Algumas experiências interessantes podem ser feitas com tensões contínuas na faixa de 150 a 300 volts. A fonte descrita neste artigo usa poucos componentes de baixo custo e pode ser usada em alguns projetos experimentais que exijam tensões nesta faixa e correntes de até uns 20 mA.
Lâmpadas néon, lâmpadas fluorescentes, circuitos valvulados, dispositivos eletrostáticos e muitos outros exigem tensões contínuas de pelo menos 80 volts para funcionar.
O circuito proposto neste artigo fornece uma tensão contínua da ordem de 150 volts (valor de pico) a partir da rede de 110V (127V), ou o dobro - 300 V- a partir da rede de 220V. A corrente, cuja intensidade chega a algumas dezenas de miliampères, é determinada pela potência da lâmpada que também funciona como um protetor e limitador.
O circuito utiliza apenas três componentes e como opera diretamente ligado na rede de energia, deve ser fechado em caixa isolada e manejado com o máximo cuidado. Como todas suas partes são "vivas" (em contato direto com a rede de energia), qualquer contato acidental pode ser perigoso pelos choques que causa.
Características:
• Tensão de entrada: 110 V ou 220 VCA;
• Tensão de saída: 150 V ou 300 VDC (pico);
• Corrente máxima de saída: 20 mA (aprox.).
Como funciona
A lâmpada em série com um retificador e um capacitor de filtro funciona como um limitador de corrente em caso de curto-circuito na saída.
O retificador é um diodo de silício único, obtendo-se pois uma retificação de meia onda da tensão da rede de energia local. Assim, o capacitor C, carrega-se com a tensão de pico da rede de energia, o que significa algo em torno de 150 V para a rede de 110 V, ou algo em torno de 300 V na rede de 220 V.
Entre os polos do capacitor é ligada a carga externa que será submetida a esta tensão.
Montagem
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.
Uma pequena ponte de terminais isolada serve para sustentar o diodo e o capacitor, conforme mostrado na figura 2.
O diodo pode ser o 1N4004 ou 1N4007 se a rede de energia for de 110 V. Se a rede de energia for de 220 V, deverá ser usado o 1N4007 ou qualquer diodo com mais de 400 V de tensão inversa de pico.
O capacitor de filtro deve ser um eletrolítico com uma tensão de isolamento de pelo menos 200 V se a rede de energia for de 110 V, e de pelo menos 350 V se a rede for de 220 V. As tensões indicadas no diagrama são as ideais.
Capacitores de 8 μF a 50 μF, que são facilmente encontrados em televi- sores valvulados fora de uso, com as tensões indicadas podem ser usados neste projeto. A potência da lâmpada depende da corrente de saída. Com maior potência da lâmpada podemos ter maiores correntes de saída sem que a tensão caia muito. No entanto, não devemos ultrapassar os 100 W para que o diodo não seja forçado.
Prova e Uso
Para provar, basta ligar a unidade à rede de alimentação e com um multímetro na escala de tensões contínuas apropriada, medir a tensão na saída sem carga. Cuidado ao realizar esta operação para não tocar em qualquer ponto sem isolamento, pois o circuito está diretamente conectado na rede de energia, podendo causar choques perigosos.
Para usar, devemos ligar o aparelho alimentado nos jaques de saída da fonte, observando a polaridade. Se a carga exigir uma corrente maior do que aquela que o aparelho pode fornecer, haverá uma queda acentuada na tensão de saída.
Experimento
Carregando um pequeno capacitor de poliéster de 220 nF a 680 nF x 400 V ou mais entre os terminais da fonte, conforme indica a figura 3, você pode demonstrar como funciona esse dispositivo de uma Lista de Materiais forma simples e divertida.
Encostando seus terminais numa lâmpada néon, ela deve piscar indicando a descarga e que o dispositivo realmente armazenou eletricidade.
E, se você quiser, segure os terminais do capacitor para que ele se descarregue através de seu corpo. Um leve choque será sentido. Para recarregar, ligue o capacitor novamente na fonte.
Atenção: Não use capacitores maires, pois o choque pode ser muito forte e perigoso. Uma outra experiência é dada na figura 4, consistindo num pisca-pisca com uma lâmpada néon.
Mais de 20 desses circuitos podem ser alimentados em paralelo pela fonte, pois seu consumo é extremamente baixo.
Nota: Este artigo foi publicado na revista Eletrônica Total 143 de 2010
