Implementação de semáforo LED com aproveitamento da estrutura convencional.

Resumo

Tendo em vista a baixa durabilidade das lâmpadas convencionais utilizadas nos semáforos, que causam transtornos de trânsito devido a frequente manutenção, bem como sua baixa intensidade luminosa, a implementação de tecnologia LED nos semáforos vem como uma alternativa para resolver tais problemas relacionados ao trânsito. Percebeu-se que o sistema de semáforo convencional necessita de uma manutenção frequente. A partir desta análise determinamos que as fontes luminosas utilizadas nos semáforos são a parte principal do sistema. A tecnologia LED é ideal para solucionar este tipo de problema, no entanto, seu custo inicial é relativamente alto, muitas vezes dificultando sua implementação. Assim, dividiu-se em fases o projeto, sendo a primeira focada na substituição apenas do sistema eletrônico do semáforo, aproveitando a estrutura existente, portanto diminuindo este custo e facilitando sua instalação. O projeto se encontra em fase inicial, e pretende-se apresentar o comutador do semáforo LED, componente essencial para a conversão do sinal utilizado nas sinaleiras comuns para comanda-lo. Tal dispositivo foi projetado de modo a diminuir os custos de manutenção e aumentar a durabilidade dos LEDS. Sem o uso do comutador seria necessária uma fonte para cada um dos três LEDS, quando podemos utilizar apenas uma, considerando que apenas uma fase é acionada de cada vez. Assim, essa única fonte fica permanentemente ligada aumentando sua via útil, visto que acionamentos contínuos da fonte a diminuem. Além disso, assim se evita o tempo de acionamento da fonte, que poderia causar um intervalo indesejado entre as fases do semáforo. Dentre os diversos tipos de comutador o acionamento transistorizado garantiu maior durabilidade e confiabilidade. O circuito consiste em três partes iguais, uma para cada fase. Cada parte consiste em um transformador, regulador, acoplador óptico e chaveamento transistorizado. Os três circuitos compartilham a mesma fonte para acionamentos das pastilhas LEDs. O uso do acoplador óptico se faz necessário para fornecer segurança ao sistema, enquanto o transformador, retificador, filtro e regulador transformam o sinal de 220 VAC proveniente do controlador em uma tensão contínua muito mais baixa para acionamento do LED interno do acoplador óptico. Esse por sua vez aciona a base do transistor de saída do acoplador que está ligado ao transistor de alta potência que irá chavear as pastilhas de LED. O circuito não possuí partes móveis (estado sólido), pois o uso de relés possuí um número limitado de acionamentos. Como o projeto está em etapa inicial, apenas testes em laboratórios estão sendo feitos para garantir o funcionamento adequado do circuito. Ainda há outros módulos a serem projetados e construídos para obtermos o primeiro protótipo funcional. Portanto decidiu-se adotar esse projeto devido às frequentes falhas observadas nos sistemas de semáforos atualmente utilizados.