Por que Relés Inteligentes têm limites diferentes para LED e Incandescentes?

Para todo bom projetista de casa inteligente, observar a potência máxima de um relé ou interruptor inteligente é de extrema importância. Caso você seja cuidadoso no seu projeto, já deve ter notado que interruptores inteligentes possuem potências máximas diferentes a variar do tipo de lâmpada utilizada: LED/fluorescente ou incandescente. Mas qual o motivo disso?

Demonstração de potência máxima distinta entre lâmpada incandescente (700W) e LED (300W). (Imagem: PontoByte/Vitor Gomes).

Como sabemos, a potência de um equipamento é dada por uma conta simples: o famoso P (Potência em Watts) = V (Tensão) * I (Corrente). Esse cálculo atende boa parte dos projetos, mas, quando lidamos com corrente alternada e, principalmente, eletrônica, há mais fatores a serem considerados, como o Fator de Potência.

O Fator de Potência é um valor que mede a eficiência com que a energia elétrica é convertida em trabalho útil e varia conforme o tipo de carga conectada. Cargas capacitivas, como lâmpadas LED/fluorescentes, podem apresentar características que adiantam a corrente em relação à tensão, enquanto cargas resistivas, como lâmpadas incandescentes, apresentam uma relação direta entre tensão e corrente.

Os capacitores, componentes eletrônicos que estão presente em lâmpadas LED, fluorescentes e vários outros equipamentos, tendem a atrasar a tensão porque funcionam como pequenas baterias, acumulando energia em um curto período de tempo e fazendo com que, em certo momento, o circuito quase se comporte como um fio elétrico contínuo, ou, em outras palavras, um quase curto-circuito.

Durante a Corrente de Inrush, isto é, o período em que o circuito quase se comporta como um quase curto-circuito, ocorre uma rápida e elevada passagem de corrente elétrica, o que faz com que equipamentos sensíveis, como nossos relés e interruptores de casa inteligente, aqueçam e se danifiquem.

Linha amarela representando a Corrente de Inrush, ou seja, o aumento repentino da corrente elétrica. (Imagem: YouTube/WR Kits).

Sendo assim, a principal alternativa para regular a corrente máxima causada por cargas capacitivas é aumentar a robustez, melhoria dos componentes e a isolação dos circuitos, o que acaba por encarecer o produto final.

Todavia, quando falamos de cargas puramente resistivas, como as lâmpadas incandescentes, os principais efeitos indesejáveis transientes da capacitância ou indutância deixam de existir, tornando a carga muito mais previsível e fácil de se operar.

Em circuitos puramente resistivos, como com uma lâmpada incandescente, a corrente e tensão tendem a operar como uma senoide quase perfeita. (Imagem: Edisciplinas/USP).

Por essa razão, um relé ou interruptor inteligente com potências máximas iguais para lâmpadas LED e lâmpadas incandescentes seria tecnicamente impossíveis de existir, já que, para atender cargas capacitivas, o dispositivo precisa ser robusto e capaz de lidar com os momentos de pico transientes, enquanto cargas resistivas não apresentam tal problema.

Agora que você sabe por que ocorre essa diferenciação, fique atento na sua próxima compra e elaboração de seu projeto de casa inteligente!

Referências:

  1. LOPEZ, Ricardo. Qualidade na Energia Elétrica. 2ª ed. São Paulo: ArtLiber.
  2. NUSSENZVEIG, Herch. Curso de física básica. 2ª ed. Rio de Janeiro: Blucher.

Vitor Gomes, também conhecido como vctgomes, é bacharel em Engenharia Elétrica pela UniFG (Centro Universitário UniFG). Ele tem 25 anos e vive no interior da Bahia. Graças à sua habilidade em TI, conhecimento em informática e seus hobbies em casa inteligente, decidiu criar o PontoByte.com, onde expõe suas opiniões sobre vários produtos de casa inteligente.