Controle de Potência

CONTROLE DE POTÊNCIA

Um kit para controle de potência com TRIAC e inúmeras aplicações, desde uma furadeira com velocidade controlada, até um jantar à meia luz; a velocidade da furadeira manual; da batedeira; do liquidificador; do ventilador a iluminação da cozinha; da sala; do quarto; o calor fornecido por aquecedores; etc., etc., etc., etc., etc., etc., etc. 

capacitor C1 e o DIAC D1 formam o circuito de disparo ou de comando; o TRIAC forma o circuito de potência, ou seja, o circuito que vai regular a quantidade de corrente enviada à carga; o conjunto do resistor R1 e o capacItor C2 constitui um meio de evitar que o TRIAC dispare fora de hora, com pulsos súbitos de tensão, que ocorrem normalmente com cargas indutivas (motores, por exemplo), 

Mas, após as apresentações, vamos ver como o circuito funciona. 

Imaginemos, em princípio, que a tensão entre os terminais A e C esteja passando pelo se- miciclo positivo e que o capacitor esteja se carregando a partir do terminal C, através de P1 (fig. 2A). O capacitor vai se carregar, até atingir o ponto de disparo do DIAC; disparado o DIAC, ele vai dar passagem à corrente vinda de C1, causando o disparo do TRIAC. Em outras palavras, o capacitor vai se descarregar através de D1, e pelo terminal de controle do TRIAC, ocasionando seu disparo, e permitindo, assim, que a corrente de alimentação passe pela carga. Suponhamos, agora, que a tensão entre os terminais A e C esteja em seu se-miciclo negativo (fig. 2B); aquela tensão vai estar, portanto, com a polaridade invertida, e o capacitor passará a se carregar a partir do terminal A, com a corrente de carga limitada pelo potenciômetro P1. Novamente, no instante em que o nível de tensão sobre o capacitor alcançar um certo limite, o DIAC sofrerá um disparo. O TRIAC, então, também será disparado; a única diferença é que, desta vez, o TRIAC vai conduzir em sentido contrário, ou seja, vai dar passagem ao semiciclo negativo da corrente de alimentação da carga. Deste modo, comandado pelo circuito de controle, o TRIAC irá conduzir nos dois sentidos, ficando em série com a carga (quando está conduzindo, o TRIAC é quase um curto-circuito). A corrente de carga de C1 è determinada pelo valor do potenciômetro P1: quanto maior o seu valor, tanto menor será a corrente pelo ramo de C1 e este levará mais tempo para atingir o limite do nível de tensão. E, por outro lado, quanto menor o valor de P1, tanto maior será a corrente de carga e, em consequência, o nível de disparo será atingido mais cedo. Conclui-se, portanto, que a posição do cursor P1 vai determinar o tempo decorrido até o disparo do TRIAC, em cada semiciclo, o que é a mesma coisa que dizer que a posição do cursor de P1 vai determinar o valor da tensão média sobre a carga. E é justamente a variação da tensão média a causadora da mudança de luminosidade de uma lâmpada ou, da rotação de um motor (fig.3). Neste momento, poderia surgir uma dúvida; se o TRIAC está conduzindo em um sentido, como é que ele passa a conduzir no outro? A resposta é muito simples: o capacitor se carrega, dispara o DIAC, que conduz a corrente do capacitor até o TRIAC, disparando-o, confere? O TRIAC vai conduzir durante o restante daquele semiciclo, mas, quando a tensão entre os terminais A e C chegar perto de zero, para mudar de polaridade, a corrente vai estar próxima de zero, também. Chega um momento em que a corrente é multo pequena para manter TRIAC conduzindo e, então, ele simplesmente para de conduzir; a tensão inverte sua polaridade, carrega o capacitor em sentido oposto, até que este ocasione um novo disparo do TRIAC. que passa a conduzir no sentido contrário. O ciclo se repete Indefinidamente, enquanto houver tensão entre os terminais A e C.

— capacitor leva mais tempo para se carregar 

— o TRIAC conduz durante uma pequena parcela de cada semiciclo 

--- a tensão média sobre a carga é pequena 

— o capacitor leva menos tempo para se carregar 

— o TRIAC conduz durante a maior parte de cada semiciclo 

— a tensão média sobre a carga é grande 

A. CONDUÇÃO MÍNIMA DO TRIAC 

B. CONDUÇÃO MÁXIMA DO TRIAC 

FIGURA 3
 

Montagem 

A fig.4 exibe a placa de circuito impresso do kit, vista pelo lado dos componentes, mas com o lado cobreado em transparência. Até mesmo o potenciômetro fica montado sobre a placa, para evitar ao máximo conexões entre a mesma e outros componentes, que dificultaria a montagem. Comece a montagem pelo resistor R1 e pelo DIAC D1; o DlAC não tem polaridade e, portanto, pode ser montado em qualquer posição. Passe, em seguida, a montagem do TRIAC, juntamente com seu dissipador; basta seguir o desenho da placa (ou a fig.4) e o desenho de montagem da fig.5 e não haverá engano. 

Os dois capacitores são os próximos; podem ser instalados em qualquer posição, também, pois não tem polaridade (são capacitores de poliester), Enfim, o potenciômetro, e só inseri-lo nos orifícios apropriados, pressioná-lo sobre a placa e então, soldá-lo convenientemente (veja detalhe na fig.5). 

Use de todo o bom senso ao efetuar as soldagens: em primeiro lugar, limpe os terminais dos componentes, se estiverem oxidados; esta simples operação pode evitar muita dor de cabeça durante a soldagem (a solda não adere bem a superfícies oxidadas). Em segundo lugar, use um bom ferro de solda, próprio para transistores (30 W), com a ponteira bem limpa e estanhada. E, por último, utilize a quantidade correta de solda, em cada soldagem; é suficiente que ela envolva o terminal do componente e faça sua conexão ao circuito impresso, sem formar bolotas. 

O próximo passo é a soldagem de uma das linguetas dos bornes sobre a placa de circuito impresso. Esta lingueta deve ser dobrada, primeiramente, para só depois ser instalada na placa; para garantir o seu contato elétrico com o circuito, deve-se passar um pedaço de fio nu pelo furo correspondente e soldá-lo pelo lado do cobre. Depois, insere-se a lingueta no fio e solda-se um ao outro; veja o detalhe da fig.6, para melhor orientação. 

Vejamos, agora, como fazer as conexões com a placa e com o cordão de alimentação. Siga a fig,7: apanhe o cordão de alimentação e passe sua extremidade através de uma das chapinhas lisas da caixa (aquela com três furos; passe o cordão pelo furo mais próximo da borda da chapa), Dê um nó no cordão, perto de sua ponta, para que, depois de montado o conjunto, você possa dar puxões no cordão sem medo de danificar as ligações internas; solde, agora, uma das pontas do cordão à placa, no local indicado, e a outra ponta, à outra lingueta, que deve ser dobrada da mesma maneira que a anterior. 

Feito isso, vem uma parte um pouco mais difícil: a colocação correta dos bornes e da placa na chapinha lisa da caixa. Observe que cada borne possui duas porcas e uma peça isoladora, de plastico. A ordem de montagem destas peças, em relação à placa e à chapinha, aparece, bem mastigada, na fig.8. Siga as instruções da figura, e você não terá problemas. 

Você tem, neste ponto, uma placa de circuito impresso fixada em uma chapinha; é preciso, agora construir a caixa em torno desse conjunto, isto é, montar os módulos de alumínio e fixá-los à chapinha. O detalhe da montagem dos módulos está na fig,9. Note que a caixa, por dentro, possui ranhuras ou guias, que servem para sustentar a placa de circuito impresso (fig. 10). Os módulos devem ser fixados á chapinha por meio dos parafusos apropriados, que são fornecidos com o kit. 

Instalado o conjunto, é só fechar a caixa, com a outra chapinha (aquela com um só furo); antes porem. veja que o potenciômetro foi fornecido com duas porcas: uma delas deve ficar junto ao corpo do potenciômetro, ou seja, por dentro da caixa. E a outra fica por fora da caixa, para prender firmemente o potenciômetro. Fixe o knob ao eixo do potenciômetro. 

Ao finalizar a montagem do controle de potência, é natural que você queira testá-lo. Sugerimos que você o faça com um abajur. com o qual será mais fácil observar o efeito de controle; basta ligar o plugue do abajur aos bornes do aparelho e o cordão do aparelho, à tomada da parede. Ligue o abajur e verifique o ajuste de luminosidade, girando o potenciôme-tro. 

Aí está: pode controlar tudo o que você quiser, mas lembre-se de respeitar os limites máximos deste aparelho (500 W em 110 e 1000 W em 220 V).