Uma imitação eletrônica de fogo pode servir para algumas aplicações interessantes em decoração É claro que 0 leitor que analisar o princípio de operação deste aparelho poderá ainda imaginar outras utilidades. Basicamente, o que temos é um dispositivo que faz uma lâmpada vermelha (ou amarela, bruxulear de modo a iluminar um ambiente como uma fogueira.
Obs. Este artigo é de 1984, mas todos os componentes são comuns ainda hoje.
Que tipo de aplicações pode ter um aparelho eletrônico que imita o fogo? Certamente o leitor vai querer saber, em primeiro lugar, exatamente que tipo de imitação temos.
O circuito que propomos faz com que uma lâmpada vermelha (ou amarela) bruxuleie, iluminando um ambiente com uma luz tremida, exatamente como a produzida pela chama de uma fogueira.
Se colocarmos o aparelho numa lareira, teremos a exata impressão de que o fogo se encontra aceso, pelo tipo de efeito luminoso obtido. Nos dias que não exigem o calor da chama, este aparelho, além de manter a sua lareira "ativa", produz interessante efeito decorativo.
Numa vitrine, o aparelho pode ser usado para produzir o efeito de chama numa “fogueira" artificial, sem a necessidade de fogo de verdade, o que, além de difícil de manter, seria perigoso. (figura 1)
Finalmente, numa peça teatral em que se necessite de uma fogueira, este circuito pode facilmente produzir o efeito desejado de chama, com muito realismo.
A sua montagem não oferece problemas, já que nenhum componente especial é usado.
Como Funciona
Um diagrama de blocos serve de ponto de partida para nossas explicações, bastante didáticas, já que se trata de uma montagem que inclusive pode servir de trabalho para feiras de ciências. (figura 2)
O primeiro bloco a ser analisado é o responsável pelo efeito de tremular a luz propriamente dita. Para que tenhamos a tremulação, basta fazer a lâmpada piscar numa frequência que se situa entre 0,1 e 0,5 Hz, onde o tempo de apagamento seja menor que o tempo em que ela permanece acesa.
Isso pode ser conseguido com a ajuda de um multivibrador astável assimétrico com dois transistores, conforme mostra a figura 3.
Neste circuito, os capacitores que determinam o tempo de condução de cada transistor possuem valores diferentes (um é o dobro do outro) e, além disso, existe um ajuste do ponto de funcionamento feito com a ajuda de um trimpot (P1).
A alimentação de baixa tensão deste circuito é proporcionada por um bloco redutor (o segundo a ser analisado). A redução, para maior economia de componentes, é feita por um resistor de 5 W diretamente da rede local.
Este resistor será de 10 k se a rede for de 110 V e de 22 k se a rede for de 220 V. Após a retificação por D1 e filtragem por C1 obtemos aproximadamente 8 V para a alimentação do multivibrador.
Temos finalmente o bloco de potência que pode controlar lâmpadas comuns de até 100 W.
Este circuito leva por elemento básico um SCR do tipo 106 que pode, em sua capacidade máxima com dissipador de calor, controlar cargas de até 440 W em 110 V e até 880 W em 220 V.
Para uma operação “folgada" com dissipador de calor pequeno recomendamos que a lâmpada seja no máximo de 100 W. O radiador de calor é simplesmente uma chapinha de metal parafusada no corpo do SCR.
O sinal de disparo do SCR vem do multivibrador através de um resistor de 47 k e de um diodo. A finalidade do diodo é impedir que um pulso de disparo seja aplicado ao SCR quando eIe estiver polarizado no sentido inverso.
O circuito completo pode funcionar tanto em 110 V como em 220 V apenas com a alteração de R1.
COMPONENTES
Conforme salientamos, todas as peças usadas nesta montagem são comuns.
O aparelho facilmente será instalado numa caixa conforme a figura 4, com a lâmpada fixada diretamente ou ligada através de fio.
O SCR pode ser qualquer um do tipo 106, como o MCR106, C106, TIC106, etc.
A tensão de trabalho será conforme a rede local. Usamos de 200 V para a rede de 110 V e de 400 V para a rede de 220 V. Apenas no caso do TIC106 devemos acrescentar um resistor de 1k5 entre o catodo e a comporta, mostrado em linha pontilhada no diagrama.
Os transistores são NPN de uso geral, tendo por base os BC548.
Equivalentes diretos são os BC237, BC238 e BC547. Para D1 podemos usar diodos 1N4004, 1N4007 ou BY127, assim como para D2.
Com exceção de R1, todos os resistores são de 1/8 W. R1 é de fio com pelo menos 5 W de dissipação e seu valor depende da tensão de alimentação. Teremos 10 k se a rede for de 110 V e 22 k se a rede for de 220 V.
O capacitor C1 é eletrolítico com tensão de trabalho a partir de 16 V, enquanto que os demais podem ser cerâmicos ou de poliéster.
A lâmpada incandescente é comum de 15 a 100 W e como material adicional citamos o interruptor geral, de qualquer tipo, o cabo de alimentação e uma ponte de terminais.
MONTAGEM
Como se trata de montagem simples, recomendada em especial aos estudantes e principiantes, damos apenas a versão em ponte de terminais. É claro que se trata de um excelente projeto para o próprio leitor interessado tentar fazer a placa, se assim quiser.
O diagrama completo do aparelho é mostrado na figura 5.
O aspecto da montagem em ponte de terminais é dado na figura 6.
São os seguintes os cuidados principais que devem ser tomados nesta montagem:
Solde em primeiro lugar o SCR, abrindo seus terminais e fazendo a operação rapidamente. Observe sua posição segundo o desenho da ponte.
Depois é a vez de soldar os transistores, atentando para sua posição dada pelo lado chato do invólucro. Seja rápido ao fazer a soldagem.
Os diodos D1 e D2 são os próximos componentes a serem ligados. Observe sua polaridade dada pela faixa no invólucro.
A soldagem dos resistores deve ser iniciada por R1 que é o maior. Veja que seus terminais devem ser mantidos longos, pois eles ajudam a dissipar o calor gerado. Os demais resistores tem seus terminais certados nas dimensões de acordo com sua posição.
Atente para os valores destes componentes dados pelas faixas coloridas.
Para os capacitores, observamos que C1 tem polaridade certa para ligação.
Já C2 pode vir marcado como 474, enquanto que C3 pode vir com a marcação 224, se forem cerâmicos. A marcação 0,5 para C2 e 0,2 para C3 também pode aparecer em uF.
Complete a montagem com a colocação do trimpot e as interligações que são feitas com fios comuns. A ligação do cabo de alimentação é simples em série com S1, assim como a ligação do soquete da lâmpada que serve de carga.
Terminando seu trabalho, confira tudo antes de fazer a prova e instalação definitiva na caixa.
PROVA E USO
Coloque no soquete uma lâmpada de 15 a 100 W, preferivelmente vermelha (ou amarela), de acordo com a rede local (110 V ou 220 V).
Ligue o cabo de alimentação à tomada. Acione o interruptor geral. Ajustando P1 a lâmpada deve bruxulear, ou seja, tremular de acordo com uma chama, imitando-a.
Para usar o aparelho é sempre conveniente que a lâmpada faça uma iluminação indireta, conforme mostra a figura 7.
Neste caso, a lâmpada não fica visível, iluminando “chamas" de papel que parecerão “de verdade".
LISTA DE MATERIAL
SCR – MCRI06 ou C106 - díodo controlado de silício
Q1, Q2 - BC548 ou equivalente – transistores NPN
D1, D2 - 1N4004 ou equivalente - diodos de silício
C1 - 4 7 uF - capacitor eletrolítico
C2 - 470 nF (474) - capacitor cerâmico
C3 - 220 nF (224) - capacitor cerâmico
P1 – 220 k - trimpot
R1 – 10 k x 5 W ~ resistor de fio (22 k x 5 W para a rede de 220 V)
R2 - 2k2 x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, vermelho)
R3, R7 - 4k7 x 1/8 W - resistores (amarelo, violeta, vermelho)
R4 – 22 k x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, laranja)
R5 – 47 k x 1/ 8 W - resistor (amarelo, violeta, laranja)
R6 – 180 k x 1/8 W - resistor (marrom, cinza, amarelo)
L1 - lâmpada incandescente de 15 a 100 W - 110 ou 220 V
S1 - interruptor simples
Diversos: caixa para montagem, cabo de alimentação, fios, solda, soquete para lâmpada, etc.
