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Órgão Digital de Luz (ART2002)

Esta montagem destina-se a discotecas, salas de espetáculos e conjuntos musicais. Dedilhando num teclado controlamos um logo de luzes coloridas, criando efeitos juntamente com uma música. O circuito utiliza triacs de alta potência que podem controlar cada um, até 800 W de lâmpadas na rede de 110 V e o dobro na rede de 220 V.

O aparelho que descrevemos permite ligar e desligar rapidamente, pelo simples toque dos dedos em sensores semelhantes a um teclado, lâmpadas de alta potência, criando-se assim efeitos especiais de luz.

Com o uso de lâmpadas de cores diferentes, sua combinação pode resultar em novas cores, e um operador treinado pode acompanhar a música ou mesmo criar efeitos para espetáculos teatrais.

 

Obs. O circuito funciona apenas com lâmpadas incandescentes.

 

O aparelho é totalmente seguro graças ao emprego de opto-disparadores que isolam completamente o teclado (e o operador) da alta tensão da rede de energia que alimenta as lâmpadas.

A velocidade de resposta tanto do circuito de disparo dos sensores como dos opto-acopladores garante ao operador que o efeito dedilhado será imediatamente correspondido.

Uma outra característica importante a ser ressaltada é que no uso de chaves comuns para a comutação, além do desgaste dos contatos, que reduz a eficiência e durabilidade do sistema, temos a produção de transientes que normalmente interferem em equipamentos eletrônicos próximos.

Com a comutação das cargas por meio de triacs e acopladores ópticos, que são dispositivos de estado sólido, a comutação não produz transientes, evitando-se assim a produção de ruídos.

 

Características

Tensão de alimentação: 110 ou 220 V c.a.

Corrente máxima controlada: 4 x 8 A

Tensão do setor de controle: 12 V (aprox.)

Isolamento da carga para o controle: 7 500 V (tip)

 

COMO FUNCIONA

Um circuito integrado tipo 4093B, formado por 4 portas disparadoras, tem sensores de toque ligados na sua entrada e o LED do apto-disparador na saída.

O integrado é polarizado de modo que suas portas funcionem como sensíveis inversores controlados pela resistência da pele.

Com as chaves de toque desativadas, predomina a resistência à terra (nível baixo), e a saída se mantém no nível alto polarizando inversamente os transistores PNP.

Nestas condições aos LEDs dos opto-disparadores estão desligados e o opto-diac não dispara os triacs. As lâmpadas permanecem apagadas.

Quando tocamos num determinado sensor, a entrada do inversor correspondente vai ao nível alto, de modo que a saída comuta, passando para o nível baixo e saturando com isso o transistor.

O transistor ativa então o LED do opto-disparador, que, por sua vez, dispara o triac acendendo a lâmpada correspondente.

Veja que, neste tipo de operação, além da resposta muito rápida, as lâmpadas permanecem acesas somente enquanto durar o contato dos dedos com os sensores.

Como os opto-disparadores controlam os triacs via feixe de luz infravermelha, existe um isolamento total do circuito de potência em relação ao circuito de controle.

Os triacs são indicados para 8 A, e possuem uma sensibilidade que permite seu disparo com pelo menos 15 mA.

Triacs mais "duros" de disparar não devem ser usados neste circuito.

A fonte de alimentação para o setor de disparo deve usar um transformador de boa qualidade, com isolamento perfeito entre os enrolamentos.

Será muito importante verificar isso antes de fazer a montagem, com um teste de multímetro, conforme mostra a figura 1.

 

Fig. 1 - Teste de isolamento do transformador.
Fig. 1 - Teste de isolamento do transformador.

 

 

MONTAGEM

O diagrama completo do aparelho é mostrado na figura 2.

 

  Figura 2 – Diagrama completo do aparelho
Figura 2 – Diagrama completo do aparelho

 

Temos neste circuito básico 4 canais de controle para lâmpadas que podem ser amarelas, vermelhas, verdes e azuis, mas outros módulos podem ser ligados em paralelo.

Na figura 3 temos a disposição dos componentes principais numa placa de circuito impresso.

 

Figura 3 – Placa para a montagem
Figura 3 – Placa para a montagem

 

O teclado pode ser feito com uma placa de circuito impresso, desenhado-se as linhas de contato onde devemos tocar para o disparo.

Os circuitos integrados (CI1 e opto-disparadores) devem ser montados em soquetes DlL, e os triacs devem ser montados em bons radiadores de calor.

Devido à intensidade das correntes controladas, os fios dos triacs devem ser bem grossos.

Os opto-disparadores devem ser do tipo MOC301 O se a rede de energia for de 110 V. Para 220 V devemos usar o MOC3020.

O transformador deve ser de boa qualidade, com isolamento perfeito entre os enrolamentos e secundário de 9+9 V com pelo menos 500 mA,

O fusível depende da quantidade de lâmpadas controladas. As lâmpadas devem ser obrigatoriamente do tipo incandescente, com uma potência total por canal que não supere a capacidade de controle do triac.

 

PROVA E USO

Para comprovar o funcionamento ligue a unidade à rede com uma lâmpada de pelo menos 25 W em cada canal. Toque nos sensores e verifique o acionamento de cada uma.

Se o acionamento for difícil, exigindo muita pressão dos dedos, aumente o valor dos resistores de 4,7 M ohms para 10 M ohms.

Se houver acionamento errático, verifique a conexão dos sensores ao circuito, encurtando os fios ou mesmo blindando-os.

Comprovado o funcionamento, é só fazer a instalação definitiva, observando as espessuras e isolamento dos fios de ligação às lâmpadas.

 

Semicondutores:

Cl1 - 40938 - circuito integrado CMOS

CI2 a CI5 - MOC3010 (110 V) ou MOC3020 (220 V) - opto-disparadores

Q1 a Q4 - 50558 - transistores PNP de uso geral

Triac1 a Triac4 - TlC226B (110 V) ou TlC226D (220 V) - Triacs de 8 A.

D1, D2 - 1N4002 - diodos retificadores de silício.

 

Resistores: (1/8 W, 5 96):

R1 a R4 - 4,7 M ohms

R5 a R8 – 10 k ohms

R9 a R12 - 560 ohms

R13 a R15 – 180 ohms

 

Capacitor eletrolítico de 25 V:

C1 - 1 000 uF

 

Diversos:

T1 - Transformador com primário de acordo com a rede local e secundário

de 9 + 9 V x 500 mA

S1 a S4 - sensores de- toque – ver texto

F1 - Fusível de 40 A

X1 a X4 - Lâmpadas incandescentes coloridas - ver texto

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, cabo de alimentação, suporte para fusível, soquetes para os circuitos integrados, radiadores de calor para os triacs. fios, solda etc.

 

 

BUSCAR DATASHEET

 


N° do componente 

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