Dimmer com TRIAC(2) - Word - geraldoantuniolo

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Dimmer com TRIAC
Prof. Luiz Ferraz Netto
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Apresentação
O eficiente controle da velocidade de uma ferramenta ou eletrodoméstico
motorizado pode ser feito com o uso de um bom dimmer. Os motores elétricos usados
em equipamentos para demonstrações em Feiras de Ciências poderão apresentar
suas velocidades de rotação controladas por esse dimmer.
O dimmer eletrônico ou controle de potência de estado sólido que sugerimos utiliza
um TRIAC.
O que ele faz?
O que o circuito faz é controlar o ângulo de condução desse componente eletrônico.
Disparando-o em diversos pontos do sinal senoidal da rede elétrica domiciliar, é
possível aplicar potências diferentes a uma carga (motor, lâmpada incandescente,
estufa, secador de cabelos etc.).
Assim, se o disparo for feito no início do semiciclo, todo ele (o semiciclo de potência)
poderá ser conduzido para a carga e ela receberá potência máxima. Entretanto, se o
disparo ocorrer no final do semiciclo, pequena parcela da energia será conduzida até
a carga que operará com potência reduzida. Abaixo reproduzimos as formas de onda,
com disparos no início e no final do processo (entre esses dois extremos há toda uma
gama de potências sob controle do potenciômetro):
A obtenção do disparo do TRIAC, nos instantes convenientes do semiciclo de tensão
da rede, é conseguida através de uma rede de retardo RC, onde R é variável (vide
esquema).
Material
Semicondutor: TRIAC - TIC 216B ou TIC 226B (para a rede de 110V a 200V ) ou
TIC 226D (para a rede de
220V); os substitutos para esses TRIACs são: BTA08 e BTA12.
DIAC - qualquer tipo (exemplos: 1N5411 e 40583) .
Resistores: R1= 10k ohm x 1W; P1= 100k ohm (potenciômetro).
Capacitor: C1= 220 nF (poliéster).
L1 - Filtro - 40 voltas fio 16 ou 18 em bastão ferrite de 1 cm de diâmetro.
Diversos: tomada, placa de circuito impresso, cordão de força, caixa de
montagem, botão para o
potenciômetro, fios, solda etc.
Esquema
Atenção: Há uma observação nessa montagem. Veja ao final do texto.
Montagem
A placa do circuito impresso (em tamanho real) e o circuito chapeado é o mostrado
abaixo.
Funcionamento
Com R (potenciômetro P1) na sua posição de valor máximo, o tempo de carga de C1
(capacitor de poliéster) até ocorrer o disparo do DIAC (que controla o TRIAC) é maior.
O disparo ocorre quase que no final do semiciclo e a potência entregue ao motor é
mínima. Com R na sua posição de mínimo, a carga de C1 é rápida e o disparo do
DIAC ocorre no início do semiciclo. O motor desenvolve praticamente toda a sua
potência.
A característica importante desse circuito --- e essa é a causa pela qual passou a
substituir o reostato original que acompanha o motor da máquina de costura atual, por
exemplo --- é que sendo o controle feito pela parcela do semiciclo aplicado e não pela
sua tensão, o torque se mantém mesmo em baixas velocidades.
Nota: A comutação rápida de SCRs e TRIACs em aparelhos eletrônicos causa
interferências em rádios e TVs. Essa interferência se propaga pela rede elétrica e
pode causar sérios dissabores. Isso pode ser minimizado com a inserção de um filtro
adequado (L1) entre xy mostrado nos esquemas acima. Ele consta de 40 espiras
juntas de fio de cobre esmaltado número 16 ou 18 (AWG) num bastão de ferrite de
diâmetro 1cm e comprimento 4 ou 5 cm.
Eis outra sugestão para um bom filtro que pode ser usado tanto em aparelhos
interferidos como interferentes:
Mesmo tratando-se de um circuito relativamente simples, com componentes de fácil
aquisição no mercado eletrônico, recomenda-se ao aluno-construtor de equipamento
para Feira de Ciências que possa vir a usar desse dimmer, que peça auxílio a um
técnico em eletrônica para suprir os detalhes (triviais para o técnico) que faltam nesse
texto.
Para facilitar alguns novatos, acrescentamos abaixo algumas informações extras:
Observação: O consulente
Pedro Baniski
Rua Odorico Barbosa Bueno, 310 - Castroville
Castro - Paraná - 84178-630
BRASIL
alertou sobre uma ligação 'errada' entre o potenciômetro e um terminal da tomada.
Ele propõe a seguinte modificação para a ligação do potenciômetro:
Ou seja, ligar o potenciômetro 'depois do motor, lâmpada' e não 'antes' como no
original acima.
Na dúvida, manda os resultados experimentais! Assim, como a alteração é bem
simples (troca de uma solda!) foram examinadas as duas situações e eis os
resultados:
a) o esquema do Sr. Pedro funcionou também;
b) tanto faz usar um ou outro; não 'fumaçou' nem o potenciômetro e nem o resistor;
c) como o projeto foi feito mais para controle de velocidade de motores universais (e
não apenas para controlar o brilho de lâmpadas), foram testados ambos com carga
indutiva de 600W, 117Vac; ambos os esquemas funcionaram bem;
d) levamos os testes, de ambos os esquemas, com ambas as cargas (resistiva e
indutiva) para verificação de linearidade via osciloscópio; na proposta do Sr. Pedro a
linearidade é um pouco melhor, não tem tanta interferência.
Fica a observação para todos e o moral da questão ... em Ciência não há palavra da
autoridade, quem manda é o veredicto final da experimentação.
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