Este circuito pode ser usado em sinalização ou decoração, fazendo uma, ou mais lâmpadas, piscar em ritmo variável. A duração das piscadas também pode ser alterada. Podemos usá-lo em vitrinas, árvores de natal ou anúncios luminosos, além de sinalização de obstáculos, portas de garagem e outros. Todos os componentes são comuns e pode-se realizar uma montagem bem compacta.
Os SCRs permitem a realização de montagens bastante compactas e simples que envolvem o controle de potência. O circuito proposto neste artigo pode ser usado em diversas aplicações, como dito na introdução, acionando lâmpadas de até 400 W na rede de 110 V ou 800 W na rede de 220 V.
O ritmo das piscadas pode ser ajustado. Podemos ter frequências desde aproximadamente 0,5 Hz (uma piscada em cada 2 segundos) até 5 Hz (cinco piscadas por segundo).
O controle obtido para a carga é de meia onda, mas pequenas alterações no circuito permitem obter o controle de onda completa. No entanto, mesmo em meia onda a potência de luz é suficiente para aplicações em decoração ou sinalização.
COMO FUNCIONA
O SCR é ligado em série com a carga a ser controlada, no caso uma ou mais lâmpadas comuns com potência até 400 W (800 W na rede de 220 V). Ele funciona como uma chave ou interruptor que é ligado quando um pulso positivo de pequena intensidade é aplicado a sua comporta.
Na rede de corrente alternada, o SCR permanece em condução enquanto estivermos dentro do semi-ciclo positivo de alimentação após o disparo, o que significa que para o circuito dado, a lâmpada em série permanecerá acesa somente durante o tempo em que houver corrente circulante pela sua comporta (gate).
Na comporta do SCR ligamos um circuito denominado oscilador de relaxação, que tem por base uma lâmpada neon. Esta lâmpada tem por característica a necessidade de uma tensão da ordem de 80 V para acender.
Com tensão abaixo deste valor a lâmpada é um verdadeiro isolante. Acima disso, ela acende e se torna um condutor de corrente.
Ligamos então ao circuito um capacitor (C1) e um sistema resistivo formado por R1 e P1.
O capacitor carrega-se então lentamente através do resistor e do potenciômetro, fazendo com que a tensão vá subindo gradualmente na lâmpada neon até atingir o ponto de disparo em torno de 80 V. Quando isso ocorre, a lâmpada neon acende, conduzindo e disparando o SCR. Nestas condições a lâmpada principal (X1) também acende.
Com o acendimento da lâmpada neon, a resistência do circuito diminui, permitindo a descarga do capacitor C1.
A descarga do capacitor só vai até o ponto chamado de "tensão de manutenção", da ordem de 70 V para a lâmpada neon, quando então ela se apaga.
Voltando à não condução, a lâmpada principal também se apaga, pois o SCR desliga e o capacitor pode voltar a ser carregado através de R1 e Pl. Um novo ciclo se inicia (figura 1).
Nestes ciclos de carga e descarga do capacitor, a lâmpada neon e a lâmpada principal X1, piscam com a mesma frequência.
Veja então que o tempo de carga depende de R1, P1 e C!, enquanto que o tempo de descarga e, portanto, a duração das piscadas, depende de R2.
Para R2 podem ser experimentados resistores com valores na faixa de 1 k a 47 k. Valores muito altos fazem com que a carga se aproxime da descarga, impedindo assim a oscilação. A lâmpada se manterá acesa, nestas condições.
Para que a carga do capacitor ocorra é preciso haver tensão contínua no circuito, o que é conseguido com a ajuda de D1 e do capacitor C2.
O fusível tem por finalidade proteger o sistema em caso de curto-circuitos. Ele deverá ser de 2 A para lâmpadas até 100 W e de 5 A para lâmpadas até 400 W, na rede de 110 V.
MONTAGEM
Começamos por dar o diagrama do aparelho na figura 2.
Como são poucos os componentes usados e as correntes um pouco intensas, recomendamos a utilização de uma ponte de terminais que facilmente poderá ser instalada em uma caixa plástica (figura 3).
Observe que o SCR deve ser dotado de um radiador de calor.
Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W e a lâmpada neon é do tipo comum de dois terminais paralelos.
C1 tem tensão de isolamento de 100 V ou mais e pode ser de poliéster. Já C2 deve ser de poliéster com tensão de trabalho de pelo menos 250 V se a rede for de 110 V e 450 V se a rede for de 220 V.
O diodo Dl pode ser o 1N4004 ou equivalente de maior tensão se a rede for de 110 V. Para a rede de 220 V use o 1N4007 ou BY127.
PROVA E USO
Para a prova, basta ligar a unidade à rede de alimentação, ajustando-se P1 para as piscadas no ritmo desejado. A duração das piscadas pode ser alterada pela troca de R2.
Se a lâmpada neon piscar, mas a lâmpada principal (X1) não acender, então o problema pode estar no SCR.
Não alimente cargas indutivas (transformadores, lâmpadas fluorescentes, lâmpadas econômicas, motores etc.).
SCR - TlC106 - SCR -ver texto
D1 - 1N4004 ou 1N4007 - diodo de silício - ver texto
NE-1 - NE-2H ou equivalente - lâmpada neon
S1 - interruptor simples
F1 - fusível de 2 a 5 A - ver texto
X1 - lâmpada incandescente para a rede local
C1 – 470 nF - capacitor de poliéster (100 V)
C2 – 470 nF - capacitor de poliéster (250 ou 450 V)
R1 – 470 k - resistor (amarelo, violeta, amarelo)
R2 – 22 k - resistor (vermelho, vermelho, laranja
R3 – 33 k - resistor (laranja, laranja, laranja)
Diversos: cabo de alimentação, ponte de terminais, caixa para montagem, radiador de calor e para o SCR, fios, solda, knob para o potenciômetro etc.
