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