpadas
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