Apresentamos um circuito de flash com lâmpada de xenônio que produz pulsos intensos de luz, funcionando como sinalizador estroboscópico ou para decoração. O circuito é bastante simples, podendo ser elaborado com componentes convencionais.
As lâmpadas de xenônio são utilizadas nos casos em que se deseja obter pulsos luminosos de grande intensidade e curta duração como, por exemplo, em sistemas de sinalização, torres de transmissão e energia, flashes de máquinas fotográficas, decoração, etc.
O sistema apresentado é alimentado pela rede de energia de 110/120 V, alimentando uma lâmpada comum de 100 mJ ou mais.
Na figura 1 temos algumas sugestões de montagem para o sistema.
Funcionamento
A tensão da rede de energia passa inicialmente por um sistema retificador/dobrador de tensão de onda completa, obtendo-se uma tensão contínua para a carga dos capacitores C1 e C2 da ordem de 300 V, valor necessário à operação da lâmpada de xenônio.
Observamos que se tipos maiores de lâmpadas forem usadas, pode ser necessário modificar essa etapa, utilizando-se um triplicador ou quadruplicador de tensão.
A alta tensão obtida também serve para alimentar o circuito de disparo formado por um SCR, um capacitor de 1 µF de poliéster e um transformador de disparo.
Esse transformador de disparo é o único elemento crítico do projeto, devendo ser eventualmente enrolado pelo leitor. Esse transformador tem uma relação entre espiras de 1:10, produzindo assim pulsos da ordem de 1 200 V, necessários à ignição da lâmpada.
Se o leitor não encontrar esse transformador pode enrolar um usando um bastão de ferrite de 0,8 cm de diâmetro e aproximadamente 3 ou 4 cm de comprimento com fio 30 ou 32.
O enrolamento de baixa tensão será formado por 20 espiras do fio indicado e o enrolamento secundário (de alta tensão) por 150 a 200 espiras do mesmo fio.
O capacitor de 1 µF juntamente com R2 e P1 formam um circuito de tempo que está ligado a uma lâmpada neon, formando um oscilador de relaxação.
Quando a carga do capacitor através deste circuito atinge a tensão de disparo da lâmpada neon, ela conduz intensamente, provocando uma forte corrente que dispara o SCR.
O disparo do SCR faz com que a corrente de descarga circule pelo primário do transformador, o qual produz um pulso de alta tensão para a lâmpada de xenônio.
A frequência das cargas e descargas do capacitor pode ser ajustada em P1 de modo a se obter os efeitos desejados.
Montagem
Na figura 2 damos o diagrama completo do sistema Estroboscópico com Lâmpada de Xenônio para alimentação na rede de 220 V.
Nesta versão, precisamos apenas do dobrador de tensão, carregando assim o capacitor com perto de 600 V para o disparo da lâmpada de xenônio.
A montagem pode ser feita com base numa placa de circuito impresso conforme mostra a figura 3.
Para a rede de 110 V precisamos de um transformador adicional, conforme mostra o circuito da figura 4.
O transformador pode ser qualquer transformador de alimentação com primário para 110 V e 220 V e secundário de qualquer tensão entre 6 e 12 V e corrente entre 200 e 500 mA.
O secundário não vai ser usado, mas apenas o primário funcionamento como um auto-transformador que eleva os 110 V da rede para 220 V, aplicando assim a tensão no mesmo circuito anterior.
A placa de circuito impresso para esta versão é mostrada na figura 5.
A lâmpada de xenônio pode ser de qualquer tipo com potências entre 100 e 300 mJ.
Os diodos da fonte devem ser 1N4004 ou equivalentes.
Os capacitores C1, C2 e C4 são eletrolíticos para alta tensão. C1 e C2 devem ter tensões de trabalho de pelo menos 250 V enquanto que C4 deve ter uma tensão mínima de trabalho de 450 V.
Observamos que esse circuito está diretamente ligado à rede de energia e que por isso todas suas partes devem ser devidamente protegidas contra toques acidentais.
C3 é um capacitor de poliéster com uma tensão de trabalho de pelo menos 400 V e os resistores são todos de 1/8 W.
a) Circuito de 220 V
SCR – TIC106D – diodo controlado de silício
D1 e D2 – 1N4007 ou equivalente – diodos retificadores de silício
R1 – 10 Ω x 1/8 W – resistor de fio
R2 – 100 k Ω x 1/8 W – resistores
R3 – 1k Ω x 2 W – resistor de fio
R5 – 15 k Ω x 1/8 W – resistor
P1 – 1 M Ω - potenciômetro
C1, C2 – 2,2 µF a 8 µF – capacitores eletrolíticos de alta tensão – ver texto
C3 – 1 µF x 250 V – capacitor de poliéster
C4 – 2,2 µF a 8 µF – capacitor eletrolítico de alta tensão – ver texto
T1 – Transformador de disparo – ver texto
X1 – Lâmpada de xenônio de 100 mJ a 300 mJ
F1 – Fusível de 2 A
NE-1 – lâmpada neon comum
S1 – Interruptor simples
Diversos:
Placa de circuito impresso, cabo de força, caixa para montagem, fios, solda, etc.
b) Versão de110 V
Mesmo material da versão anterior mais:
T1 – Transformador com primário de 110 V e 220 V – ver texto
