Soft start para acionamento de lampadas incandescentes em fonte chaveada

[Oderlando R. Silva]

Boa noite, pessoal ! Eu estou pensando em usar uma fonte chaveada 12V de modelo parecido com o da foto para alimentar uma pequena chocadeira. A chocadeira possuirá uma lâmpada incandescente 12v que será alimentada pela fonte. Como a lâmpada ficará ligando e desligando por conta do termostato, estou procurando uma forma da corrente ser liberada, quando o termostato fechar os contatos do relé, de forma gradativa à lâmpada, evitando assim mudanças abruptas da corrente fornecida pela fonte. Tenho a preocupação da fonte sofrer problemas por conta das mudanças bruscas na corrente que passa pela mesmo. Por isso quero encontrar uma maneira de "suavizar" isso. Através de algumas dicas de um colega da eletrônica, estou pensando em fazer o seguinte: Usar um mosfet para suavizar a corrente inicial que sai da fonte, usando para isso também dois resistores e um capacitor da seguinte forma: usar um divisor resistivo para a tensão de gate do MOSFET e colocar o capacitor de carga entre o Gate e Source. Desta forma, ao alimentar o sistema, o capacitor bloqueia o MOSFET por estar com 0V, e se carrega pelo resistor de Dreno/Gate. Durante a carga, ele vai atuando na tensão de Gate do MOSFET e a carga é ligada no Dreno.Será que isso pode dar certo ?

[Renato.88]

Seria mais interessante um controle de temperatura linear ou Pwm, assim a lâmpada fica a meio brilho mantendo a temperatura correta. 

Com o relé ligando e desligando quem vai estragar primeiro será a lâmpada. 

 

Quanto à fontes de alimentação deve se tomar cuidado com cargas indutivas, a lâmpada é resistiva não causa mal algum. 

[Ricardo S Ferreira]

Mas qual a necessidade de usar lâmpada 12V?

Até pela questão do consumo de energia creio que uma lâmpada de 220V ou 110V gastaria menos porque não estará sempre ligada.

[Renato.88]

1 hora atrás, Ricardo S Ferreira disse:

Mas qual a necessidade de usar lâmpada 12V?

Até pela questão do consumo de energia creio que uma lâmpada de 220V ou 110V gastaria menos porque não estará sempre ligada.

Acho que pelo tamanho da lâmpada ou dificuldade de encontrar lâmpadas incandescentes nos dias de hoje. 

Aproveitando:

Se o amigo @Oderlando R. Silva quiser, eu fiz um termostato eletrônico para lâmpadas incandescentes de 110/220V. 

Uma vez eu também estava tentando montar uma chocadeira e acabei deixando de lado. 

O circuito usa componentes bem simples de encontrar. 

[Ricardo S Ferreira]

Ok. Não se encontra mais incandescente nas lojas mas tem as halógenas com mesmo formato e dissipação. 

No mercado livre tem muitas. 

Inclusive comprei para minha bancada para teste de equipamentos pois não encontrei em lojas físicas. 

[faller]

Às vezes um simples NTC em série com a lâmpada pode resolver seu problema ai..

O dimensionamento do mesmo depende da corrente da lâmpada.. Simples e barato...

 

Por exemplo esse dai..

https://www.soldafria.com.br/termistor-ntc-10r-11mm-p-1432.html?search=ntc

 

Sem dados da lâmpada fica extremamente difícil de se valorar ou dimensionar esse NTC..

 

 

[Oderlando R. Silva]

Em 07/07/2018 às 01:49, Mestre88 disse:

Acho que pelo tamanho da lâmpada ou dificuldade de encontrar lâmpadas incandescentes nos dias de hoje. 

Aproveitando:

Se o amigo @Oderlando R. Silva quiser, eu fiz um termostato eletrônico para lâmpadas incandescentes de 110/220V. 

Uma vez eu também estava tentando montar uma chocadeira e acabei deixando de lado. 

O circuito usa componentes bem simples de encontrar. 

Gostaria muito de ver o seu termostato, amigo !

[Renato.88]

4 horas atrás, Oderlando R. Silva disse:

Gostaria muito de ver o seu termostato, amigo !

Não ficou algo tão simples porque eu fiz já faz muito tempo, ainda estava aprendendo.

Mas funcionou muito bem:

Em R11 se ajusta a temperatura, o transistor Q4(2N2222) tem que ficar lá dentro da chocadeira pra medir a temperatura corretamente.

A lâmpada é incandescente 110 ou 220V de 60W. O transformador é 110 ou 220V com saída de 12+12V e 200mA.

O opto acoplador pode ser qualquer outro que sirva pra corrente alternada. Essa parte do circuito eu coloquei depois, na época eu não conhecia esse componente, no esquema original o circuito de baixa potência não era isolado da rede elétrica.

[Sérgio Lembo]

@Mestre88 , não consegui identificar se este seu circuito realiza um PWM embora a primeira vista mais pareça um termostato com histerese. Supondo que sim, o legal desse tipo de circuito é que, se for utilizado um MOC com disparo a zero grau e escolhida uma frequência de base no 555 <= 10Hz tem-se um excelente regulador de potência de aquecimento com FP = 100% e zero EMI e EMC, isto é, um PWM com partes inteiras de semiciclos tanto no Ton quanto no Toff.

[Renato.88]

2 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

@Mestre88 , não consegui identificar se este seu circuito realiza um PWM embora a primeira vista mais pareça um termostato com histerese. Supondo que sim, o legal desse tipo de circuito é que, se for utilizado um MOC com disparo a zero grau e escolhida uma frequência de base no 555 <= 10Hz tem-se um excelente regulador de potência de aquecimento com FP = 100% e zero EMI e EMC, isto é, um PWM com partes inteiras de semiciclos tanto no Ton quanto no Toff.

Esse circuito é aquele que eu mencionei num outro tópico sobre controle de temperatura, onde você desenvolveu o circuito para o autor do tópico, aquele cara que fazia cerveja, lembra?

Na ocasião você disse algo sobre zero crossing, eu não conhecia o termo e fui pesquisar.

Esse circuito eu fiz em 2009 na base da tentativa e erro, naquela ocasião eu não tinha os acopladores óticos, no lugar dele tinha um transistor PNP e o circuito do 555 tinha o terra comum a rede elétrica. 

Não havia problema, pois o circuito ia ficar fechado numa caixa plástica. 

Eu sabia que um dimmer apenas cortava a senoide pra limitar a tensão na carga, então imaginei que um simples oscilador com 555 poderia fazer a função e o transistor que serve como sensor de temperatura poderia limitar a corrente de carga do capacitor e alterar o tempo de acordo com a temperatura. 

Montei o circuito, mas a lâmpada ficava piscando visívelmente. Mas eu queria que fosse que nem no dimmer. 

Comecei a analisar o dimmer e percebi uma coisa, que o capacitor dele só é carregado para o triac disparar quando se tem tensão na senoide. Por estar direto em ac existe uma sincronia de disparos no triac. 

Meu circuito não tinha isso, era só o 555 acionando o triac a qualquer momento do tempo. 

Foi aí que eu tive a ideia de colocar aqueles componentes ali, D2, D3, R13, R14, Q2 e Q5. Para sincronizar o pulso do triac de acordo com a senoide de 60Hz. 

Sendo assim, no momento que a senoide passa pelo zero o 555 dispara e mantém a lâmpada desliga, pois o opto está invertido. 

Quando a tensão volta, Q2 abre e o capacitor se carrega através do amplificador do sensor. Assim a lâmpada acende voltando a apagar no momento que o ciclo da senoide terminar e reiniciando o ciclo.

Dependendo da temperatura, muda o tempo de carga do capacitor e consequentemente o tempo de lâmpada ligada. 

Aí está, eu fiz o circuito com o tal do zero crossing sem saber o que era, sem ele por inúmeras vezes o oscilador acionava a lâmpada por inúmeras vezes com a senoide em zero e muitas vezes com ela no topo, daí o porque de ficar piscando a luz. Com ele aciona sempre no mesmo lugar da senoide, mantendo a luz uniforme. O sensor de temperatura altera somente a largura do pulso dentro daquele espaço de tempo. 

[Sérgio Lembo]

4 horas atrás, Mestre88 disse:

O sensor de temperatura altera somente a largura do pulso dentro daquele espaço de tempo. 

E é essa a ideia. Pelo triac já se tem o desligamento a zero grau. Com o MOC de zero e uma base de tempo de varias vezes o tempo do semiciclo tem-se o melhor tipo de controle de potência para aquecimento.O resultado é piscante sim, mas e daí? A capacitância térmica dos corpos nos dá uma temperatura estável. A dinâmica fica sendo idêntica a um SMPS tipo step-down.

[Renato.88]

7 minutos atrás, Sérgio Lembo disse:

E é essa a ideia. Pelo triac já se tem o desligamento a zero grau. Com o MOC de zero e uma base de tempo de varias vezes o tempo do semiciclo tem-se o melhor tipo de controle de potência para aquecimento.O resultado é piscante sim, mas e daí? A capacitância térmica dos corpos nos dá uma temperatura estável. A dinâmica fica sendo idêntica a um SMPS tipo step-down.

É que antes não tinha o MOC, coloquei ele agora que resolvi postar o esquema e até fiz o teste essa semana, ficou a mesma coisa de quando era o transistor. 

Por isso mantive o sistema de corte no 555, senão teria mudar o restante do circuito. 

[Sérgio Lembo]

A primeira vez que vi esse tipo de controle de potência tb não havia o MOC zero grau, desconheço se já havia integrado detector de zero grau. O PWM era a comparação de um dente de serra versus amplificador de erro. Em paralelo um circuito semi-discreto detector de zero gerava um pulso de 500ns a cada zero. Havia 1 detector desses por fase (carga trifásica). Uma porta and jogava o resultado num transformador de pulso largo e tava feito o regulador.  Mudou muita coisa em 30 anos, maior variedade de integrados, bem mais fácil de trabalhar.

[Renato.88]

10 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

O PWM era a comparação de um dente de serra versus amplificador de erro. Em paralelo um circuito semi-discreto detector de zero gerava um pulso de 500ns a cada zero.

Bem por aí...

No caso temos um dente de serra (meio torto) formado pelo C1, R2, R3 e Q1.

O amplificador de erro é formado pelo transistor que trabalha como sensor de temperatura, já que a temperatura ambiente também influencia num sistema de aquecimento.

E o circuito discreto formado por D2, D3, Q2 e Q5. Deixa o circuito desligado assim que a senoide chega a 0,7V e religa assim que ela passa de 0,7V.

[alexandre.mbm]

Em 08/07/2018 às 18:44, Renato.88 disse:

o transistor Q4(2N2222) tem que ficar lá dentro da chocadeira pra medir a temperatura corretamente.

 

Como é isso do 2N2222 medir temperatura?

 

Em 10/07/2018 às 12:19, Renato.88 disse:

O sensor de temperatura altera somente a largura do pulso dentro daquele espaço de tempo.

 

Onde você aprendeu a usar o 2N2222 como sensor de temperatura? Muito interessante...

[Renato.88]

3 minutos atrás, alexandre.mbm disse:

Onde você aprendeu a usar o 2N2222 como sensor de temperatura?

Numa revista de eletrônica dos anos 80:

http://www.mediafire.com/file/n7y25i2eyslvak0/NE051_Maio1981.pdf/file

 

Dá pra fazer com qualquer transistor, mas o 2N2222 tem o invólucro de ferro, aí tem mais robustez e conduz melhor a temperatura.

Também é possível medir a temperatura com os diodos de vidro.

Nessa outra revista usam um diodo como sensor:

http://www.mediafire.com/file/pqth3ar1mwdlo2o/se090.pdf/file

 

Meu pai tinha um termômetro digital comprado que usava transistor pra medir, antigamente não tinha as facilidades de hoje como o LM35 ou os módulos de Arduino, então se improvisava.

[Thiago Miotto]

Lâmpadas incandescente 220V e 110V ainda são encontradas com facilidade em lojas de materiais de construção. Para ambientes com calor, tipo dentro de uma churrasqueira, só elas aguentam.