Você controla a velocidade de um ventilador, o brilho de uma lâmpada incandescente, a tensão de um variac ou a temperatura de um aquecedor pelo simples toque dos dedos. O circuito, que não usa componentes especiais, pode ser montado com facilidade.
Este circuito consiste num dimmer com triac em que a potência aplicada a uma carga pode ser ajustada por sensores de toque.
São dois sensores, um para aumentar e o outro para diminuir a potência.
Como o funcionamento é baseado na manutenção da carga de um capacitor, este componente determina o tempo em que a carga permanece no valor ajustado.
Bons capacitores, de poliéster com isolamento perfeito, podem manter o funcionamento por dezenas minutos sem a necessidade de se fazer reajustes.
Como Funciona
Na figura 1 temos um diagrama de blocos que nos permite explicar melhor o funcionamento do aparelho.
Conforme já aproveitamos em diversos projetos, o princípio de funcionamento está no controle do ponto de condução de um triac.
Disparando o triac em diversos pontos de um semiciclo, conseguimos dosar a tensão numa carga de corrente alternada.
Assim, conforme mostra a figura 2, o que fazemos é modificar os pontos de disparo através de pulsos produzidos por um oscilador com transistor unijunção.
Desta forma, conforme mostra a figura 3, podemos variar o momento do disparo em função da frequência do oscilador e obter um controle numa faixa bastante boa de valores.
O oscilador com transistor unijunção é controlado pela saída de um amplificador operacional de altíssima impedância de entrada ligado como seguidor de tensão.
A impedância de entrada deste circuito é tão elevada que um capacitor carregado descarregar-se-á muito lentamente se ligado a este ponto.
Em outras palavras, ele pode manter a tensão nesse ponto por muito tempo.
Usamos então um capacitor de excelente qualidade que será carregado pelos sensores.
Quando tocamos naquele que carrega a tensão sobre no capacitor e com isso a tensão de saída do circuito, fazendo com que o triac aumente a potência aplicada à carga.
Quando tocamos no outro sensor, o capacitor descarrega-se lentamente e com isso vemos a potência aplicada à carga diminuir.
Uma fonte de alimentação isolada da rede de energia protege quem toca nos sensores e a carga máxima para o triac indicado é da ordem de 400 W na rede de 110 V e 800 W na rede de 220 V.
Montagem
Na figura 4 temos então o diagrama completo do dimmer.
A placa de circuito impresso para a montagem é mostrada na figura 5.
Na montagem, observe as posições do circuito integrado, transistor unijunção e do triac.
O triac deve ser montado externamente, dada a corrente intensa que deve controlar.
Este componente deve ter um dissipador de calor de acordo com a potência da carga.
O triac é sufixo B ou D se a rede for de 110 V e sufixo D para a rede de 220 V.
Os resistores são de 1/8 W com qualquer tolerância e o eletrolítico deve ter uma tensão de trabalho de 25 V ou mais.
O transformador tem secundário de 12 + 12 V com corrente de 300 a 500 mA e primário conforme a rede local.
Na figura 6 temos uma sugestão de caixa para a montagem.
O fusível é escolhido de acordo com a potência da carga, sendo seu valor de 2 A para cada 100 W.
Os sensores consistem em duas chapinhas de metal separadas de modo a se tocar nas duas com o dedo no acionamento.
Um ponto muito importante para se garantir a segurança de operação deste aparelho é o isolamento.
O circuito deve ter isolamento perfeito em relação à rede de energia.
Para testar o isolamento podemos usar o multímetro na escala mais alta de resistências, conforme mostra a figura 7.
Uma resistência baixa neste teste significa o perigo de choques perigosos em caso de toque no sensor ou em outras partes do circuito.
O problema maior de isolamento pode estar num transformador com problemas.
Devemos testar o isolamento entre o enrolamento primário e o secundário do transformador, antes de usá-lo, conforme mostra a figura 8.
Se a resistência medida for inferior a 100 k não use o transformador, pois ele pode causar choques perigosos ao se tocar no sensor.
Outro teste importante no circuito é o da retenção da carga no capacitor, realizado conforme mostra a figura 9.
Tocando no sensor de modo a levar o capacitor a carga máxima e, portanto, à tensão máxima de saída observamos se a tensão no multímetro cai rapidamente.
Se isso ocorrer é porque o capacitor não retém a carga e com isso, o ajuste.
CI-1 – CA3140 – circuito integrado
Q1 – 2N2646 – transistor unijunção
D1, D2, D3 – 1N4002 – diodos retificadores
F1 – fusível de acordo com a carga
S1 – Interruptor simples
P1 – 100 k ohms – trimpot
P2 – 470 k ohms – trimpot
X1, X2 – sensores de toque
T1 – Transformador – ver texto
T2 – transformador de pulsos 1:1
C1 – 1000 uF – capacitor eletrolítico
C2 – 1 ou 2,2 uF – capacitor de poliéster de boa qualidade
C3 – 150 nF – capacitor de poliéster ou cerâmico
R1, R2 – 1 M ohms – resistores – marrom, preto, verde
R3 – 4k7 ohms – resistor – amarelo, violeta, vermelho
R4 – 10 k ohms – resistor – marrom, preto, laranja
R5 – 120 ohms – resistor – marrom, vermelho, marrom
X1 – Lâmpada incandescente
Diversos:
Cabo de força, caixa para montagem, placa de circuito impresso, dissipador para o triac, fios, solda, etc.
