Gerador de efeitos de cores (ART1010)

Em outro artigo mostramos como montar um Dimmer Para Lâmpadas Halógenas usando o circuito integrado SLB0587 da Siemens (Infineon). Naquela ocasião, analisando o princípio de funcionamento deste componente prometemos novos projetos, já que se trata de circuito integrado com ilimitadas possibilidades de aplicações práticas. Voltamos agora com um segundo circuito prático para o SLB0587: um gerador de efeitos de cores.

 O que descrevemos neste artigo é um circuito que alimenta três lâmpadas (spots) de cores básicas vermelha, verde e azul (RGB), e que oscilando vagarosamente de modo não sincronizado geram todas as cores possíveis de luz.

Iluminando um manequim vestido de branco ou ainda uma parede, a sua cor vai mudar constantemente em ciclos da ordem de 15 segundos com um efeito muito interessante. O aparelho pode ser usado então nas seguintes aplicações práticas:

a) Vitrines - dando um efeito dinâmico de mudança de cores quando iluminando um manequim ou objeto branco, mostrando todas as possibilidades de cores.

b) Salões de festas e stands com um efeito especial de iluminação que muda constantemente de cor.

c) Ambientes domésticos em que temos uma mudança de cores constante de forma dinâmica (cantos de salas, aquários, etc.).

d) Entradas de lojas ou bares com um efeito diferente que chamará a atenção dos clientes.

O circuito opera com lâmpadas incandescentes cuja potência depende apenas do TRIAC usado. Para nosso projeto usaremos um TRIAC de 6 A que possibilita o controle de até 600 W de lâmpadas em cada canal na rede de 110 V, e o dobro na rede de 220 V.

O SLB0587

O SLB0587 consiste num circuito integrado que contém os elementos básicos para um controle de potência por sensor de toque para lâmpadas comuns e halógenas. Este componente precisa de um mínimo de componentes externos e tem um sistema interno inteligente que faz a graduação do brilho, cíclica, em função do tempo de toque no sensor.

Assim, quando tocamos no sensor e mantemos este toque, o circuito aumenta gradualmente o brilho de uma lâmpada de zero até o máximo, e depois o reduz automaticamente até zero. O ciclo se repete indefinidamente se o sensor se mantiver tocado, conforme mostra a figura 1.

Ciclo de funcionamento do dimmer.

Desta forma, se na aplicação básica de dimmer, simplesmente ligarmos o sensor ao circuito de alimentação da lâmpada mantendo-o excitado, a lâmpada aumentará e diminuirá de brilho suavemente, de forma constante.

É justamente isso que faremos neste projeto.

Se o leitor desejar mais informações sobre o SLB0587, será interessante ler o artigo publicado no site - Dimmer Para Lâmpadas Halógenas, ou então consultar a literatura técnica disponível (em inglês) no site da Infineon (http://www.infineon.com).

COMO FUNCIONA

O que faremos é simplesmente aproveitar a função básica de controle do SLB0587 mantendo-a ativada de modo permanente.

Assim, montaremos 3 circuitos iguais que alimentarão três lâmpadas de cores diferentes (cores básicas). Os três circuitos devem ser ligados em sequência em tempos diferentes para que não fiquem sincronizados, produzindo assim uma única cor que variará apenas em intensidade.

Isso significa que o princípio de funcionamento é exatamente o mesmo do dimmer publicado neste site.

MONTAGEM

Devem ser montados 3 circuitos iguais ao da figura 2.

Diagrama completo de uma unidade.

A placa de circuito impresso é a mostrada na figura 3.

Placa de circuito impresso - M é a fase.

O TRIAC deve ser montado num radiador de calor compatível com a potência das lâmpadas a serem controladas. Se a carga for muito intensa, mais de 500 watts, devem ser engrossadas as linhas de alta corrente da placa de circuito impresso que correspondem aos terminais MT1 e MT2 do TRIAC e ao indutor Dr.

Este indutor consiste em aproximadamente 10 voltas de fio esmaltado grosso (de acordo com a corrente controlada) num anel de ferrite ou mesmo num bastão de ferrite. Para uma carga de até 200 watts, o fio 22 pode ser usado para enrolar este indutor.

As lâmpadas são do tipo "spot" coloridas: vermelha, verde e azul, de mesma potência.

Os resistores são todos de 1/8 W.

O capacitor C2 deve ser de poliéster metalizado com uma tensão de trabalho de 200 V ou mais. O eletrolítico é para 16 V ou mais e o zener de 400 mW.

O capacitor C1 também deve ser do tipo de poliéster de alta tensão de trabalho, com pelo menos 400 V, principalmente se cargas indutivas forem controladas (spots de baixa tensão do tipo halógeno com transformador).

Na figura 4 temos o modo de fazer a ligação dos três circuitos ao conjunto de 3 lâmpadas.

Montando o efeito

O conjunto deve ser instalado numa caixa apropriada de modo a proteger os usuários contra possíveis choques acidentais. Um fusível na alimentação de entrada é importante para proteger o circuito e a instalação elétrica do local em caso de curto-circuitos acidentais.

PROVA E USO

Para provar basta ligar a unidade com uma lâmpada incandescente comum ou com o próprio spot, e observar as variações de brilho que devem ocorrer em intervalos de aproximadamente 15 segundos (ida e volta).

Este intervalo não pode ser alterado, pois é determinado por um divisor de frequência interno ao circuito integrado que opera com a frequência da rede de energia.

Verificado o funcionamento normal, basta fazer a instalação definitiva.

Na figura 5 mostramos algumas aplicações práticas.

 

Os três spots devem apontar para o mesmo local para que suas luzes se combinem gerando assim as cores diferentes.

Quando o aparelho for instalado, devemos ligar cada unidade separadamente (em tempos diferentes), pois como o circuito é sincronizado pela rede, se acionados ao mesmo tempo gerariam sempre a mesma cor apenas variando sua intensidade (luminância).

Um possível complemento para o circuito, que poderia criar efeitos muito mais ricos seria acoplar cada spot a um timer cíclico, veja a figura 6.

Circuito de timer cíclico para melhorar o efeito.

Isso faria com que em períodos regulares, o padrão ou sequência de cores geradas mudasse. Com esse procedimento seria possível gerar praticamente a mesma quantidade máxima de cores de um monitor de vídeo de um computador, ou seja, mais de 1 milhão de cores diferentes.

O ajuste de tempo é feito no potenciômetro e para o caso são gerados intervalos de tempo da ordem de 5 minutos para cada um dos controles.

Os relés usados neste circuito devem ter correntes de contatos de acordo com a potência das lâmpadas controladas.

Eventualmente podem ser alterados os resistores R3 e R7. R3 pode ser alterado na faixa de 0 a 68 Ω se houver instabilidade de funcionamento. R7 pode ficar na faixa de 1 a 4,7 M Ω e controla a sensibilidade ao disparo.