Iluminação de Emergência Inteligente (ART2022)

O circuito apresentado é de grande utilidade para o lar, pois não deixa ninguém às escuras em caso de falta de energia. Além disso, o circuito é “inteligente”, pois ele só acende a iluminação de emergência se o corte de energia ocorrer quando o ambiente estiver às escuras.

Simples de montar ele ainda mantém em carga permanentemente a bateria de nicad usada como fonte de energia.

Muitos sistemas de iluminação de emergência, que constam de simples transformadores e relés ligados à rede de alimentação, têm inconvenientes como o fato de que são acionados mesmo que o ambiente esteja iluminado no corte; de energia.

E evidente que neste caso não se necessita de iluminação. Outro inconveniente é que nem sempre o sistema prevê a carga da fonte de energia, normalmente bateria, que pode estar esgotada no momento em que for solicitada.

O nosso projeto não tem estes dois inconvenientes:

Usando um sensor foto-elétrico, ele só permite que a lâmpada de emergência seja acesa se o ambiente estiver às escuras no momento do corte de energia.

Obs. Este artigo é de 1993. Numa versão atual, a lâmpada pode ser substituída por LEDs.

Um sistema de carga lenta mantém as pilhas recarregáveis ou bateria em carga permanente.

CARACTERÍSTICAS

Tensão de entrada: 110/220 V c.a.

Tensão da lâmpada: 4,5 a 6 V

Corrente da lâmpada: 100 a 500 mA

Autonomia da bateria: 2 a 5 horas (depende do tipo)

COMO FUNCIONA

Um transformador abaixa a tensão da rede, que tem então duas finalidades.

A primeira consiste em excitar um relé, após retificação por D1 e filtragem por C1. O resistor R3 evita que a tensão no relé seja maior que 12 V, já que após a retificação a tendência, com uma carga de baixo consumo, é termos a tensão de pico a pico aplicada.

O relé se mantém então fechado, com seus contatos colocando no circuito a bateria B1.

B1 recebe energia do transformador após retificação e redução de corrente por D2 e R2.

Esta é a segunda finalidade do transformador.

A bateria consiste em 4 pilhas de 1,5 V pequenas, médias ou grandes, do tipo recarregável (nicad) ou mesmo uma bateria de 6 V do tipo usado em flashes fotográficos profissionais.

A corrente de carga depende do valor de R2.

Para pilhas pequenas e médias sugerimos 100 Ω e para D2 pilhas grandes ou bateria de flash sugerimos, 47 Ω.

No circuito de carga temos, a lâmpada X1 e o SCR que a controla.

Mesmo usando pilhas, que em conjunto fornecem de 4,8 a 6,0 V quando carregadas, sugerimos a utilização de lâmpadas de 4,5 V.

Isso é feito porque no SCR em série temos uma queda de 2,0 V quando na condução. Assim, evitamos que uma lâmpada acenda com brilho muito reduzido quando solicitada,

O SCR é controlado por um LDR.

Quando o LDR está iluminado, a tensão na comporta (gate) do SCR é baixa e ele se mantém desligado.

Se o circuito do SCR e lâmpada for energizado pelo corte de energia e o LDR se encontrar no escuro, em função do ajuste de P1 temos o disparo do SCR.

A lâmpada acende, alimentada pela bateria do sistema de emergência.

O tempo que a lâmpada vai permanecer acesa depende do tipo de pilha ou bateria usada e da própria lâmpada.

Lâmpadas de até 500 mA podem ser usadas, mas quanto maior o consumo, menor a durabilidade de uma carga das pilhas ou baterias.

Pilhas de nicad podem ser obtidas com certa facilidade no mercado especializado, e fornecem 1,2 V por célula quando carregadas.

Assim, para obtermos 6 V será interessante usar 5 delas, pois do contrário a lâmpada terá um brilho muito reduzido.

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

Figura 1 – Diagrama do aparelho

Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

Figura 2 – Placa para a montagem

O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 12 V com pelo menos 250 mA de corrente.

O capacitor C1 é para 25 V ou mais e o relé pode ser qualquer de 12 V com um contato reversível.

Para o caso dos relés de dois contatos reversíveis o segundo contato pode ser usado para controlar outro circuito, por exemplo um alarme de falta de energia.

NE1 e R1 indicam que o circuito está sendo alimentado pela rede, e são opcionais.

O resistor R2 deve ser de fio, pois tende a se manter aquecido em funcionamento.

O SCR pode ser o TIC106 para qualquer tensão (qualquer sufixo), enquanto que o LDR é redondo de 1 ou 2,5 cm.

Este LDR deve ser colocado num tubinho de modo a receber somente a iluminação ambiente, e não a de X1.

Para maior rendimento, X1 deve ser dotada de um refletor do tipo encontrado em faróis e lanternas, concentrando assim a luz onde ela for mais necessária.

PROVA E USO

Para provar a unidade, ligue-a à alimentação. NE1 deve acender e o relé deve armar.

Com o multímetro devemos constatar a presença de tensão depois de D1 e depois de D2.

Desligando em seguida a alimentação, colocamos a mão na frente do LDR e ajustamos P1 para que o SCR dispare acendendo a lâmpada.

Alimentando o aparelho novamente, o relé deve atracar e a lâmpada apagar.

Se agora deixarmos o LDR descoberto, de modo a receber luz ambiente e desligarmos a alimentação, a lâmpada deve permanecer apagada.

Se isso não ocorrer, a juste novamente P1.

Comprovado o funcionamento é só fazer a instalação definitiva do aparelho e ajustar novamente apenas P1.