articol recuperat si postat pe arduinotehniq.com in 01.2016
Orga de lumini cu triacuri
- articol publicat in almanahul Tehnium '88 -
(materialul original este cel al dlui. G. D. Oprescu)
initiere articol in 21.03.2011
Triacurile si tiristoarele sunt dispozitive semiconductoare,
utilizate in rolul de comutatoare electronice de putere,
asemanatoare releelor. Un semnal de declansare se aplica
pe un electrod al dispozitivului semiconductor, electrod
denumit "poarta", si, asemenea tranzistorului, intra in
conductie. Electrozii intre care circula curentul electric
in momentul intrarii in conductie au denumirea de anod -
cel conectat la plusul sursei de alimentare - si catod,
cel care se leaga la minus. Ca functie, aceste dispozitive
sunt diode de putere, carora li s-a adaugat electrodul de
comanda denumit poarta.
Tiristorul poate functiona (in functie de comutator) numai
in curent continuu in sensul de trecere al jonctiunilor,
dand numai in acest caz maximum de randament. In caz ca se
conecteaza la curent alternativ, aplicandu-se un semnal de
comanda pe poarta, el se comporta ca o dioda redresoare,
fiind deschis numai pe o alternanta. Daca se branseaza in
serie un bec de 220V, cu tiristorul in conductie si cu
reteaua de 220V, becul va lumina slab, fiind alimentat
numai cu o alternanta, respectiv cu o tensiune efectiva
injumatatita, doar de 110V. In acest caz, pentru o
functionare normala, e necesar ca tensiunea aplicata
tiristorului si implicit becului conectat in serie sa fie
continua, obtinuta de la o punte de redresare. In acest
caz, tiristorul, functionand numai ca element de comutare,
nu produce o diminuare a tensiunii de alimentare a becului
prin redresare.
Triacul este un element semiconductor bidirectional, care e
alcatuit din doua tiristoare conectate intre ele in sens
invers in acest fel, atunci cand e pilotat cu un semnal de
comanda, el redreseaza atat alternantele pozitive, cat si
cele negative, comportandu-se ca o simpla sarma, care
conduce fara retinere - bineinteles pana la anumite limite
de intensitate, pe care le poate accepta - curentul electric
necesar diverselor aplicalii. Din acest motiv triacurile
sunt preferate pentru realizarea de montaje de efecte
luminoase. In lipsa semnalului de declansare, aplicabil pe
poarta, atat triacul, cat si tiristorul sunt blocate si se
comporta ca un izolator.
In figura 1 se arata schema de principiu a unei orgi de lumini
cu patru canale, din care trei sunt pentru efecte de lumina
multicolora; iar al patrulea serveste pentru aprinderea unui
bec cu lumina alba, in pauza dintre executarea bucatilor
muzicale, dintre sonorizari. Acest circuit e facultativ si
poate fi exclus.
Se folosesc patru triacuri pentru simplificarea constructiei.
Se pot obtine, de asemenea, rezultate foarte bune cu
tiristoare, dar tensiunea aplicata tiristoaretor trebuie in
prealabil redresata, ca in figura 2, cu o punte de diode de
mare putere, de exemplu patru bucati RA220, care rezista la
un curent maxim de peste 20A, cu conditia de a fi montate pe
radiatoare de minimum 25cm2, realizate din
aluminiu sau cupru cu grosime minima de 2mm.
Pentru ca efectele de lumina sa poata fi declansate la nivel
redus de auditie, pentru a nu deranja vecinii, s-a prevazut
un etaj de amplificare suplimentar cu un tranzistor T de tip
BC 107... 109 sau echivalentele in capsula de plastic. El e
alimentat cu tensiune continua obtinuta printr-un redresor
fara transformator, in care tensiunea alternative limitata
de valoarea condensatorului de 2 uF e redresata de diodele
D1 si D2, diode redresoare de tipul 1N4001...4007 sau
echivalente, e filtrata si stabilizata cu ajutorul unei
diode Zener, pentru tensiune de 8...14V.
La intrarea montajului se prevede izolarea livratorului
semnalului de audiofrecventa de montajul orgii de lumini.
Aceasta se obtine cu ajutorul unui transformator de
audiofrecventa cu izolatie foarte buna intre primar si
secundar. Se poate utiliza un transformator de iesire
pentru etaj final cu tub electronic. El poate fi
confectionat in felul urmator. Pe un miez de tole de
ferosiliciu, cu sectiune de 2...4cm2, se
bobineaza mai intai secundarul, circa 1500 spire/0,1..
0,15mm. O izolatie de trei, patru straturi de panza
uleiata sau hartie groasa parafinata, apoi primarul
numarand 150 spire, cu conductor emailat de 0,3..0,5mm.
In acest fel, chiar la auditii in surdina, orga de lumini
functioneaza normal, iar la ridicarea volumului nu se
observa o diferenta apreciabila, dar se recomanda sa se
regleze potentiometrul de la intrare, de sensibilitate,
pentru ca dinamica efectelor de lumina sa nu aiba de
suferit prin aplatizare, sau sincronizare accidentala a
tuturor triacurilor, care se pot intampla la
supramodulare. De aceea e bine ca la fiecare ridicare a
nivelului auditiei sa se reduca volumul etajului de
amplificare, pentru ca palpairile luminoase sa fie bine
diferentiate, nu o lumina continua monocroma.
Fiecare canal e echipat cu cate un triac, care, asemenea
unui releu, e actionat de un semnal de comanda,
dependent de frecventa. Astfel circuitele RC, foarte
simplificate, impart spectrul de frecvente audio in trei
portiuni, de basuri, frecvente sub 300 Hz, apoi
frecvente medii, in preajma a 2 kHz, si domeniul acut,
axat in jurul a 8 kHz. Pentru bas, se va folosi un bec
colorat in rosu, pentru registrul mediu un bec albastru,
iar pentru acut, un bec verde. Se poate incerca
inversarea pozitiei celor doua becuri, verde in loc de
albastru si invers, cu rezultate poate mai pe gustul
utilizatorului, cum de asemenea becul registrului mediu
poate fi galben sau portocaliu; iar pentru acut, verde
sau albastru. in orice caz, efectele luminoase obtinute
ofera foarte mare satisfactie, cu conditia sa se
pastreze lumina rosie pentru frecvente joase. Un canal
suplimentar, cu un bec clar, nevopsit, e pus in
functiune automat, atunci cand nu este auditie, in
pauza. El e conectat cu canalul de actionare al
frecventelor inalte, dar poate fi actionat in contratimp
de pe canalul de bas sau mediu. De asemenea, prin
pozitionarea potentiometrului respectiv spre minim,
canalul nu va actiona. Prin actionarea potentiometrelor
celorlalte trei canale, se obtine combinatia cea mai
echilibrata a efectelor de mixaje de culoare, care insa
poate sa difere de la un gen de muzica la altul. In
cadrul unui spectacol trebuie facuta mai intai o
previzionare, apoi, pe baza notatiilor efectuate in
timpul spectacolului, se vor actiona butoanele, pentru
obtinerea efectelor optime.
Triacurile se vor monta pe radiatoare de minimum 50cm
2. Se vor folosi triacuri de orice fabricate,
la minimum 400V tensiune de functionare, la intensitate
minima de 4A. Sub aceste date minime, fiabilitatea
triacurilor e pusa la grea incercare si exista riscul
defectarii tuturor, in acelasi timp, sincronizat. Se
prevad sigurante in serie, de 2A. Pentru evitarea
parazitarii retelei electrice, fapt care poate deranja
chiar functionarea amplificatorului audio propriu, ca
sa nu se discute despre deranjarea functionarii altor
aparate, sunt prevazute doua bobine de soc, cu miez de
fier L1 si L2. Acestea se realizeaza pe miezuri de tole
de ferosiliciu cu o sectiune de 4..6 cm2.
Carcasa, cu foarte buna izolatie, se umple la fiecare
bobina de soc cu un bobinaj strans, spira langa spira,
cu conductor emaitat de 1,2...1,5mm diametru, ceea ce
constituie cateva zeci de spire, cu un bun efect
antiparazitant.
Realizarea montajului se va face cu atentie deosebita
pentru izolarea pieselor din interior, conectate
direct la retea, de caseta si de exterior. Caseta
trebuie sa fie in mod obligatoriu din material
izolant, in nici un caz din metal, pentru ca orice
urma de umezeala, oricate mijloace de izolatie s-ar
folosi la o caseta metalica, poate duce la accidente
grave prin electrocutare.
Trebuie de asemenea ca si conectarea becurilor din
coloana de becuri colorate sa se faca numai prin
intermediul unor prize standardizate, pentru retea
electrica. Nu se admit nici un fel de improvizatii,
pentru ca ele duc direct la incidente si accidente.
O realizare robusta inseamna satisfactia multor ani
de folosire, fara nici un fel de probleme neplacute.
Intoarcere la pagina principala