Sequencial Intermitente - Dois Projetos Profissionais (ART1932)

Descrevemos neste artigo dois circuitos para alimentação de lâmpadas com efeitos seqüêncial/lntermitente/strobo combinados ou separados e com alta capacidade de potência. O circuito é indicado para aplicações profissionais como, por exemplo, anúncios luminosos, salões de festas, vitrines, sinalização etc. Usando 4 SCRs de 8 A ele pode controlar até 3200 W de lâmpadas na rede de 110 V e o dobro na rede de 220 V.

O efeito seqüencial tem sido amplamente usado em anúncios luminosos, vitrines, salões de festas e em muitos outros casos, fazendo correr fileiras de lâmpadas com um visual que poucos sistemas conseguem superar.

No entanto, a maioria dos apareIhos usados em aplicações de grande porte são sequenciais simples ou que no máximo apresentam o efeito de reversão de movimento.

O que descrevemos neste artigo é algo diferente: modulamos as lâmpadas que correm de duas formas, obtendo assim efeitos combinados de intermitente e strobo.

Dois circuitos são apresentados, ficando a cargo do leitor escolher o que lhe interessa, para as suas aplicações especificas.

O primeiro é de um sistema seqüencial/intermitente onde as lâmpadas correm e param, em intervalos programados.

O segundo, além do efeito indicado, pode também ser ajustado para que as lâmpadas ao correr também pisquem rapidamente, com um efeito estroboscópico adicional.

Os dois circuitos têm a mesma potência de saída, e diferem apenas por um integrado.

Características: (comuns aos dois projetos)

Tensão de alimentação: 110/220 V c.a.

Potência por canal: 800 W (110 V) 1600 W (220 v)

Potência total: 3200 W (110 V) ou 6400 W (220 V)

Número de canais: 4

Tipo de lâmpada usada: incandescente apenas, conforme a rede local (qualquer quantidade até a potência máxima)

COMO FUNCIONA

Na figura 1 temos um diagrama em blocos para o aparelho.

Figura 1 – Diagrama de blocos

A velocidade do corrimento é dada pelo segundo bloco, que consiste num astável 555 e por onde começamos a análise do funcionamento do aparelho.

Neste bloco o astável produz pulsos cuja velocidade depende do ajuste de P2 e do valor de C2, que pode ser modificado conforme a aplicação desejada.

Estes pulsos excitam diretamente o contador formado por um integrado 4017. Este contador é programado para contar até 4, ligando-se a quinta saída (pino 10) ao reset (pino 15).

Assim, a cada pulso do bloco anterior uma das saídas do 4017 vai ao nível alto, voltando a anterior ao nível baixo.

O oscilador que controla este contador é na verdade um oscilador gatilhado pelo primeiro bloco, que também consiste num astável 555.

Desta forma, o clock que controla o 4017 e, portanto, a velocidade do efeito, é ligado e desligado regularmente em intervalos que dependem justamente da freqüência do primeiro bloco. Fazendo com que esta freqüência seja menor que a do clock temos o efeito das lâmpadas correrem e pararem em intervalos regulares, da forma que pode ser representada pelo gráfico da figura 2.

Figura 2 – Efeito obtido com a modulação

Para inibir o efeito de corrimento e ter o funcionamento normal, basta fechar a chave S1, que habilita o segundo bloco de modo permanente. A combinação de velocidade dos dois osciladores produz efeitos interessantes.

A saída seqüenciada do 4017 é aplicada a 4 transistores excitadores que têm seus emissores conectados às comportas de 4 triacs.

Desta forma, cada triac dispara quando a saída do 4017 vai ao nível alto e o transistor correspondente satura.

No segundo projeto, a saída do 4017 passa antes por 4 portas NAND que são controladas por um terceiro oscilador, que na verdade é o do primeiro bloco, mas operando em ponto diferente.

Neste circuito, quando passamos a chave S1 para a posição que conecta o astável nas portas NAND elas modulam diretamente as lâmpadas, e não o oscilador.

Colocando este oscilador numa velocidade algo elevada, maior do que a do segundo oscilador, temos a produção do corrimento acompanhado do efeito estroboscópico, como mostra a representação gráfica da figura 3.

Figura 3 – Obtendo o efeito estroboscópico

Observe que as linhas de terra do circuito de alta e de baixa tensão são comuns. A fonte de alimentação do setor de baixa tensão usa apenas um transformador, dois diodos e um capacitor de filtro, pois não é crítica.

MONTAGEM

Os cuidados para a montagem valem para os dois projetos, já que a única diferença básica entre eles é a presença de um circuito integrado adicional.

O circuito do projeto 1 é mostrado na figura 4.

Figura 4 – Circuito para o projeto 1

A disposição dos componentes deste projeto, que não tem o efeito estroboscópico (somente o seqüencial intermitente), é mostrada na figura 5.

Figura 5 – Placa para o projeto 1

Para a segunda versão, em que temos o efeito estroboscópico, o circuito completo é mostrado na figura 6.

Figura 6 – Circuito para o projeto 2

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 7.

Figura 7 – Placa de circuito impresso para o projeto 2

Os triacs devem ser dotados de bons radiadores de calor, principalmente se for pretendida uma operação com alta potência. Dissipadores do lado externo da caixa, ou ainda com furos de ventilação na caixa, são importantes.

Temos dois tipos de triacs possíveis para uso: os que possuem sufixo B e que são indicados para a rede de 110 V, e os de sufixo D, que são indicados para a rede de 220 V. O transformador tem primário de acordo com a rede local e secundário de 7,5+7,5 V ou 9+9 V com corrente de 300 mA ou mais.

Os transistores podem ser substituídos pelos BD135 que, no entanto, têm pinagem diferente; estes transistores não precisam de radiadores de calor.

Para os circuitos integrados obtém-se maior segurança se forem usados soquetes. Os eletrolíticos devem ter tensões de trabalho de 12 V ou mais, e os potenciômetros podem ser tanto log como lin.

Não se recomenda usar o interruptor S2 conjugado ao potenciômetro, dada a corrente que deve controlar.

As ligações de alta corrente que correspondem aos terminais principais 1 e 2 dos triacs e saídas (MT1, MT2, X1, X2, etc.), devem ser feitas com fios compatíveis com a corrente conduzida.

As tomadas X1, X2, etc. devem ser de alta capacidade de corrente, assim como o interruptor geral S2. Todo o conjunto pode ser instalado numa caixa de metal ou plástico.

UTILIZAÇÃO E PROVA

Para a prova de funcionamento, basta ligar lâmpadas comuns, de 5 a 60 W nas tomadas de X1 a X4 e alimentar a unidade.

Ajuste em P2 a velocidade do efeito com a chave S1 na posição em que o corrimento não tenha modulação ou interrupção.

Depois, mude de posição S1 e ajuste o segundo efeito. Comprovado o funcionamento é só fazer a instalação. Para um "circuito fechado” de lâmpadas temos as ligações mostradas na figura 8.

Figura 8 – Circuito fechado de lâmpadas

Existem cabos paralelos com soquetes agregados especialmente preparados para utilização em sistemas sequenciais de 3 a 10 canais.

Como o nosso sistema tem 4 canais, pode ser usado um fio para mais canais, deixando-se os excedentes desligados, ou aproveitando-os com outra finalidade.Para um sistema linear temos as ligações da figura 9.

Figura 9 – Sistema linear