O circuito apresentado é de grande utilidade para o lar, pois não deixa ninguém às escuras em caso de falta de energia. Além disso, o circuito é “inteligente”, pois ele só acende a iluminação de emergência se o corte de energia ocorrer quando o ambiente estiver às escuras.
Simples de montar ele ainda mantém em carga permanentemente a bateria de nicad usada como fonte de energia.
Muitos sistemas de iluminação de emergência, que constam de simples transformadores e relés ligados à rede de alimentação, têm inconvenientes como o fato de que são acionados mesmo que o ambiente esteja iluminado no corte; de energia.
E evidente que neste caso não se necessita de iluminação. Outro inconveniente é que nem sempre o sistema prevê a carga da fonte de energia, normalmente bateria, que pode estar esgotada no momento em que for solicitada.
O nosso projeto não tem estes dois inconvenientes:
Usando um sensor foto-elétrico, ele só permite que a lâmpada de emergência seja acesa se o ambiente estiver às escuras no momento do corte de energia.
Obs. Este artigo é de 1993. Numa versão atual, a lâmpada pode ser substituída por LEDs.
Um sistema de carga lenta mantém as pilhas recarregáveis ou bateria em carga permanente.
CARACTERÍSTICAS
Tensão de entrada: 110/220 V c.a.
Tensão da lâmpada: 4,5 a 6 V
Corrente da lâmpada: 100 a 500 mA
Autonomia da bateria: 2 a 5 horas (depende do tipo)
COMO FUNCIONA
Um transformador abaixa a tensão da rede, que tem então duas finalidades.
A primeira consiste em excitar um relé, após retificação por D1 e filtragem por C1. O resistor R3 evita que a tensão no relé seja maior que 12 V, já que após a retificação a tendência, com uma carga de baixo consumo, é termos a tensão de pico a pico aplicada.
O relé se mantém então fechado, com seus contatos colocando no circuito a bateria B1.
B1 recebe energia do transformador após retificação e redução de corrente por D2 e R2.
Esta é a segunda finalidade do transformador.
A bateria consiste em 4 pilhas de 1,5 V pequenas, médias ou grandes, do tipo recarregável (nicad) ou mesmo uma bateria de 6 V do tipo usado em flashes fotográficos profissionais.
A corrente de carga depende do valor de R2.
Para pilhas pequenas e médias sugerimos 100 Ω e para D2 pilhas grandes ou bateria de flash sugerimos, 47 Ω.
No circuito de carga temos, a lâmpada X1 e o SCR que a controla.
Mesmo usando pilhas, que em conjunto fornecem de 4,8 a 6,0 V quando carregadas, sugerimos a utilização de lâmpadas de 4,5 V.
Isso é feito porque no SCR em série temos uma queda de 2,0 V quando na condução. Assim, evitamos que uma lâmpada acenda com brilho muito reduzido quando solicitada,
O SCR é controlado por um LDR.
Quando o LDR está iluminado, a tensão na comporta (gate) do SCR é baixa e ele se mantém desligado.
Se o circuito do SCR e lâmpada for energizado pelo corte de energia e o LDR se encontrar no escuro, em função do ajuste de P1 temos o disparo do SCR.
A lâmpada acende, alimentada pela bateria do sistema de emergência.
O tempo que a lâmpada vai permanecer acesa depende do tipo de pilha ou bateria usada e da própria lâmpada.
Lâmpadas de até 500 mA podem ser usadas, mas quanto maior o consumo, menor a durabilidade de uma carga das pilhas ou baterias.
Pilhas de nicad podem ser obtidas com certa facilidade no mercado especializado, e fornecem 1,2 V por célula quando carregadas.
Assim, para obtermos 6 V será interessante usar 5 delas, pois do contrário a lâmpada terá um brilho muito reduzido.
MONTAGEM
Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.
Na figura 2 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.
O transformador tem enrolamento primário de acordo com a rede local e secundário de 12 V com pelo menos 250 mA de corrente.
O capacitor C1 é para 25 V ou mais e o relé pode ser qualquer de 12 V com um contato reversível.
Para o caso dos relés de dois contatos reversíveis o segundo contato pode ser usado para controlar outro circuito, por exemplo um alarme de falta de energia.
NE1 e R1 indicam que o circuito está sendo alimentado pela rede, e são opcionais.
O resistor R2 deve ser de fio, pois tende a se manter aquecido em funcionamento.
O SCR pode ser o TIC106 para qualquer tensão (qualquer sufixo), enquanto que o LDR é redondo de 1 ou 2,5 cm.
Este LDR deve ser colocado num tubinho de modo a receber somente a iluminação ambiente, e não a de X1.
Para maior rendimento, X1 deve ser dotada de um refletor do tipo encontrado em faróis e lanternas, concentrando assim a luz onde ela for mais necessária.
PROVA E USO
Para provar a unidade, ligue-a à alimentação. NE1 deve acender e o relé deve armar.
Com o multímetro devemos constatar a presença de tensão depois de D1 e depois de D2.
Desligando em seguida a alimentação, colocamos a mão na frente do LDR e ajustamos P1 para que o SCR dispare acendendo a lâmpada.
Alimentando o aparelho novamente, o relé deve atracar e a lâmpada apagar.
Se agora deixarmos o LDR descoberto, de modo a receber luz ambiente e desligarmos a alimentação, a lâmpada deve permanecer apagada.
Se isso não ocorrer, a juste novamente P1.
Comprovado o funcionamento é só fazer a instalação definitiva do aparelho e ajustar novamente apenas P1.
LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
SCR - TIC106 ou equivalente
D1, D2 - 1N4002 ou equivalentes - diodos de silício
Resistores (5%):
R1- 220 k Ω x1/8 W
R2 -100 Ω x2 W ou 47 Ω x 2 W-ver texto
R3 - 22 Ω2 x 1/8 W
R4-10 k oihms 2 x 1/8W
Diversos:
F1 - fusível de 500 mA
NE1 - lâmpada neon NE-2H ou equivalente a
T1 -transformador com primário de acordo com a rede local
e secundário de 12 V x 250 mA
K1 - relé de 12 V
B1 - 6 V 4 ou 5 pilhas recarregáveis (nicad) ou bateria de 6V de flash A
P1 - potenciômetro de 1 MQ
LDR - LDR redondo comum
X1 - 4,5 ou 6 V lâmpada de 250 a 500 mA (de farolete de 3 pilhas, por exemplo)
Cabo de alimentação, suporte para fusível, botão para o potenciômetro, caixa para montagem, soquete e refletor para a lâmpada, suporte de pilhas ou conector para a bateria (se necessário), fios, solda etc.
