Eis um circuito interessante que pode ser usado em brincadeiras ou mesmo em sistemas de alarmes: um aparelho que, depois de um tempo programado, produz um forte estalo, simulando ou tiro ou uma pequena explosão de bomba junina. Esconda o aparelho em algum lugar da casa num momento de silêncio e aguarde os efeitos...
Ruídos fortes ou inesperados sempre causam sustos, principalmente em locais de muito silêncio. Se o leitor gosta de pregar "peças", principalmente eletrônicas e é iniciante, eis aqui a interessante oportunidade para colocar em evidência suas habilidades eletrônicas.
Descrevemos um simples circuito que consiste num temporizador que, ao final do prazo programado de alguns minutos ( 1 a 3) produz um forte estalo num alto-falante, simulando um tiro ou ainda o estouro de uma pequena bomba junina.
Esconda o alto-falante em algum lugar da casa e certamente no momento do "estouro" quem estiver por perto, deve levar um bom susto, ou pelo menos ficar intrigado com a origem do barulho.
O circuito opera com a tensão da rede de energia, mas seu consumo é extremamente baixo. O som é reproduzido num alto-falante comum que pode ser obtido de qualquer sucata.
Características:
* Tensão de alimentação: 110/220 VCA
* Temporização: 1 a 3 minutos
* Potência instantânea dos pulsos: 1 a 10 watts
COMO FUNCIONA
O capacitor C1 carrega-se lentamente através do resistor R1 e do diodo D1 que retifica a corrente da rede. Para um capacitor de 10 uF a carga através de um resistor de 1 M ? demora alguns minutos. A energia que o capacitor acumula é dada pela seguinte fórmula:
E = 1/2 x C x V x V
Para um capacitor de 10 uF (10 x 10-6) com uma tensão de 100V temos uma carga de:
E = 1/2 x 10 x 10-6 x 10+4
E = 5 x 10-2
E = 50 mJ (milijoules)
Supondo que na descarga o pulso dure 5 milésimos de segundo, então a potência sonora obtida será dada por:
P = E/t
P = 50/5
P = 10 watts
Temos então um "potente" som de explosão reproduzido no alto-falante.
Para produzir a descarga do capacitor temos uma lâmpada neon ligada à comporta de um SCR. Em conjunto temos um resistor R2 e um capacitor C2.
A lâmpada dispara com 80V aproximadamente, e esta tensão, dada pela rede de retardo formada por R2 e C2 é alcançada um pouco depois que a tensão em C1 atinja o mesmo valor. Isso significa que C1 estará com aproximadamente 100V quando C2 chegar aos 80V e a lâmpada neon ionizar.
Com a ionização da lâmpada, o SCR dispara, conduzindo a corrente de descarga do capacitor C1 através do alto-falante. Temos então a produção de um pulso sonoro único de curta duração e grande intensidade.
Após a descarga de C1 o SCR desliga e, se não houver interrupção da alimentação, depois de algum tempo será produzido um novo pulso.
O valor de C1 determina a intensidade do pulso. Este componente pode ter até 10 uF enquanto que R1 determina a temporização. Não devemos usar para R1 resistores maiores que 1 M ?, pois as fugas dos eletrolíticos podem impedir sua carga e com isso o disparo.
MONTAGEM
Na figura 1 temos o diagrama completo do simulador.
Se a montagem for feita por iniciantes pode ser realizada com base numa ponte de terminais isolados, conforme mostra a figura 2.
Se a rede for de 220 V o diodo deve ser o 1N4007, mas se for de 110V podemos usar tanto este tipo como o 1N4004. O capacitor deve ter uma tensão de trabalho de pelo menos 250 V se a rede for de 110V e pelo menos 400V se a tensão for de 220 V. Os valores deste capacitor podem ficar tipicamente entre 4,7 e 10 uF mas podem ser experimentados tipos maiores desde que o alto-falante suporte a potência.
Os resistores são de 1/8W ou maiores e o capacitor C2 tanto pode ser de poliéster como cerâmico com uma tensão mínima de trabalho de 100 V.
A lâmpada neon é a comum NE-2H ou equivalente e o SCR tanto pode ser o TIC106 como equivalentes para uma tensão de trabalho de pelo menos 200 Volts (sufixo B) se a rede for de 110 V ou 400 Volts se a rede for de 220V (sufixo D). Este componente não precisa ser montado em radiador de calor.
O alto-falante, para melhor desempenho deve ser de 10 cm com potência de pelo menos 10 watts. Alto-falantes muito pequenos, retirados de rádios transistorizados podem queimar ou apresentar problemas mecânicos se usados na reprodução dos sons intensos produzidos por este circuito.
PROVA E USO
Para provar, basta ligar a unidade à rede de energia a guardar o disparo com a produção do pulso sonoro. Se o pulso não ocorrer dentro do prazo previsto, isso pode ser devido à fugas no capacitor eletrolítico. Reduza R1 para 100k ? apenas para teste. Se o disparo ocorrer então o capacitor pode realmente ter problemas de fugas.
Se a lâmpada neon piscar no final do tempo esperado, mas não houver som, então o problema pode estar no SCR ou no capacitor. A lâmpada neon acesa constantemente ou piscando rapidamente, indica problemas no capacitor C1.
Meça a tensão em C1 com o multímetro. Se ela estiver muito baixa (abaixo de 50V) então realmente existem problemas de retenção de carga pelo capacitor. Estas recomendações são especialmente importantes se o capacitor tiver sido aproveitado de algum aparelho fora de uso, pois os capacitores eletrolíticos tendem perder suas características com o tempo.
Se a tensão estiver acima dos 80 volts então o problema pode estar no próprio SCR que não dispara (aberto) ou ainda na lâmpada neon.
O alto-falante deve ser testado antes para se garantir que ele também não seja a causa de problemas. Os alto-falantes maiores com imãs pesados proporcionam maior rendimento neste circuito.
LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
SCR - TIC106B ou D - ou equivalente - diodo controlado de silício
D1 - 1N4004 ou 1N4007 - diodo retificador
Resistores: (1/8W, 5%)
R1 - 1 M? - marrom, preto, verde
R2 - 100 k? - marrom, preto, amarelo
R3 - 10 k? - marrom, preto, laranja
Capacitores:
C1 - 4,7 µF à 10 µF x 200V ou 400V - capacitor eletrolítico - ver texto
C2 - 100 nF x 100 V - poliéster ou cerâmico
Diversos:
NE-1 - lâmpada neon comum - ver texto
FTE - 4 ou 8 ? x 10 cm - alto-falante comum
Ponte de terminais, cabo de força, caixa para montagem, fios, solda, etc.
Obs: Os efeitos deste circuito dependem fundamental do tamanho do alto-falante e do capacitor.
