Sinalizador Fluorescente de 12 V (ART2884)

A solução prática que apresentamos a seguir faz uma pequena lâmpada fluorescente (7 a 15 W) piscar a partir de uma alimentação de 12 V. O circuito pode ser usado na sinalização de painel de máquinas, junto a placas de advertência e em muitas outras aplicações em que se necessita chamar a atenção em condições de pouca luminosidade ambiente. O uso da lâmpada fluorescente é interessante por apresentar menor consumo que uma lâmpada incandescente comum na mesma aplicação.

Fazer uma lâmpada fluorescente de pequena potência piscar para chamar a atenção não é algo difícil de fazer. No entanto, se isso precisar ser feito com uma alimentação de 12 V será necessário usar um circuito inversor.

Nada melhor então do que já incorporar no inversor a própria modulação que faz a lâmpada piscar. Isso, não só reduz a complexidade do circuito como permite uma considerável economia de componentes. É justamente essa solução que propomos neste nosso artigo.

Descrevemos um pequeno inversor para lâmpadas fluorescentes de baixa potência que a faz piscar numa velocidade que pode ser ajustada numa ampla faixa de valores. Os poucos componentes usados possibilitam sua instalação numa pequena caixa para efeito de sinalização, ou ainda facilitam sua colocação no próprio painel de uma máquina. A figura 1 dá uma sugestão de caixa para sua montagem.

 

Como Funciona

Mais uma vez aproveitamos num projeto toda a versatilidade do circuito integrado CMOS 4093. Desta vez, implementamos dois osciladores em torno de duas das 4 portas NAND disparadores do circuito integrado.

O primeiro oscilador tem uma frequência baixa, na faixa de áudio, que pode ser ajustada em P1. Essa frequência determina a operação do inversor e deve ser ajustada para se obter o melhor rendimento com o transformador usado.

O segundo oscilador tem uma frequência muito baixa de operação, da ordem de fração hertz, determina a intermitência ou intervalo entre as piscadas. Essa frequência pode ser ajustada em P2.

Os sinais dos dois osciladores são combinados nas outras duas portas NAND do 4093 que são ligadas em paralelo de modo a formar um amplificador digital. Obtemos então na saída do circuito um sinal cuja forma de onda é mostrada na figura 2.

 

Esse sinal é aplicado à comporta de um transistor Darlington de potência que tem por carga de coletor o transformador inversor.

O transformador usado, para maior facilidade de montagem, é do tipo comum com um enrolamento primário de 110V/220 V e secundário de 12 V com correntes na faixa de 250 a 500 mA. No enrolamento primário desse transformador é ligada a lâmpada fluorescente.

O circuito não fornece a potência máxima da lâmpada, mas o suficiente para fazer com que ela pisque com boa intensidade. O rendimento vai depender tanto do transformador usado como do ajuste de P1 para se obter uma frequência em que a transferência de energia seja maior.

O consumo do aparelho na condição de lâmpada acesa é da ordem de 500 mA, o que permite que uma bateria comum de carro o alimente por um bom tempo. Para operação numa máquina pode ser implementada uma pequena fonte ou se houver esta tensão disponível no circuito, ela pode ser aproveitada.

Montagem

Na figura 3 temos o diagrama completo do inversor.

 

Na figura 4 mostramos a placa de circuito impresso para a realização desta montagem.

 

Observamos que, se a lâmpada ficar longe do transformador deve ser cuidado para que os fios sejam bem isolados, pois a tensão que aparece neste ponto é suficiente para causar choques desagradáveis em caso de um toque acidental.

Também será conveniente proteger a lâmpada contra choques e batidas.

O transistor de potência deve ser dotado de um radiador de calor apropriado. O fusível é importante para proteger o circuito e a própria fiação do veículo caso ele aproveite a alimentação de sua bateria.

O transformador não é crítico. Na verdade, o montador pode experimentar qualquer transformador de alimentação pequeno que possua disponível. Escolha o de melhor rendimento.

Obs.: em lugar do transistor Darlington de potência indicado podem também ser usados FETs de potência sem nenhuma modificação no circuito.

Prova e Uso

Para provar, basta ligar o parelho numa fonte de 12 V com pelo menos 1 A de capacidade. A lâmpada fluorescente deve piscar.

Observamos que, dada a forma de onda não senoidal da tensão do transformador, que pode atingir picos de mais de 300 V em alguns casos, até mesmo lâmpadas que já não funcionem na rede de energia, por estarem enfraquecidas, funcionarão perfeitamente neste circuito.

Verificado que o circuito funciona, basta ajustar P1 para máximo brilho das piscadas e em P2 a sua frequência. Depois é só fazer a instalação definitiva para uso.

Se não conseguir um bom ajuste na faixa de atuação dos trimpots altere o valor de C1 ou C2 conforme o caso.

Também é importante observar que a comutação rápida do circuito pode gerar EMI que afetará a recepção de receptores da faixa de AM nas proximidades. Neste caso, o cabo de conexão à lâmpada, se for longo, deve ser blindado, pois ele pode estar irradiando a interferência.