Com o simples toque em sensores podemos aumentar ou diminuir o brilho de uma lâmpada incandescente, a temperatura de um elemento de aquecimento ou ainda a velocidade de um ventilador. Se bem que existam circuitos integrados próprios para isso, o que descrevemos neste artigo é uma solução usando componentes comuns.
Descrevemos neste artigo a montagem de um dimmer com triac em que, em lugar de um potenciômetro para aumentar ou diminuir a potência, utilizamos um sensor de toque.
O sensor é duplo, de modo que tocando num a potência aplicada à carga aumenta e tocando no outro, a potência diminui.
A estabilidade e manutenção da regulagem dependerão da qualidade dos componentes utilizados, conforme explicaremos no artigo.
O circuito é simples de montar e seguro, pois não existe perigo de choques nos sensores de controle.
No entanto, para que isso ocorra todas as precauções com a montagem e instalação devem ser observadas.
Como Funciona
Na figura 1 temos um diagrama de blocos que representa o aparelho.
Conforme sabemos,a potência aplicada a uma carga por um triac depende do instante em que ele dispara em cada semiciclo, conforme mostra a figura 2.
Se o disparo ocorrer no início do semiciclo, a potência aplicada é maior, pois maior é o ângulo de condução.
Por outro lado, se o disparo ocorrer no final do semiciclo, apenas uma pequena parte da corrente da rede é aplicada à carga e a potência é menor.
O ajuste da potência pode ser feito pelo controle do ângulo de disparo numa faixa que vai de 0 a 100%, conforme mostra a figura 3.
No nosso circuito, o que fazemos é determinar o ponto de disparo por um circuito que é controlado pelo toque.
Isso é feito com a ajuda de um circuito integrado CA3140, que é um amplificador operacional com altíssima impedância de entrada, graças ao uso de transistores JFET.
Assim, o que fazemos é ligar na entrada deste amplificador operacional um capacitor de alta qualidade que pode ser carregado ou descarregado pela corrente dos sensores.
Tocando em X1 o capacitor carrega-se até uma determinada tensão, que então aparece na saída do circuito.
Esta tensão controla um oscilador que, aplicando seu sinal no Triac determina o ângulo d disparo.
Como a resistência de entrada do amplificador operacional é extremamente elevada, quando tiramos os dedos do sensor X1, o capacitor (que deve ser de alta qualidade) mantém a carga por um bom tempo e com isso a potência aplicada à carga.
Quando tocamos em X2, ocorre a descarga lenta do capacitor, e com isso a tensão na saída diminui, com a redução da potência aplicada à carga pelo Triac.
Veja que, quando tiramos agora o dedo do sensor X2, o capacitor mantém a nova carga e com isso a tensão no capacitor.
Com bons capacitores, podemos manter a carga do capacitor pode várias dezenas de minutos, sem a necessidade de refazer o ajuste.
O circuito não funciona com lâmpadas fluorescentes ou lâmpadas eletrônica e nunca deve ser usado com aparelhos eletrônicos.
Montagem
Na figura 4 temos o diagrama completo do dimmer.
A montagem, com base numa placa de circuito impresso, é mostrada na figura 5.
O triac deve ser sufixo B ou D se a rede for de 110 V e sufixo D se a rede for de 220 V, devendo ser dotado de um dissipador de calor.
O triac indicado suporte cargas até 4 A.
O transformador T2 é um transformador de disparo com relação de espiras de 1 para 1, o qual pode ter construção caseira.
Para isso, num pequeno bastão de ferrite faça dois enrolamentos d 200 espiras de fio fino (32, por exemplo).
O capacitor C2 é crítico, pois dele depende o tempo em que o ajuste se mantém.
Deve ser usado um capacitor de poliéster de boa qualidade com tensão de trabalho de 100 V ou mais, com a faixa de valores indicada no diagrama.
Os demais componentes são comuns.
Os resistores são de 1/8 W e os sensores são duas chapinhas de metal que devem ser tocadas simultaneamente.
Na figura 6 temos uma sugestão de caixinha de controle com os sensores de toque.
Será muito importante verificar o isolamento entre o primário e o secundário do transformador usado antes.
Este componente determina a segurança ou isolamento dos sensores, evitando assim que se tome choque ao tocar nos sensores.
Prova e Uso
O circuito deve ser ligado em série com a carga a ser controlada.
Feita a instalação, faça um teste, ao mesmo em que ajusta P1 e P2 para obter a faixa de controle desejada.
CI-1 – CA3140 – circuito integrado
Q1 – 2N2646 – transistor unijunção
Triac – TIC226B ou D – triac para 110 V ou 220 V
D1, D2, D3 – 1N4002 – diodos retificadores
F1 – fusível de acordo com a carga
S1 – Interruptor simples
P1 – 100 k Ω – trimpot
P2 – 470 k Ω - trimpot
X1, X2 – sensores – ver texto
T1 – transformador com secundário de 12 + 12 V – 200 a 500 mA
T2 – transformador de pulsos – ver texto
C1 – 1 000 µF x 25 V – capacitor eletrolítico
C2 – 1 a 2 µF x 100 V – capacitor de poliéster – ver texto
C3 – 150 nF – capacitor cerâmico ou poliéster
R1, R2 – 1 M Ω x 1/8 W – resistor – marrom, preto, verde
R3 – 4k7 Ω x 1/8 W – resistor – amarelo, violeta, vermelho
R4 – 10 k Ω x 1/8 W – resistor – marrom, preto, laranja
R5 – 120 Ω x 1/8 W – resistor – marrom, vermelho, marrom
X1 – carga (lâmpada, motor, etc)
Diversos:
Placa de circuito impresso, cabo de força, caixa para montagem, suporte para o fusível, fios, solda, etc.
