Olá pessoas, trago alguns circuitos interessantes que foram simulados por mim e montados em ensaio e tiveram bons resultados em comandar as cargas, atentem ao primeiro circuito abaixo:
Dimmer com SCR:
Observem nesse circuito, foi colocado um capacitor a mais de 100nF, C1, ele vai ajudar a estabilizar a tensão, junto com R1 de 2k7 Ohm, de 5W. O potenciômetro R2, pode ser de 10 a 100K Ohm, nesse exemplo, 100k permite variar o ângulo de disparo em até aproximadamente 45 graus, olhem na figura acima, porém com 10k posso variar bem o disparo entre 10 até 45 graus usando a totalidade do potenciômetro. A alimentação é 127 VAC/60Hz, sendo que a carga da lâmpada L1 é de 100W, de filamento incandescente, halogênica, na tensão de 110 a 127V.
O C2 ajuda na estabilidade do sinal, que é entregue ao diodo D1, 1N4148, que pode ser substituído por um DIAC, o D1 impede que um sinal negativo vá para o Gate de SCR1, sendo que o tiristor pode ser o TIC106D ou o BT151, com igual eficácia. Na montagem prática foi verificada uma pequena diferença entre eles, que não prejudica o resultado final e todos os valores medidos podem ser conferidos com um multiteste.
Usei o simulador Circuit Maker para fazer esse circuito, outros simuladores similares podem ser empregados, com esse objetivo, atentem apenas às configurações de uso.
Lay-out desenvolvidos, temos primeiramente o diagrama elétrico adaptado usando o Eagle e usei um Diac ao invés do diodo 1N4148 em D1, conectores X1, são alimentação de circuito, X2, potenciômetro de controle e X3, carga resistiva de até 400W, como citado acima.
Tive um grande cuidado em dimensionar trilhas que suportassem a corrente de carga e o dimensionamento foi exato ao propósito do circuito. No lay-out completo do PCB, podemos observar os detalhes construtivos das conexões e demais componentes.
Foi projetada uma área para acomodar o BT151 de forma que ele dissipe calor nela e possa agregar um radiador (dissipador) de calor adequado. O circuito foi muito otimizado, com 8 componentes e pode ser adaptado às chaves de controle.
As trilhas tem espessura de 1 a 1,5 mm, feita em face simples, recomendando o uso de placas de cobre de fibra de vidro, que possuem uma robustez maior que as placas de fenolite, importante que seja usado soldadores de até 30W, pois há risco de danificar trilhas em função do calor excessivo.
Veja os lay-outs do PCB nos lados da solda e componentes abaixo:
PCB no lado dos componentes (Top Side)
Lista de materiais:
02 Capacitores de poliéster ou cerâmicos de 100nF/250V (C1 e C2).
01 Diodo retificador 1N4148 (D1).
01 Lâmpada halogênica de 110-127V/100W (L1).
01 Potenciômetro Linear de 10 ou 100k (R2).
01 Resistor de 2k7 Ohm/5W (R1).
01 SCR TIC106D ou BT151 (SCR1).
Observem, o diferencial está na separação do sinal positivo, de forma que garanta que haverá apenas um pulso positivo no Gate do SCR1. O potenciômetro R2 pode ter valores de 500, 1k e 10k linear, a diferença é a faixa de operação útil da porcentagem do dispositivo e o respectivo ângulo de disparo correspondente do tiristor, R1 tem 5W de potência e valor de 2k7 (2700) Ohm, C3 tem o valor de 1uF/250V, eletrolítico, cuidado para não inverter a polarização... C3 é colocado em paralelo a R2, R3 e D2, estabilizam a corrente e sinal AC, já o circuito formado por C2 e R4 estabilizam corrente e sinal positivo no Gate do SCR1. Veja ao lado o diagrama elétrico similar feito ao lado, sendo esse esquema bem parecido, nos detalhes de conectores, com o Dimmer.
O SCR1 pode ser o TIC 106D ou BT151, a carga pode ser resistiva até 100W/127V ou indutiva, com resultados similares. Veja a disposição do componente no PCB completo ao lado e outros detalhes construtivos.
Repeti o padrão de projeto do primeiro circuito de modo que eles fossem fáceis de fazer e encaixar em qualquer caixa de controle, montar e usar.
Com a variação de R2, temos o controle do brilho da lâmpada ou rotação de um ventilador, por exemplo. O potenciômetro pode ter valores de 500 Ohm até 10k, consegui melhores resultados com 10 e 100k, a experiência vai dizer qual escolha será melhor!
Abaixo os lay-out do PCB desse circuito:
Lado dos componentes (Top Side)
Lista de materiais:
01 Capacitor de 1uF/250V eletrolítico (C3).
01 Capacitor de 2,2uF/250V eletrolítico (C2).
01 Chave liga-desliga (S1).
02 Diodos 1N4148 retificador (D1 e D2).
01 Lâmpada halogênica de 100W/127V (L1).
01 Resistor de 2k7/5W (R1).
01 Potenciômetro de 500, 1k, 10k linear (R2).
01 Resistor de 100 Ohm, 0,5W (R3).
01 Resistor de 220 Ohm, 0,125W (R4).
01 SCR TIC106D ou BT151 (SCR1).
Circuito de controle de SCR usando PUT:
Observem o circuito abaixo, o circuito usa um PUT, o 2N6027 ou 2N6028.
Neste circuito, usei uma ponte de diodos, que pode ser feita com diodos de até 1A, ou uma ponte pronta com esse valor, o diodo zener adapta a tensão para 12VDC e a configuração formada por R2, C2, R3, R4 e R5, criam o trem de pulsos, positivamente, que dispara o SCR1. C1 dá estabilidade minimizando o riple(ondulação) produzido na entrada do D2. R1 tem 5W de potência e limita a corrente que alimenta o circuito do PUT, o PUT1 foi dimensionado obedecendo dicas do fabricante, confiram o datasheet do fabricante escolhido para maiores informações. Variando o R2, controlamos a intensidade do brilho da lâmpada, nesse circuito indicado para carga resistiva.
Lista de materiais:
01 Capacitor eletrolítico de 470uF/50V (C1).
01 Capacitor de poliéster de 100nF/250V(C2).
01 Chave liga-desliga (S1).
01 Diodo zener de 12V, 0,5W (D2).
01 Lâmpada halogênica de 100W, 127V (L1).
01 Potenciômetro de 10k linear (R2).
01 Ponte de diodos de 1A/250V (D1).
01 PUT 2N6027 ou 2N6028 (PUT1).
01 Resistor de 250 Ohm/5W (R1).
02 Resistores de 15K, 0,125W (R3 e R4).
01 Resistor de 15 Ohm, 0,125W (R5).
01 SCR TIC106D ou BT151 (SCR1).
Confiram agora o diagrama elétrico feito com o Eagle, ao lado, os valores do potenciômetro P1, C2, R3, R4 e R1 podem ser trocados, para adaptar o ângulo de disparo desejado. Com cargas resistivas R1 pode variar entre 2,5k a 4,5k, P1 se tiver 100k, tem um controle mais eficaz, variando o ângulo de disparo, R1 e R2, podem assumir valores de 1k cada, claro que a experimentação prática vai poder determinar os melhores valores em função da carga usada. C1 pode variar de 100 a 470uF/ 50V.
Layout completo do projeto ao lado:
Lay out do topside, lado dos componentes.
Lay out do bottom side, lado da solda
Boas práticas para todos! Postem dúvidas nos comentários, abraços!
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