Dimmer com TRIAC

Introdução

Os tiristores SCR (retificador controlado de silício) são dispositivos semicondutores que possuem uma estrutura de pelo menos quatro camadas dopadas em uma sequencia de PNPN. Esta família funciona analogamente a um diodo, mas apresenta um terceiro terminal denominado gate (gatilho ou porta), responsável pelo controle da condução (disparo). Em operação, o disparo ocorre em sincronismo com a forma de onda CA que está sendo retificada por um ângulo pré-determinado pelo projetista. Após o disparo, o SCR continua em condução até que a sua corrente se torne menor do que a corrente de manutenção, desligando o dispositivo. Quando não conduz, recebe toda a tensão de entrada entre o anodo e o catodo até que ocorra um novo disparo.

Figura 1: Tiristor

Objetivo Descrever um circuito Dimmer para controlar a intensidade luminosa de uma lâmpada, utilizando tiristores.

Componentes utilizados

 Placa de circuito impresso
 Lâmpada 60W
 Bocal para lâmpada 60W
 Diodo 1N4007
 Capacitor 150nF
 Resistor 1kΩ
 Resistor 20kΩ
 Potenciometro 20KΩ
 Dissipador de calor para SCR
 Fios paralelos
 Tomadas macho

Projeto

O circuito abaixo (fig.2) pode ser analisado pela resposta senoidal do circuito RC, desconsiderando a descarga do capacitor durante o período de condução do SCR. Figura 2: Circuito

Desse modo, o ângulo de fase (θ) da tensão sobre o capacitor C1 pode ser controlado de 0o até bem próximo de 90o. Contudo, o valor eficaz da tensão no capacitor C1 (VC), que é igual a V cosθ, decresce rapidamente para valores altos de θ. Pela variação do potenciômetro P1, o ângulo de fase (θ), assim como a magnitude de VC muda. O ângulo do fator de potência (φ) do circuito RC é dado por:

Φ= tan-1(XC/R) = tan-1(1/ωCR),
R= R1+P1 (resistor + potenciômetro)
E, por trigonometria, quando θ= (π/2) – φ, tanθ= (1/tanφ) e θ= tan-1(ωCR)

O valor instantâneo da tensão sobre o capacitor (vC) é dado por:

vC(ωt)= VC