Alarme de falta de energia (ART1382)

Estufas, freezers, sistemas de refrigeração e ventilação em ambientes fechados ou em equipamentos industriais, além de outros dispositivos alimentados pela rede de energia não podem ficar sem alimentação por períodos prolongados. No caso de freezers e geladeiras os produtos podem deteriorar ou derreter, e nos outros casos podemos ter morte de plantas, interrupção de processos críticos de fabricação de produtos e até mesmo o perigo de vida. Um alarme que indique que tais aparelhos sofreram cortes de energia pode ser muito importante e é justamente este aparelho que descrevemos neste artigo.

Postos de saúde, industriais, pequenos empórios, supermercados, farmácias, ou qualquer estabelecimento comercial que utilize freezers ou balcões refrigerados correm o perigo de ter produtos deteriorados ou derretidos em caso de corte de energia, o que sem dúvida significa um grande prejuizo.

Mesmo no lar, pode ser interessante um aviso de corte de energia para que aparelhos que estejam ligados e que exigem uma intervenção imediata do operador nestas condições, não venham causar problemas.

Se o corte for durante à noite, ou quando existirem outros aparelhos conectados à mesma rede, a observação do ocorrido não representa um problema, mas nem sempre é assim.

Durante o dia, quando luzes estão apagadas, a energia pode faltar e quando alguém percebe os sorvetes de uma geladeira já se foram ou aquela remessa de produtos importantes se estragou...

Um aviso simples de corte de energia, e com características diferentes pode ser muito útil para quem deseja ter segurança no aviso do corte de energia.

O circuito que propomos neste artigo tem algumas características diferentes em sua versão básica.

Ele não precisa ser ligado, e não precisa de pilhas ou baterias que passam a ser uma fonte de preocupação constante pois se elas estiverem gastas e energia faltar o aparelho não funciona!

Nosso sistema opera de um modo diferente que ficará claro ao se analisar seu princípio de funcionamento.

Descrevemos então a montagem de um dispositivo que será ligado na mesma tomada que alimenta o freezer, máquina industrial geladeira, balcão frigorífico ou outro aparelho monitorado.

Em caso de corte de energia, ele aciona um bip sonoro de boa intensidade durante 2 a 3 minutos, o que suficiente para alertar as pessoas sobre o ocorrido.

Numa versão de maior potência, esta usando uma bateria recarregável, o toque será de maior potência, mas durará horas.

A escolha da versão dependerá da aplicação.

Outra característica importante deste circuito, principalmente nestes dias de economia de energia, é que seu consumo denergia é desprezível, o que ele significa que ele pode ser conectado na rede de modo permanente sem um aumento perceptível na sua conta de energia e sem o perigo de você “estourar” sua cota de energia.

CARACTERÍSTICAS

* Tensão de alimentação: 110 ou 220 VCA

* Consumo de energia: 0,01 watt (tip)

* Tempo de toque: 2 minutos a 3 minutos

COMO FUNCIONA

A tensão da rede de energia passa por um divisor formado pelos resistores R1 e R2 de modo a se obter sobre R2 uma tensão alternada da ordem de 10 V.

Estes 10V são retificados por dois diodos e servem para carregar dois capacitores, C1 e C2. O capacitor C2 funciona como um "reservatório de energia" que vai servir para alimentar o alarme quando houver o corte de energia, sem a necessidade de se usar pilhas.

Observe que este capacitor se carrega via resistor R1 (de valor elevado) o que significa que demora algum tempo para que ele adquira toda sua carga quando o aparelho‚ conectado na rede de energia.

O sistema de aviso sonoro tem por base um circuito integrado 4093, o qual é formado por 4 portas disparadoras que podem ser conectadas de diversas formas.

As porta CI-1b e CI-1c são ligadas como osciladores cujas frequências dependem dos resistores e capacitores associados.

O primeiro oscilador gera pulsos que determina o intervalo entre os bips de aviso e o segundo gera os bips propriamente dito.

A porta CI-1a é ligada como elemento lógico de controle das duas outras portas.

Os dois osciladores ficam travados quando o nível de tensão na entrada de CI-1a ‚ alto (da ordem de 10V).

Com este nível na entrada a saída vai ao nível baixo o que inibe os osciladores.

Com o corte de energia na rede. a entrada de CI-1a (pino 2) vai ao nível baixo e com isso, a sua saída vai ao nível alto habilitando os osciladores que entram em funcionamento.

O sinal dos osciladores é levado à última porta (CI-1d) que opera como buffer amplificador, ou seja, isola o circuito da saída (transdutor) e ao mesmo tempo amplifica digitalmente o sinal.

O transdutor é um buzzer piezoelétrico que na faixa de frequências entre 3 e 7 kHz apresenta excelente rendimento.

O circuito é alimentado pela carga de C2 e funciona no intervalo em que a tensão cai de 10V até aproximadamente 3V. O som diminui gradualmente de intensidade até desaparecer.

As curvas da figura 1 mostram como o circuito se comporta com o corte de energia.

 

Para um capacitor de 2 200 µF obtemos um funcionamento de aproximadamente um minuto e meio, o que é suficiente para alertar as pessoas próximas.

Este intervalo de tempo depende muito da tolerância dos componentes, já que ela é grande para capacitores eletrolíticos podendo o montador fazer experiências e até usar capacitores maiores.

A função de C1 neste circuito manter a porta no nível alto nos intervalos entre os semiciclos da tensão da rede, sem o que ocorreria o disparo dos osciladores.

Na segunda versão, uma etapa de potência alimenta um transistor com um transdutor mais potente, e além disso temos um conjunto de pilhas recarregáveis de Nicad para manter o circuito oscilando.

As pilhas são mantidas em carga lenta constante de modo a estarem sempre prontas para o funcionamento.

MONTAGEM

Na figura 2 temos o circuito de alarme na versão básica, alimentada pela descarga do capacitor e que portanto não precisa de fonte própria de energia.

 

A placa de circuito impresso para esta versão é mostrada na figura 3.

 

A versão com bateria ou pilhas recarregáveis (4 AA de NIcad) é mostrada na figura 4.

 

A placa de circuito impresso para esta versão é mostrada na figura 5.

 

A versão básica, por suas reduzidas dimensões pode ser montada dentro de uma caixinha do tipo eliminador de pilhas e conectada por um "benjamim" junto com o aparelho protegido.

O único cuidado que o montador deve ter neste caso é com a qualidade do benjamim que deve estar apto a suportar a corrente exigida pelo aparelho monitorado.

Lembramos que freezers, geladeiras e balcäes frigoríficos, quando têm seus motores compressores acionados exigem correntes bastante elevadas.

Se a tomada juntamente com o adaptador não estiverem aptos a suportar esta corrente o calor gerado pode ser perigoso para a integridade da instalação.

Para a outra versão pode ser usada uma caixa plástica comum.

Os resistores usados são todos de 1/8W com 5% ou mais de tolerância, exceto R1 que deve ser de pelo menos 1/2W. Os valores entre parêntesis são para o caso do aparelho funcionar na rede de 220V.

Os capacitores eletrolíticos devem ter tensões de trabalho de pelo menos 16V e o Buzzer ‚ é do tipo piezoelétrico convencional que inclusive pode ser aproveitados de alguns tipos de alarmes e brinquedos.

Para a versão de maior potência, use um tweeter piezoelétrico para esta finalidade.

Para a versão com pilhas sugerimos o uso de 4 pilhas de nicad pequenas (tipo AA).

Se o leitor tiver uma bateria de telefone celular danificada, pode estar com sorte, se ao abrí-la e fazer o teste de cada célula (depois de separá-las) encontrar ainda 4 em bom estado (cada conjunto tem 6). Estas 4 boas, podem ser usadas para alimentar este aparelho.

PROVA E USO

Para provar, basta ligar o aparelho em qualquer tomada de energia e aguardar um ou dois minutos para que C2 se carregue.

Retirando o aparelho da tomada, o que significa um corte de energia, ele deve apitar pelo tempo esperado.

Se não gostar da tonalidade do apito, altere C4 e se quiser mudar o rítmo dos bips, altere C3.

Os resistores associados a estes capacitores também podem ser alterados, mas nunca os reduza para menos de 10 k Ω.

Comprovado o funcionamento é só proceder a sua instalação numa tomada que alimente também o aparelho que deve ser monitorado e pronto!

Veja que ligando o alarme numa rede que alimente diversos aparelhos temos a monitoria de todos.