O circuito inversor que apresentamos não é indicado para a alimentação de eletrodomésticos ou eletrônicos a partir de pilhas ou bateria. Sua freqüência não é controlada (60 Hz) e a forma de onda do sinal produzido não é senoidal.
Entretanto, ele serve para aplicações mais simples onde se necessite de uma alta tensão na faixa de 200 a 400 V, obtida a partir de pilhas comuns ou da bateria de um automóvel. Dentre as aplicações possíveis para este circuito podemos citar:
• Acendimento de lâmpadas fluorescentes a partir da bateria do carro ou de pilhas
• Sistemas de iluminação de emergência com lâmpadas fluorescentes
• Sinalização
• Geração de alta tensão para um eletrificador portátil
A base do projeto é um circuito integrado 4093 e os poucos componentes utilizados tornam-no bastante acessível. As lâmpadas fluorescentes de 4 a 10 W, mesmo aquelas que já estão fracas demais para funcionar na rede de energia, acendem quando ligadas na saída deste inversor.
Também podem ser usadas pequenas lâmpadas utravioleta, da mesma faixa de potência, para gerar efeitos especiais de iluminação em um robô, ou ainda dotá-lo de um sistema de visão noturna.
Como Funciona
O sinal pulsante necessário à excitação do transformador elevador de tensão é gerado por um oscilador com base numa das portas do circuito integrado 4093. A freqüência deste sinal é determinada basicamente por C1 e R1. Será interessante alterar R1 na faixa de 10 k ohms a 100 k ohms para se obter a freqüência que dê melhor rendimento com o transformador usado.
O sinal retangular gerado por este oscilador é amplificado digitalmente pelas outras três portas do circuito integrado 4093, que são ligadas como buffers/inversores em paralelo.
A saída das três portas amplificadoras excita diretamente a base de um transistor Darlington de potência, que tem por carga o enrolamento de baixa tensão de um pequeno transformador de força.
Desta forma, os sinais amplificados, aplicados ao transformador, induzem no enrolamento primário uma tensão que pode variar entre 200 e mais de 400 V, mesmo que o transformador seja de 110 V ou 220 V.
O que acontece é que a especificação 110 V ou 220 V é válida quando a tensão aplicada é senoidal de 60 Hz. Como este circuito gera sinais retangulares, as transições rápidas podem induzir tensões mais elevadas.
Temos, então, uma alta tensão suficiente para ionizar o gás de uma lâmpada fluorescente ou causar um forte choque em quem se submeter a sua ação. Evidentemente, a potência do circuito é baixa, da ordem de alguns watts, o que significa que a lâmpada fluorescente não irá brilhar com a máxima intensidade.
O circuito funciona tanto com tensões de 6 V como 12 V. Evidentemente, a potência será maior com uma alimentação de 12 V.
Montagem
Na
figura 1 temos o diagrama completo do inversor.
A disposição dos componentes em uma placa de circuito impresso é mostrada na
figura 2.Os leitores que desejarem uma montagem experimental, podem usar uma matriz de
contatos.
O transistor de potência deve ser dotado de um pequeno radiador de calor.
O transformador pode ser de qualquer tipo com enrolamento primário de 110 V ou 220 V, e secundário com tensões de 6 a 12 V e corrente de 200 a 400 mA. Veja que a tensão do secundário não precisa ser necessariamente a usada na alimentação.
Para a conexão à lâmpada fluorescente deve ser usado fio encapado, porque um toque pode causar choques desagradáveis.
Prova e Uso
Para provar o circuito basta conectar uma lâmpada fluorescente em sua saída e alimentá-lo. Depois, encontre o valor de R
1 que resulte no maior brilho. Um trimpot de 100 k ohms em série com um resistor de 2,2 k ohms permite um ajuste de rendimento melhor.
Para usar o circuito como eletrificador, conecte o enrolamento de alta tensão de acordo com a
figura 3.
Em um robô, o circuito pode ser usado para excitar dois eletrodos que darão um ‘choque” nas pessoas que forem tocadas por ele, funcionando assim como uma espécie de “arma”. O choque, entretanto, é inofensivo, se bem que desagradável, dada a baixa corrente do circuito.
Observe que a cerca deve ser isolada, pois qualquer fuga faz com que a tensão caia e, com isso, a intensidade do choque fique reduzida.
Para um funcionamento prolongado deve ser utilizada bateria de boa capacidade ou pilhas alcalinas grandes. Se usar fonte de alimentação, ela deve ser isolada da rede de energia, ou seja, deverá ter transformador e uma capacidade de pelo menos 800 mA.
*Originalmente publicado na revista Mecatrônica Fácil - N° 38(Edição digital) 
