Projeto, simulação e implementação de circuito com Dimmer

Universidade de Pernambuco
Escola Politécnica de Pernambuco 

Eletrônica industrial

Projeto, simulação e implementação de circuito com Dimmer

Recife, Junho de 2016

Universidade de Pernambuco
Escola Politécnica de Pernambuco

Jessyca Maria Páscoa

Stella Batista

Taciana Duarte Cabral

Eletrônica Industrial

Projeto, simulação e implementação de circuito com Dimmer

Relatório técnico sobre o desenvolvimento do projeto referente a nota do segundo exercício escolar, pautado na ementa da disciplina de Eletrônica Industrial, do curso de Engenharia Elétrica, realizado no laboratório de eletrônica, localizado no bloco  andar da Escola Politecnica de Pernambuco, ministrada pelo professor Leonardo Guerra.[pic 1]

Recife, Junho de 2016

RESUMO

Os aspectos a serem abordados neste relatório é a montagem de um circuito elétrico com Dimmer, o qual será mostrado com mais detalhes no desenvolvimento deste trabalho, os cálculos dos componentes empregados para seu funcionamento correto, assim como sua simulação e implementação.

Palavras-Chaves: Eletrônica. Industrial. Dimmer. Circuito. Elétrico. Relatório. Eletrônica. Potência.

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO        

OBJETIVOS        

Gerais        

Específicos        

CIRCUITOS        

1.        Dimmer        

1.1        Simulação:        12

1.2        Implementação:        4

CONCLUSÃO        9

---

INTRODUÇÃO

Antes de iniciar o procedimento de montagem do circuito em análise, faz necessário ter uma base de conhecimento teórico do mesmo. Um Dimmer consiste de um circuito eletrônico que tem por função regular o nível de tensão circulante, sendo possível ver sua utilização prática em ventiladores e sistemas de iluminação. Este circuito foi projetado, montado e apresentado como avaliação do segundo exercício escolar na disciplina de Eletrônica Industrial.

OBJETIVOS

Gerais

Apresentar o circuito em questão especificando seus fins e suas definições. Além dos cálculos teóricos, apresentamos a simulação do circuito e os materiais necessários para implementação física.

Específicos

Levantamento teórico necessário para o projeto;

Apresentação do circuito montado;

Apresentação dos cálculos e dimensionamentos dos componentes do circuito;

Simulação do circuito em software;

Funcionamento físico do circuito.

CIRCUITOS

1. Dimmer

Os Dimmers são considerados dispositivos eletrônicos capazes de variar a intensidade de corrente elétrica média em uma carga, por via do aumento ou diminuição do valor eficaz da tensão dentre um aumento da potência média de uma lâmpada. Desta forma, pode-se controlar a intensidade da luz uma vez que a intensidade luminosa pode ser aumentada ou diminuída.

Eletrônicos de potência vem expandindo-se rapidamente desde 1960. Entre 1960-1970 tiristores e TRIACs chegaram ao mercado. Utilizando estes componentes tornou-se mais simples construir controladores de luz, pequenos e baratos, que possuíssem uma boa eficiência. Outra vantagem dos Dimmers em comparação com as tecnologias anteriores, como os reostatos, é que estes eram ligados em série com as lâmpadas incandescentes e causavam risco de incêndios.

        Quando o Dimmer é ligado em série com lâmpadas incandescentes, por exemplo, eles permitem controlar o brilho destas lâmpadas. Quando ligados em série com aparelhos que utilizam motores universais, eles controlam suas velocidades, como é o caso dos ventiladores e liquidificadores. Já em série com elementos de aquecimentos, como chuveiros e torneiras elétricas, os Dimmers controlam a temperatura.

No entanto, estes controles só podem ser feitos com cargas resistivas, tais como lâmpadas e elementos de aquecimento, ou formados por um único enrolamento indutivo, como motores universais e transformadores. Não se deve usá-los com lâmpadas eletrônicas, fluorescentes ou equipamentos eletrônicos em geral, pois podem danificá-los.

O principal componente desse circuito será o TRIAC que atuará como um interruptor, determinando a quantidade de potência que vai ser aplicada à lâmpada ou outra carga. O potenciômetro irá permitir variar a potência fornecida pelo TRIAC.

Há TRIACs de vários tipos, com capacidade de controlar cargas de até 16 ampères, possibilitando seu uso em aparelhos pequenos como lâmpadas, abajures, liquidificadores, e, até mesmo, grandes equipamentos, como aquecedores de ambiente, estufas, entre outros.

O controle do ângulo de condução de um TRIAC é a principal característica para o funcionamento do circuito. Quando disparado em vários pontos do sinal senoidal gerado pela rede de energia, que pode variar entre 110V ou 220V, é possível obter diferentes potências relacionada a uma carga.

Tomando como base esse conceito, pode-se deduzir que se um disparo for feito no início do semiciclo, todo ele poderá ser recebido pela carga fazendo com que ela obtenha a maior potência. Logo, se o disparo for feito no final do semiciclo, uma pequena parte da energia será passada para a carga, sendo assim uma potência reduzida. Podemos observar isso na Figura 1.

[pic 2]

[pic 3]

---

1. Fórmulas e cálculos Dimmer

Os Dimmer são dispositivos semicondutores de quatro camadas desenvolvidos para serem usados como controles de potência e osciladores de relaxação. O símbolo e a característica deste tipo de componente é mostrado na figura 2. Eles são usados como dispositivos acionados por sinais externos, na verdade não existem muitos cálculos a serem aplicados nos projetos práticos a não ser os que justamente envolvem estes sinais e as características dinâmicas de seu funcionamento.