Interruptor Crepuscular sem Relé (ART2016)

Este sistema pode acender lâmpadas comuns de um jardim, vitrine ou residência quando escurecer e apagá-las automaticamente ao amanhecer. O sistema não tem relé, pois se baseia no uso de um disparador óptico de um triac que permite o controle de cargas de até 8 A tanto na rede de 110 V como 220 V.

Um interruptor crepuscular não significa só a comodidade de não precisarmos nos preocupar com a hora de ligar ou desligar ou ligar as luzes de um jardim, vitrine ou outro local ao escurecer ou amanhecer, como também uma boa economia de energia.

O sistema que descrevemos neste artigo, além de eficiente, usa poucos componentes e não tem montagem crítica, apresentando excelente sensibilidade.

Podemos usá-lo também num simulador de presença para uma residência, alimentando uma luz de varanda ou jardim que acenderá e apagará automaticamente nos horários apropriados, quando o proprietário estiver fora.

CARACTERÍSTICAS

Tensão de alimentação: 6 V c.c., 110/220 V c.a.

Potência máxima controlada: 8 A

O sensor é um LDR que tem a sensibilidade controlada por meio de um potenciômetro em série.

O capacitor em paralelo com o potenciômetro Cx determina a inércia do sistema ao disparo, o que é importante para evitar que o aparelho desligue de modo errático durante uma tempestade com raios à noite, ou então acenda de modo errático com a passagem de uma sombra maior rapidamente sobre o sensor, durante o dia.

O valor deste capacitor pode ser obtido experimentalmente entre 2,2 e 220 µF.

O sensor está ligado à entrada de um disparador CMOS 4093 que o comuta rapidamente e aciona outras três portas disparadoras, que funciona como buffer e amplificador digital.

Estas portas têm como carga o diodo emissor de infravermelho de um foto-disparador.

O receptor deste foto-disparador é um diac, que será ligado diretamente a comporta (gate) de um triac, que é o controle de potência do circuito.

Veja que existe um isolamento total entre o circuito de controle da carga e o circuito sensor.

Esta característica é importante para se obter maior segurança no acionamento, com cabos de baixa tensão completamente isolados da rede.

Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

Figura 1 – Diagrama do aparelho

Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

Figura 2 – Placa para a montagem

Para o disparador óptico temos duas possibilidades de uso: para a rede de 220 V pode ser usado o MOC3020 e para a rede de 110 V o MOC3010.

O triac pode ser o TIC226, com sufixo B se a rede for de 110 V e sufixo D se a rede for de 220 V, e deve ser dotado de um bom radiador de calor. Triacs para correntes maiores podem ser usados.

Os resistores são todos de 1/2 W e os capacitores eletrolíticos para 12 V ou mais.

O capacitor C1 deve ser de poliéster com uma tensão de trabalho de pelo menos 200 V. Para o circuito integrado 4093B recomendamos o uso de um soquete DIL de 14 pinos.

O sensor pode ser qualquer LDR comum redondo de 1 ou 2,5 cm. Este sensor deve ficar longe das lâmpadas controladas e apontado para o céu, de modo a receber apenas a luz natural.

Recomendamos sua colocação num pequeno tubo de material opaco de modo a não haver a captação 'de luz que incida lateralmente.

Para testar o aparelho, basta ligar uma lâmpada como carga e alimentar o setor de alta e baixa tensão. Para o setor de baixa tensão temos na figura 3 uma sugestão de fonte de alimentação.

Figura 3 – Fonte de alimentação

Depois, deixamos incidir luz no sensor e ajustamos vagarosamente P1 até que a lâmpada usada como carga apague: Cobrindo por um instante o LDR a lâmpada deve acender.

O intervalo em que isso ocorre vai depender do valor de Cx.

Comprovado o funcionamento do aparelho é só fazer sua instalação definitiva, lembrando que lâmpadas fluorescentes ou econômicas (eletrônicas) não devem ser usadas como carga.