Projeto De Um Protótipo De Dimmer

Resumo – Este relatório tem como intuito apresentar o sistema de funcionamento real de um Dimmer alinhando a fundamentação teórica deste circuito eletrônico conforme visto na disciplina de Eletrônica de Potência I. Assim, colhendo dados para fundamentação de tal proposta no Laboratório de Engenharia Eletrônica da Universidade Católica de Pelotas, e portanto mostrar seus resultados no decorrer deste documento.

Abstract – This report has the intention to present the real system running a Dimmer aligning the theoretical foundation of this electronic circuit as seen in the discipline of Power Electronics I. Thus, collecting data to substantiate such a proposal at the Laboratory of Electronics Engineering, Catholic University of Pelotas and therefore show their results throughout this document.

(Palavras-chave: Eletrônica, Eletrônica de Potência, Dimmer )

Introdução

Dimmers são dispositivos utilizados para variar a intensidade de uma corrente elétrica média em uma carga. Eles consistem de gradadores que, através da diminuição ou aumento da tensão (valor eficaz) e portanto um aumento da potência média de uma lâmpada, controlam a intensidade da luz produzida pela mesma. Um Dimmer tem como objetivo fazer com que aumente ou diminua a intensidade luminosa através de um potenciômetro, que auxilia nessa operação.[1]

Como neste caso trata-se de um controle de luminosidade para lâmpadas comuns (incandescentes), com ele poderemos variar o brilho de uma ou mais lâmpadas de zero até o máximo de forma linear, obtendo-se assim diferentes graus de iluminação. [2]

Este circuito ligará um potenciômetro em série com um capacitor que se carrega através dele. Quando a tensão sobe num semiciclo positivo (ou desce no semiciclo negativo) o capacitor se carrega até o ponto de disparo do DIAC. Desta forma, o ponto de disparo do DIAC fica atrasado no semiciclo de um tempo que depende do ajuste do potenciômetro, sendo assim ele determinará o valor de excitação do TRIAC. Consequentemente esse atraso (ângulo) vai justamente determinar qual é a potencia aplicada à lâmpada e, portanto seu brilho. [2]

Figura 1 – Modo de usar Dimmer conectado a uma lâmpada incandescente

Metodologia

Em primeira instância, foi pesquisado diversos circuitos que suprissem as necessidades da proposta, e após análise e escolha do circuito da Fig. 2, o mesmo foi montado na placa protoboard, conforme Fig. 3, com seus devidos componentes e testado a funcionalidade do mesmo.

Figura 2 – Diagrama completo de um Dimmer

Figura 3 – Circuito montado na protoboard

Assim que obtido o resultado positivo, o circuito foi configurado no Software CAD Eagle onde coube realizar o desenho das trilhas do mesmo para que posteriormente fora impresso na placa de fenolite conforme exposto na Fig. 4.

Figura 4 – Trilhas do circuito impressas na placa

Este procedimento consistiu em imprimir o desenho das trilhas em papel fotográfico. O próximo passo foi passar com de um ‘ferro de passar roupas’, o esquemático do projeto para a placa, e após ter dado como concluída essa etapa, mergulhamos o módulo da placa no Perclorato de Ferro onde ocorreu a corrosão do metal condutor na parte onde o desenho estava “protegido” pela trilha do circuito. Após a conclusão destes procedimentos, furamos a placa nos espaços indicados para colocação dos componentes eletrônicos previstos, conforme Tab. 1.

Tabela 1 – Componentes do Dimmer

Componete Característica

TRIAC TIC 216B

DIAC 1N5411

Resistor 10kΩ x 1W

Potenciômetro 110kΩ

Capacitor 220nF (poliéster)

A seguir, foi realizado a adequação de uma Patola para o encaixe de entrada, saída, botoeira e potenciômetro (Fig. 5).

Figura 5 – Dimmer comportado na patola

Concluída a etapa de construção do protótipo, partimos para averiguação e testes físicos de funcionamento e eficiência do projeto em questão.

Resultados Obtidos

Para constatarmos se o Dimmer construído teve de fato as suas devidas funções física, analisamos em um Osciloscópio as suas diferentes formas de onda. Foi ligado o protótipo na saída da rede 220V e colocado os terminais do Osciloscópio na lâmpada.

Primeiramente, com a botoeira em modo ‘OFF’, o gráfico nos mostra que não há carga na lâmpada, conforme ilustrado na Fig. 6.

Figura 6 – Tensão nula

Após, colocamos a botoeira em modo ‘ON’ analisamos que