Monitor de Rede de Energia (ART1919)

Existem aparelhos que não podem ficar muito tempo sem estarem ligados à rede de energia. Como exemplo, podemos citar o caso de balcões frigoríficos de mercados, onde um corte de energia pode trazer prejuízos sérios com a perda das mercadorias expostas. Para se evitar problemas, deve haver um alarme que avise o dono do mercado ou os funcionários de plantão quando ocorre o corte. O aparelho que descrevemos faz justamente isso: acionando um bip no caso do corte de energia.

Além dos balcões frigoríficos também podemos citar, como aparelhos em que o corte de energia pode causar problemas as estufas, chocadeiras, aquecedores de aquários. refrigeradores e freezers domésticos, e muitos outros.

A ideia básica deste artigo é um simples emissor de bips que é acionado quando ocorrer o corte de energia da rede. A alimentação para o bip vem de pilhas e na ausência de disparo, ou seja com tensão na rede, o consumo é tão baixo que um conjunto de pilhas pode permanecer meses de “plantão” antes :e haver necessidade de trocá-las.

O sinal audível vem de um transdutor piezoelétrico, do tipo usado em despertadores e rádio-relógios, mas damos a possibilidade de se acrescentar uma etapa de potência capaz de produzir um forte som no alto-falante, caso necessário.

Características:

Tensão monitorada: 110/220 Vca

Consumo: menos de 1 W

Tensão do setor de baixa potência: 6 V ou 9 V

Consumo em repouso: menor que 1 mA

Quando há tensão na rede, temos a alimentação de um emissor infravermelho de um acoplador óptico 4N2S ou equivalente. A alimentação é obtida pela retificação por D1 e a limitação de corrente por R1.

O emissor infravermelho do acoplador óptico excita um foto-transistor que, juntamente com R2 forma um divisor de tensão capaz de controlar dois osciladores elaborados em torno de duas portas do circuito integrado 4093.

O oscilador em torno de CI-1a opera com freqüência muito baixa, determinada por C1 e R3 sendo responsável pela cadência dos pulsos de alarme. O oscilador em torno de CI-1b opera na faixa de áudio e é responsável pelo tom de áudio produzido.

Os dois osciladores entram em funcionamento quando nos pinos 1 e 5 vão ao nível alto e isso ocorre justamente se o foto-ransistor deixar de ser iluminado pelo LED, interno ao acoplador óptico.

Os sinais dos dois osciladores são combinados nas outras duas portas do mesmo CI que funcionam como buffers-inversores, excitando diretamente o transdutor.

Para uma potência maior de saída pode ser usada a etapa da figura 1 que tem uma baixa corrente de repouso, pois o transistor permanece no corte na ausência de oscilação.

Figura 1 – Etapas de potência para alto-falantes

Neste caso, as pilhas que alimentam o aparelho devem ser médias ou grandes ou ainda deve ser usada uma bateria. Para mercados de maior porte, um sistema que mantenha a carga da bateria pode ser interessante-

O diagrama completo do aparelho é mostrado na figura 2.

Figura 2 – Diagrama completo do aparelho

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 3.

Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem

Sugerimos que o circuito integrado seja montado em soquete, assim como o acoplador óptico que admite equivalentes.

Os componentes com valores entre parênteses são para a rede de 220 V. Os resistores são todos de 1/8 W exceto R1 que é de 1 W ou 2 W.

Os eletrolíticos são para 12 V ou mais, o transdutor é do tipo piezoelétrico.

Para provar o aparelho basta alimentá-lo. Com a tensão de rede presente na entrada não deve haver som no transdutor.

Com a tensão de rede ausente o circuito oscila.

Se houver dificuldade no disparo, o resistor R2 pode ser aumentado e conforme o tipo de acoplador usado pode haver necessidade de uma redução de no máximo 50 % do resistor R1.

Para usar o aparelho basta ligá-lo em qualquer tomada de energia e deixar o transdutor em local que possa ser facilmente ouvido. O fio de entrada da rede pode ser longo. Deve-se tomar cuidado com seu isolamento, para segurança dos usuários.