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Dimmer Digital para 12 V (ART1622)

Descrevemos um controle de brilho PWM digital com o 4093 para lâmpadas incandescentes e LEDs de alto-brilho funcionando com 12 V. O circuito tem diversas aplicações práticas interessantes e é fácil de montar.

O circuito descrito tem por base um circuito integrado 4093 e um transistor de efeito de campo de potência (MOSFET) capaz de controlar lâmpadas e LEDs com uma corrente máxima que chega a alguns ampères.

Para o caso de alto-brilho os circuitos devem ter apenas os LEDs e resistores limitadores, não servindo o controle para lâmpadas de LEDs que possuam circuitos de excitação incorporados.

O que temos neste controle é um oscilador com uma das portas do 4093 funcionando com um controle de ciclo ativo, o que permite controlar a largura dos pulsos gerados por um potenciômetro, conforme mostra a figura 1.

 

   Figura 1 – Forma de onda do sinal gerado
Figura 1 – Forma de onda do sinal gerado

 

A largura do pulso determina a potência aplicada à carga, conforme mostra a figura.

O sinal deste oscilador é aplicado às outras três portas do circuito integrado 4093 que funcionam como um amplificador digital, aumentando assim a corrente de saída disponível.

O sinal desta etapa é então levado à comporta de um transistor de efeito de campo de potência que controla a carga.

Qualquer tipo de transistor de efeito de campo (MOSFET) pode ser usado, fixando este componente a corrente máxima que pode ser controlada.

Tipos de 2 a 10 A são comuns e têm um custo bastante acessível.

 

Montagem

Na figura 2 temos o diagrama completo do controle de potência para lâmpadas e LEDs.

 

   Figura 2 – Diagrama do controle de potência
Figura 2 – Diagrama do controle de potência

 

A montagem pode ser feita numa placa de circuito impresso com o padrão mostrado na figura 3.

 

   Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem
Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem

 

Na montagem, observe a posição dos circuitos integrados e a polaridade dos diodos.

O transistor de potência deve ser dotado de um radiador de calor de acordo com a potência das lâmpadas controladas.

Os resistores são de 1/8 W com 20% de tolerância ou menos.

Para testar, basta ligar o circuito a uma lâmpada e fonte de 12 V e verificar seu funcionamento.

O circuito também pode ser usado para controlar a velocidade de pequenos motores e ventiladores de corrente contínua.

 

 

CI-1 – 4093 – circuito integrado

Q1 – IRF640 ou equivalente – MOSFET de potência

D1, D2 – 1N4148 – diodos de silício de uso geral

X1 – lâmpada de 12 V ou LEDs – ver texto

P1 – 1 M ohms – potenciômetro

R1 – 100 k ohms – resistor – marrom, preto, amarelo

R2 – 4k7 ohms – resistor – amarelo, violeta, vermelho

R3 – 1 k ohms – resistor – marrom, preto, vermelho

C1 – 47 nF – capacitor cerâmico ou poliéster

 

Diversos:

Placa de circuito impresso, radiador de calor para o transistor, fios, solda, etc.

 

 

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