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Luz de Emerg??ncia


N??o fique no escuro!

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postado 9 de Fevereiro de 2019 - atualizado 17 de Maro de 2019

Autor: Alex Pisciotta


Quedas de energia acontecem com frequ??ncia cada vez menor, mas quando ocorrem, representam uma situa????o muito desagrad??vel e at?? perigosa: ficar sem luz no meio de um banho, ou com crian??as pequenas em casa, pode ser motivo de p??nico e at?? causa de acidentes.

Por isso, em janeiro de 2018, resolvi fazer um dispositivo que mant??m uma bateria constantemente carregada, respeitando-se as normas de prote????o para baterias, e fazendo-a alimentar a ilumina????o de emerg??ncia espalhada pela casa.

No Passado Foi Assim...

Encontrei entre meus projetos antigos um circuito para ilumina????o de emerg??ncia, muito rudimentar, que montei entre dezembro de 1999 e janeiro de 2000, que n??o contava com nenhum circuito de prote????o para a bateria: Um resistor de pot??ncia mantinha uma corrente constante na bateria e, em caso de falta de energia, um rel?? acionava as l??mpadas de emerg??ncia at?? que a energia voltasse ou a bateria se descarregasse completamente. Descarregar uma bateria completamente ?? o mesmo que danific??-la, assim como carregar com corrente muito alta.

Aproveitando a mesma caixa e o mesmo transformador, desenvolvi o novo circuito para carregar a bateria com o m??ximo de 10% da corrente nominal da bateria, conforme recomendado pelo fabricante, e tamb??m para desconectar as cargas da bateria caso a tens??o fique abaixo de 80% do valor nominal, protegendo a bateria contra descargas severas, aumentando, assim, a sua vida ??til. Al??m de luz de emerg??ncia, coloquei no circuito a fun????o de alimentador constante de pequenas cargas 12V, como o meu circuito controlador da bomba d'??gua do sistema de aproveitamento de ??gua da chuva.

O Novo Circuito

O circuito foi projetado para fornecer carga ?? bateria de forma controlada, por isso foi utilizado um LM317 para regular a tens??o m??xima, com um trim pot (R2) para permitir ajuste em 13,8V + 0,7V de queda no diodo de prote????o, para se atingir a carga m??xima da bateria e, atrav??s de Q1, D7 e D9, interromper essa carga quando a bateria chegar na tens??o m??xima, aumentando sua vida ??til. Al??m disso tanto a entrada como a sa??da do circuito foram protegidos por fus??veis, aumentando a seguran??a. Um rel?? faz a liga????o da bateria aos circuitos alimentados e, em caso da carga da bateria chegar no limite inferior de seguran??a, o rel?? se abre por comando de D8, Q2 e RLY1. A ativa????o das l??mpadas de emerg??ncia ?? feita por um transistor de pot??ncia TIP122, pois ser??o utilizados LEDs brancos para a ilumina????o de emerg??ncia. O transistor ?? comandado pelo AMP OP LM741 somente quando o LDR indica que ?? noite e o opto acoplador libera a tens??o naquele ponto quando n??o h?? energia na rede el??trica.

Ap??s o projeto do circuito eletr??nico, foi desenhada a placa de circuito impresso conforme imagem abaixo.

A PCI foi confeccionada utilizando o m??todo de transfer??ncia t??rmica, e corros??o do cobre por percloreto de ferro, e logo em seguida o Silk da placa tamb??m foi transferido pelo m??todo t??rmico.

Depois a placa foi envernizada e em seguida os componentes foram soldados na placa.

Os demais componentes foram montados e alocados na caixa pl??stica, prontos para o teste final.

O v??deo a seguir mostra como o circuito funciona. O LED azul representa uma carga fixa, constante alimentada pelo circuito, e o LED branco representa a luz de emerg??ncia.

Depois dos testes, foram ligadas as cargas fixas e as "l??mpadas" de emerg??ncia. Utilizei fitas de LED branco, daquela autoadesiva, que facilita a montagem dentro dos lustres convencionais, e ficam praticamente impercept??veis. N??o tirei foto para expor aqui, mas foi feita uma arte na tampa da caixa, indicando todas as conex??es, e o conjunto foi instalado em local apropriado e a fia????o passada at?? os pontos de luz e de alimenta????o. O LDR foi passado pelo v??o das telhas e fica abrigado em um encapsulamento pl??stico sobre a casa.

Escolhi os dois banheiros e o corredor central da casa para receber as "l??mpadas" de emerg??ncia, e vou colocar um ponto na cozinha, pois s??o os locais estrat??gicos da casa. O circuito j?? completou um ano de uso (demorei mesmo para conseguir publicar este pequeno artigo!) sem qualquer problema, comprovando sua efici??ncia, e foi muito ??til nos casos de falta de energia, ainda que raros aqui aonde eu moro.

Oportunidades de Melhoria

Uma oportunidade de melhoria seria colocar no lado do emissor do Opto Acoplador 4N25 um diac para que somente fosse polarizado o emissor se ambas as fases estiverem com no m??nimo 90% da tens??o nominal, para que o circuito se torne mais sens??vel ?? queda de apenas uma fase.