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Pisca-pisca eletrônico de alta potência (ART4063)

Esta nova versão do pisca-pisca possibilita manipular cargas de muito maior potência que 'LED, tais como lâmpadas incandescentes. Assim, este dispositivo pode ser empregado para "incrementar" os bailes ou em situações de aviso, tal como a sinalização na saída de uma garagem, alertando visualmente, aos pedestres mais distraídos, que naquele momento um veículo terá acesso à garagem. Também terá utilidade como um efeito luminoso adicional à Arvore de Natal.

 

Nota: este artigo foi publicado original num livro do autor de 1982. Como o 555 é um componente ainda atual, podemos dizer que o projeto pode ser montado com facilidade em nossos dias e não perdeu sua utilidade.
Para baixar o livro "O Superversátil CI 555" do autor - clique aqui.

 

É perda de tempo tentar enumerar todas as aplicações práticas para este simples, porém eficiente circuito; o protótipo, por exemplo, foi utilizado como "alerta" em um automóvel, fazendo piscar os quatro faroletes de sinalização do veículo, chamando a atenção dos demais motoristas em situações de perigo iminente.

 

O CIRCUITO

O esquema elétrico do nosso pisca-pisca está apresentado na Fig. 1; de imediato constatamos a sua simplicidade.

O integrado C.I.1, um 555, operando na clássica configuração astável, aciona, através de R3, um transistor de pequena potência, o qual por sua vez fará com que o relé R L1 ora opere, ora desopere em consonância com o sinal na saída do integrado. Esta frequência de oscilação poderá ser variada através do trimpot P1; de acordo com os resultados do Apêndice VII, os valores máximos (P1 mínimo) e mínimo (P1 máximo) da frequência de oscilação são 9,9 Hz e 1,3 Hz, respectivamente; isto equivale a dizer que cada lâmpada poderá piscar desde praticamente uma vez até 10 vezes por segundo, dependendo do posicionamento de P1; esta gama atende a todas aplicações práticas mais usuais. No entanto, a frequência de oscilação poderá ser alterada a critério do montador, desde que sejam alterados os valores de R2 e P1 — quanto menores tão maior será a frequência, e vice-versa (vide Apêndice VII).

Ainda de acordo com a lista de material, verificamos que o valor ôhmico do resistor R1 é exatamente 330 vezes menor que o valor de R1; assim sendo, mesmo na condição mais desfavorável (P1 = 0 ?), a largura dos pulsos em nível alto é praticamente a mesma que em nível baixo. Esta consideração nos permite estabelecer o seguinte: as lâmpadas LP1 e LP2 acendem (dentro de alguns microssegundos) durante um mesmo período de tempo cada uma. A forma de onda na saída do integrado (pino 3), na máxima frequência de oscilação, pode ser apreciada na Fig. VIII-2, onde podemos verificar que a lâmpada LP2 permanece acesa por 0,2 ms a mais do que a outra lâmpada. Convenhamos, tal diferença passará despercebida; teremos a impressão de que realmente as duas lâmpadas realizam um ciclo 1/1.

Porque o transistor Q1 é do tipo n-p-n (configuração emissor comum Fig. 1), o nível alto deste sinal aplicado à base do mesmo, através de R3 (3,3kOhms), o faz conduzir fortemente, ou seja, a tensão do coletor cai, praticamente, para zero volt e, com isto, o relé recebe alimentação adequada e, portanto, opera; o seu contato móvel, que antes fazia com que a lâmpada LP1 estivesse acesa, comuta para a outra posição, acendendo a lâmpada LP2 e cortando a alimentação de LP1, assim permanecendo durante 50,5 ms — à frequência máxima de oscilação. Pois bem, quando a saída do C.I. vai a nível baixo, o transistor Q1 deixa de conduzir (o potencial do coletor se torna praticamente igual à tensão de alimentação — Vcc); com isto, o relé R L1 desopera e os seus contatos voltam a apresentar a configuração mostrada na Fig. 1, provocando o acendimento de LP1 e a desativação de LP2. O ciclo descrito repetir-se-á indefinidamente e as lâmpadas acompanharão o "ritmo" do sinal de saída do integrado que, em última análise, depende dos valores de R1, R2, P1 e C2, como sabemos.

 

Fig. 1 — Diagrama esquemático do pisca-pisca eletrônico de 1000 W.
Fig. 1 — Diagrama esquemático do pisca-pisca eletrônico de 1000 W.

 

A fonte de alimentação para o circuito é a mais simples possível: a tensão alternada da rede (normalmente entre 110 e 120 V) é reduzida para 12 V C.A. através do transformador T1, sendo retificada (meia onda) pelo diodo D1 e filtrada pelo capacitor eletrolítico C1, fornecendo uma tensão contínua em torno de 13 a 15 volts. A chave CH1 — optativa — destina-se a desligar o circuito quando o mesmo não estiver em uso.

A única restrição a este circuito refere-se à máxima potência que os contatos do relé podem manipular convenientemente sem danificar-se precocemente: para o relé recomendado na lista de material, um 'Schrack' modelo RU110012, poderão ser empregadas lâmpadas incandescentes de até 500 W cada uma, o que, convenhamos, é mais do que suficiente para o que se propõe o circuito, pois poderemos comandar até 5 lâmpadas de 100 W cada uma, ou mesmo oito lâmpadas de 60 W cada, ligadas em paralelo, em cada uma das duas saídas do dispositivo; havendo necessidade de manipular cargas de maior potência, recomendamos a substituição deste relé por um outro de maior poder de manipulação de corrente — este novo relé deverá ser para 12 V C.C. e a resistência ôhmica da sua bobina deverá estar compreendida entre 100 ohms a 1 kohms

 

 

Fig.-2 — Forma de onda que se espera observar na saída de C.I.1 (Fig. anterior) à frequência máxima de oscilação.
Fig.-2 — Forma de onda que se espera observar na saída de C.I.1 (Fig. anterior) à frequência máxima de oscilação.

 

 

A chave CH1, optativa, terá que ser tal que os seus contatos suportem com bastante folga a máxima corrente solicitada por um canal; no nosso caso, ela deverá ser do tipo 220 volts — 8 ampères.

 

A MONTAGEM

A montagem do circuito não oferece dificuldade; qualquer leitor poderá realizá-la sem maiores problemas. No nosso caso, optamos pela montagem do protótipo em uma placa de fiação impressa tal como a mostrada pela Fig. 3; observar que os filetes de cobre que transportam a alimentação C.A. para a carga, no caso lâmpadas, são nitidamente mais grossos que os demais. Isto é porque a corrente que por eles irá circular é da ordem de 100, ou mais, vezes maior que para o restante do circuito.

Uma vez que tenhamos confeccionado a placa impressa conforme descrito no capítulo 1, passaremos à montagem do circuito, obedecendo à distribuição sugerida na Fig. 4; inicialmente soldamos os resistores e os capacitores na placa, tendo o cuidado de verificar a polaridade do capacitor C1; aliás, para este capacitor, devido à diferença de tamanho, foi deixado um espaço relativamente grande na placa e foram feitos quatro furos, cabendo a cada leitor utilizar os dois que estiverem mais de acordo com as dimensões do capacitor adquirido. A seguir soldamos os diodos, trimpot e o relé à placa, e após o soquete do integrado, de forma que o chanfro fique para o lado esquerdo; soldamos o transistor no seu devido lugar na placa, de modo a ficar com a "barriga" voltada para baixo, tal como ilustra a Fig. 4.

Encerramos a montagem dos componentes fixando o transformador na placa através de dois parafusos de 3/8" x 1/8" com as respectivas porcas; os fios encapados (primário) do transformador ficarão para o lado esquerdo e o par de fios esmaltados (secundário) se situará à direita do montador (Fig. 4); antes de soldar os dois fios do secundário, as suas extremidades devem ser previamente raspadas e estanhadas para evitar as denominadas soldas "frias"

Porque o que interessa do dispositivo são seus efeitos e não a sua apresentação, resolvemos fixar toda a placa do circuito em uma tábua de dimensões apropriadas; a esta tábua, além do circuito propriamente dito, foi fixada uma tira de conectores de plástico (baquelita também serve — Fig. 5). A esta tira de conectores foram interligados os pontos de entrada e saída do circuito; observe que esta tira de conectores apresenta em cada seção dois parafusos; estes devem ser previamente girados, de forma que possa entrar o respectivo fio, cuja extremidade deve ter sido desencapada em uns 5 a 8 milímetros. A seguir, aperta-se o parafuso correspondente até que o fio não mais saia do interior da seção da tira; este procedimento deve ser repetido para todas as conexões.

 

 

 

 

 

Fig. 3 — Desenho, em tamanho natural, da plaqueta de fiação impressa utilizada no protótipo, visto pelo lado do cobre.
Fig. 3 — Desenho, em tamanho natural, da plaqueta de fiação impressa utilizada no protótipo, visto pelo lado do cobre.

 

 

Fig. 4 — Distribuição dos componentes na plaqueta de circuito impresso. A substituição de qualquer componente, em particular o relé, irá implicar na alteração das conexões da plaqueta.
Fig. 4 — Distribuição dos componentes na plaqueta de circuito impresso. A substituição de qualquer componente, em particular o relé, irá implicar na alteração das conexões da plaqueta.

 

Obs.: os fios, do tipo paralelo, que alimentarão o circuito, assim como as lâmpadas, devem ser de bitola compatível com a corrente drenada pela carga — recomenda-se utilizar fio paralelo 20 AWG ou de maior diâmetro como, por exemplo, 18 AWG.

Não foi incorporado ao circuito um fusível de proteção, porque o mesmo ficaria muito exposto devido à montagem por nós realizada; o leitor, porém, poderá acrescentá-lo ao circuito. Neste caso, o fusível terá de suportar uma corrente ligeiramente acima da máxima corrente solicitada pela carga mais "pesada".

Fig. 5— Chapeado das ligações plaqueta tira de terminais. Estas conexões devem ser realizadas com fio de grosso calibre tipo 20 AWG ou 18 AWG.
Fig. 5— Chapeado das ligações plaqueta tira de terminais. Estas conexões devem ser realizadas com fio de grosso calibre tipo 20 AWG ou 18 AWG.

 

 

Ainda que o protótipo não tenha sido instalado dentro de uma caixa, o leitor poderá fazê-lo; devido às reduzidas dimensões do mesmo, aproximadamente 7 cm x 9,5 cm x 6 cm de altura, ele poderá ser instalado no interior de uma pequena caixa plástica facilmente encontrável no comércio —as caixas metálicas não são muito recomendáveis, pois podem verificar-se curtos-circuitos acidentais através da rede de alimentação; no entanto, elas poderão ser utilizadas se for feita uma adequada isolação nos pontos mais prováveis de curto, e principalmente no lado cobreado da placa impressa. Os pontos de saída e/ou entrada da tensão C.A. do dispositivo também poderão ser dispostos em uma tira de conectares, tal como descrito anteriormente.

 

AJUSTES

Antes de ligar o aparelho à rede elétrica, confira todas as ligações guiando-se pelos chapeados apresentados e, principalmente, verificando se não existe algum ponto de contato inadequado causado por soldas ou fiapos de fio entre os pinos do C.I., ou entre algum ponto da fiação impressa com as veias de cobre mais grossas ou, ainda, entre estas últimas.

Tudo estando 'OK', colocamos o integrado no seu soquete obedecendo à orientação do chanfro, e ligamos a tomada à rede: as lâmpadas começarão a piscar. Caso a velocidade de comutação não seja a adequada, giramos o cursor do trimpot até encontrar o ponto de funcionamento ideal para a nossa aplicação.

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N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

Mês de Muito Trabalho (OP197)

   Estamos em setembro de 2018 e continuamos com nosso trabalho, realizando palestras, viagens, escrevendo artigos, livros e muito mais. Em nossas duas últimas palestras, uma na Uninove e a outra na ETEC Albert Einstein, ambas de São Paulo, pudemos constatar de forma bastante acentuada um fato importante , que constantemente salientamos em nosso site desde seu início. 

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Censura-se
Tal. Censurando-se os outros, condena-se a si mesmo. (Tal biasima altrui Che s stesso condanna.)
Petrarca (1304 1374) - Ver mais frases


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