Também podemos controlar o início da condução do dispositivo, aplicando um pulso em um ponto pré-determinado do ciclo de corrente alternada, o que permite controlar a percentagem do ciclo que estará alimentando a carga (também chamado de controle de fase).
O TRIAC de baixa potência é utilizado em várias aplicações como controles de potência para lâmpadas dimmers, controles de velocidade para ventiladores, entre outros. Contudo, quando usado com cargas indutivas, como motores elétricos, é necessário que se assegure que o TRIAC seja desligado corretamente, no final de cada semi-ciclo de alimentação elétrica. Para circuitos de maior potência, podemos utilizar dois SCRs ligados em antiparalelo, o que garante que cada SCR estará controlando um semiciclo independente, não importando a natureza da carga.
O símbolo do componente e um exemplo comercial estão demonstrados na figura abaixo:
DIACO DIAC (DIode for Alternating Current) é um gatilho bidirecional ou diodo que conduz corrente apenas após a tensão de disparo ser atingida e para de conduzir quando a corrente elétrica cai abaixo de um valor característico, chamado de corrente de corte. Este comportamento é o mesmo nas duas direções de condução de corrente. A tensão de disparo é por volta dos 30 volts para a maioria destes dispositivos.
O DIAC é normalmente usado para disparar TRIACs e SCRs.
Como um DIAC é um gatilho bidirecional, seus terminais não são marcados como anodo ou catodo mas a maioria é marcada como A1 ou MT1 e A2 ou MT2.
Abaixo encontram-se ilustrados o símbolo do DIAC e um exemplo de componente comercial.
APOSTILA DE ELETRÔNICA BASICA PARA
COMPRIMENTO DE MANUTENÇÃO
ON LINE: https://sites.google.com/site/SOSENEMECURSOS
PRESENCIAL: Ananindeua-Pa cidade de Ananindeua ESTRADA
DO Maguari altos do Ney Variedades
Fone: (91)8861-7868
Ananindeua-Pa
2016
Os tiristores permitem por meio da adequada ativação do terminal de controle, o chaveamento do estado de bloqueio para estado de condução, sendo que alguns tiristores (mas não todos) permitem também o chaveamento do estado de condução para estado de bloqueio, também pelo terminal de controle.
Como exemplo de tiristores, podemos citar o SCR, o TRIAC e o DIAC.
SCRO SCR (Silicon Controlled Rectifier) se assemelha a um diodo pelo fato da corrente poder fluir pelo dispositivo em um único sentido, entrando pelo terminal de anodo e saindo pelo terminal de catodo. No entanto, difere de um diodo, porque, mesmo quando o dispositivo está diretamente polarizado, ele não consegue entrar em condução, enquanto não ocorrer a ativação do seu terminal de controle (terminal denominado porta, ou gate em inglês).Ao invés de usar um sinal de permanência continua na porta (como nos transistores) como sinal de controle, os tiristores são comutados ao ligamento pela aplicação de um pulso ao terminal de porta, que normalmente pode ser de curta duração. Uma vez comutado para o estado de ligado, o tiristor SCR permanecerá por tempo indefinido neste estado, enquanto o dispositivo estiver diretamente polarizado e a corrente de anodo se mantiver acima de um patamar mínimo.
Os SCR's são empregados em corrente alternada como retificadores controlados e, quando utilizados em corrente contínua, comportam-se como chaves. O SCR é apenas um tipo de tiristor, mas devido ao seu disseminado uso na indústria, muitas vezes os termos tiristor e SCR são confundidos. Os TRIAC's são dispositivos semicondutores comumente utilizados em comutação de corrente alternada.
A figura abaixo ilustra a estrutura e o símbolo de um SCR:
A imagem a seguir mostra três modelos de SCR's: baixa, média e alta potência (da esquerda para a direita). Seus tamanhos não estão em escala.
TRIACUm TRIAC (TRIode for Alternating Current) é um componente eletrônico equivalente a dois retificadores controlados de silício (SCR/tiristores) ligados em antiparalelo e com os terminais de disparo (gate) ligados juntos. Este tipo de ligação resulta em uma chave eletrônica bidirecional, que pode conduzir a corrente elétrica nos dois sentidos.
Um TRIAC pode ser disparado tanto por uma corrente positiva quanto negativa aplicada no terminal de disparo. Uma vez disparado, o dispositivo continua a conduzir até que a corrente elétrica caia abaixo do valor de corte. Isto torna o TRIAC um conveniente dispositivo de controle para circuitos de corrente alternada, que permite acionar grandes potências com circuitos acionados por correntes da ordem de miliamperes.
RESISTORO resistor é um dispositivo bastante utilizado em equipamentos elétricos e circuitos eletrônicos, cujas aplicações principais são: geração de calor, limitação da corrente elétrica e produção de queda de tensão.
Seu funcionamento baseia-se na resistência à passagem da corrente elétrica, a qual gera calor por efeito Joule e uma queda de tensão em seus terminais.
A unidade de medida da resistência elétrica é o Ohm (Ω), sendo muito empregados seus múltiplos: kΩ e MΩ, que correspondem, respectivamente, a mil ohms e um milhão de ohms.
Os resistores podem ser construídos utilizando-se carvão, silício ou ligas metálicas.
Resistores de carvão são muito utilizados em eletrônica, enquanto que os de ligas metálicas são utilizados em resistores de potência, reostatos e em aquecedores. Os resistores de silício são construídos no interior de circuitos integrados.Na imagem abaixo encontram-se ilustrados três tipos de resistores mais utilizados em circuitos eletrônicos:
Resistores de Carvão: São os mais antigos e geralmente mais baratos. Neles, os grãos de carvão são misturados com um material de preenchimento e inseridos em um envoltório tubular. Nos primeiros resistores, o carvão era misturado com borracha vulcanizada, contudo, hoje utiliza-se um preenchimento cerâmico. O valor da resistência é determinado pela quantidade de carvão adicionada à mistura. Possuem uma faixa de tolerância maior (10% a 20%), ou seja, seu valor não pode ser determinado com muita precisão. São mais apropriados para aplicações que envolvem grandes picos de tensão, em relação a outros tipos de resistores.
Resistores de Filme Metálico: São feitos de pequenos bastões de cerâmica revestidos por uma liga metálica ou de óxido metálico. O valor da resistência é controlado primeiramente pela espessura do revestimento (quanto mais espesso menor a resistência). Além disso, uma fina espiral pode ser cortada ao longo do bastão, por meio de um laser, criando uma longa tira, a qual formará efetivamente o resistor. Devido a este processo de fabricação, podem ser obtidos resistores com valores bem mais precisos (cerca de 1% de tolerância). Também existem os resistores de filme de carvão, similares aos de filme metálico, porém, mais baratos e menos precisos (5% de tolerância). Estes últimos são, sem dúvida, os mais utilizados em circuitos eletrônicos.
Resistores de Fio: Tais resistores variam bastante em construção e aparência física. Seu elemento resistivo é geralmente feito de longos fios, principalmente de uma liga metálica chamada Nicromo (niquel + cromo), os quais são enrolados ao longo de um bastão cerâmico ou de fibra de vidro e revestidos por um cimento resistente ao calor. São fabricados para potências mais elevadas e resistências de menor valor.
Conforme pode ser observado na figura ao lado, os resistores de carvão e de filme possuem faixas coloridas desenhadas paralelamente ao eixo do componente. Tais faixas são conhecidas como código de cores e expressam o valor da resistência do componente e a sua tolerância.
A imagem a seguir mostra a polaridade dos terminais de um led redondo:
Observe que o terminal negativo é menor e está situado junto ao lado chanfrado do componente.O esquema típico de ligação de um led está mostrado abaixo:
Conforme relatado acima, a inversão da polaridade poderá provocar a queima do componente. Além disso, o cálculo correto do valor do resistor é de fundamental importância.
TIRISTORO nome Tiristor vem do termo grego "thyr" (que significa porta) e engloba uma família de dispositivos semicondutores multicamadas, que operam em regime de chaveamento, tendo em comum uma estrutura de no mínimo quatro camadas semicondutoras numa seqüência P-N-P-N (três junções semicondutoras), apresentando um comportamento funcional biestável.A invenção do tiristor no fim dos anos 50 do século passado foi responsável por um grande surto de evolução tecnológica da eletrônica de potência, que se estendeu pelos anos 60 e propiciou no anos 70 o início da implantação da eletrônica de potência em escala industrial. A principal vantagem dos tiristores é o controle de grande quantidade de energia. Essa característica faz com que esses dispositivos sejam utilizados tanto no controle eletrônico de potência quanto na conversão de energia.
Em geral, os leds operam com nível de tensão de 1,6 a 3,3V. É interessante notar que a tensão é dependente do comprimento da onda emitida. Assim, os leds infravermelhos geralmente funcionam com menos de 1,5V, os vermelhos com 1,7V, os amarelos com 1,7V ou 2.0V, os verdes entre 2.0V e 3.0V, enquanto os leds brancos, azuis, violeta e ultra-violeta geralmente precisam de mais de 3V. A potência necessária está na faixa típica de 10 a 150 mW, com um tempo de vida útil de 100.000 ou mais horas.
A figura abaixo ilustra alguns modelos de leds encontrados comercialmente: Os diodos emissores de luz são empregados também na construção dos displays alfa-numéricos. Há também leds bi-colores, que são constituídos por duas junções de materiais diferentes em um mesmo invólucro, de modo que uma inversão na polarização muda a cor da luz emitida de verde para vermelho, e vice-versa. Existem ainda leds bicolores com três terminais, sendo um para acionar a junção dopada com material para produzir luz verde, outro para acionar a junção dopada com material para gerar a luz vermelha, e o terceiro comum às duas junções. O terminal comum pode corresponder à interligação dos anodos das junções (leds bicolores em anodo comum) ou dos seus catodos (leds bi-colores em catodo comum).
Como o diodo, o led não pode receber tensão diretamente entre seus terminais, uma vez que a corrente deve ser limitada para que a junção não seja danificada. Assim, o uso de um resistor limitador em série com o led é comum nos circuitos que o utilizam. Para calcular o valor do resistor usa-se a seguinte fórmula:
Onde Vfonte é a tensão disponível, Vled é a tensão correta para o led em questão e Iled é a corrente que ele pode suportar com segurança.
Tipicamente, os leds grandes (de aproximadamente 5 mm de diâmetro, quando redondos) trabalham com correntes da ordem de 12 a 30 mA e os pequenos (com aproximadamente 3 mm de diâmetro) operam com a metade desse valor.
Os leds não suportam tensão reversa de valor significativo, podendo-se danificá-los com apenas 5V de tensão nesse sentido. Por isso, quando alimentado por tensão CA, o led deve ser acompanhado de um diodo retificador em série para a sua proteção.
Resistores padrão, encontrados em 99% dos circuitos eletrônicos, possuem 4 faixas de cor. As duas faixas da esquerda correspondem aos dois algarismos do valor da resistência. A terceira faixa exerce a função de um fator multiplicativo que é aplicado aos dois algarismos anteriores. A quarta faixa expressa a tolerância do componente, isto é, o quanto o valor real pode diferir do valor teórico expresso pelo fabricante no código de cores.
No exemplo da figura à direita, o resistor possui a seguinte sequência de cores: verde, azul, amarelo e prateado. As faixas verde e azul correspondem ao número 56; a faixa amarela corresponde ao fator multiplicativo 10k (10000) e a quarta faixa à tolerância de 10%. O valor do componente é calculado da seguinte forma: 56 x 10k = 560kΩ ± 10%.
No caso de resistores com cinco faixas de cores, as três primeiras correspondem a três algarismos, a quarta ao fator multiplicativo e a quinta à tolerância. No exemplo da figura acima, temos a seguinte sequência de cores: vermelho, laranja, violeta, preto e marrom. 237 x 10 = 270Ω ± 1%.
Um resistor com tolerância de 10% significa que seu valor pode ser 10% abaixo ou acima do valor teórico especificado para o componente. Por exemplo: um resistor de 1000Ω ± 10% pode ter seu valor real entre 900Ω a 1100Ω. A maioria dos resistores comerciais de hoje (resistores de filme) possuem tolerância de 5%. Potenciômetros são bastante empregados em eletrônica para efetuar regulagens e ajustes diversos: volume, equalização, balanço, brilho, sintonia etc. Um potenciômetro geralmente é utilizado em situações onde ajustes serão frequentes, como nos exemplos citados. Em outros casos, onde o valor da resistência é alterado raramente, utilizam-se os chamados trimpots, que são componentes mais simples, menores e mais baratos. Alguns, contudo, são multi-voltas, apresentando maior sensibilidade e precisão do que os potenciômetros, sendo empregados em circuitos específicos.
A figura abaixo ilustra alguns modelos de trimpots:
Os reostatos possuem uso mais restrito, sendo empregados em circuitos de maior potência, geralmente de corrente alternada. Como dissipam grande quantidade de energia na forma de calor, gerando perdas muitas vezes consideráveis, estão sendo substituídos por circuitos de chaveamento, onde uma ação controlada de "liga e desliga" exerce a mesma função de limitação de corrente ou queda de tensão com rendimento muito maior.
Os resistores descritos até agora possuem valores fixos de resistência. Entretanto, existem também os resistores cuja resistência pode ser variada dentro de uma faixa determinada, os
quais são chamados de potenciômetros e reostatos.
Um potenciômetro é um resistor ajustável para pequenas potências, enquanto que um reostato é utilizado em aplicações de potência elevada.
A figura a seguir ilustra um potenciômetro (a esquerda) e um reostato (a direita). Vale ressaltar que os componentes não estão em escala, pois o reostato é bem maior do que o potenciômetro.
CAPACITORUm capacitor, de maneira simplificada, pode ser entendido como um par de de condutores (placas) separados por um material isolante (dielétrico). Quando uma diferença de potencial (tensão) é aplicada a esse par de condutores, um campo elétrico é gerado no dielétrico. Esse campo é capaz de armazenar energia, de onde vem o nome "condensador" para esse componente.Um
capacitor ideal é caracterizado por uma única constante chamada capacitância, a qual é medida em Farads (F) e pode ser definida como a razão entre a carga elétrica armazenada no capacitor e a diferença de potencial aplicada em suas placas: C = Q / V.Na prática, o material dielétrico possui uma corrente de fuga e uma tensão máxima de isolamento. Essa corrente de fuga é uma das causas da perda de carga de um capacitor com o passar do tempo. Além disso, os terminais condutores possuem uma resistência elétrica, que também pode ocasionar perdas.
Os capacitores são amplamente utilizados em circuitos eletrônicos para bloquear a passagem de corrente contínua e permitir a passagem de corrente alternada, filtrar interferências, suavizar a saída de fontes de alimentação, sintonia de circuitos ressonantes, dentre outras aplicações.
A figura abaixo ilustra de forma simplificada um modelo de capacitor de placas paralelas:
Na prática, os capacitores são formados por diversas placas, dispostas de maneira a aumentar a superfícies das mesmas e obter uma maior capacitância, conforme pode ser observado na figura seguinte:
LEDO LED (Light Emitting Diode) é um dispositivo semicondutor composto por uma junção PN (diodo), a qual, quando polarizada diretamente, emite energia luminosa.É empregado como luz indicadora em diversos equipamentos. Atualmente, tem sido cada vez mais utilizado para iluminação, em substituição a lâmpadas convencionais.Foi introduzido comercialmente pela primeira vez em 1962, sendo que os primeiros leds emitiam apenas luz vermelha de baixa intensidade.
Os leds modernos possuem alta intensidade luminosa e são capazes de irradiar luz em todo o espectro visível, além de infravermelha e ultravioleta.
Um led consiste basicamente de um diodo semicondutor. Quando o mesmo é polarizado diretamente, a recombinação entre seus elétrons e lacunas libera energia na forma de fótons. A cor da luz gerada é determinada pelo tipo de semicondutor e da impureza adicionada.Possui diversas vantagens em relação a lâmpadas incandescentes: baixo consumo de energia, maior tempo de vida útil, maior robustez, menor tamanho, maior velocidade de resposta etc. Entretanto, são bem mais caros e precisam de um controle de corrente e aquecimento mais preciso, para evitar danos ao componente.
A luz emitida não é monocromática, mas a banda colorida é relativamente estreita. A cor, portanto, dependente do cristal e da impureza de dopagem com que o componente é fabricado. O led que utiliza o arseneto de gálio emite
radiações infravermelhas. Dopando-se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou amarela, de acordo com a concentração. Utilizando-se fosfeto de gálio com dopagem de nitrogênio, a luz emitida pode ser verde ou amarela. Hoje em dia, com o uso de outros materiais, consegue-se fabricar leds que emitem luz azul, violeta e até ultra-violeta. Existem também os leds brancos, mas esses são geralmente leds emissores de cor azul, revestidos com uma camada de fósforo do mesmo tipo usado nas lâmpadas fluorescentes, que absorve a luz azul e emite a luz branca. Existem também os leds brancos chamados RGB, e que são
formados por três "chips", um vermelho (R de red), um verde (G de green) e um azul (B de blue). Uma variação dos leds RGB são leds com um microcontrolador integrado, o que permite que se obtenha um verdadeiro show de luzes utilizando as um led.
Dois ou mais indutores acondicionados juntos em um mesmo circuito magnético formam os chamados transformadores, os quais são elementos fundamentais em inúmeros sistemas elétricos.Os indutores reais apresentam perdas devido à resistência elétrica dos condutores, além de perdas magnéticas geradas por correntes parasitas (correntes de Foucault), pela histerese e saturação do material, além de outros fatores.
As correntes parasitas são induzidas pela variação do fluxo magnético em corpos metálicos. São vantajosas em algumas aplicações, mas extremamente nocivas em muitos casos, pois acarretam grande dissipação de energia, principalmente na forma de calor.
A histerese magnética pode ser entendida, de forma bastante simplificada, da seguinte maneira: um material, ao ser submetido a um campo magnético, retém um fluxo magnético residual, mesmo após haver cessado o campo magnético. Tal "efeito memória" ocasiona grandes perdas em circuitos de corrente alternada, principalmente em altas frequências. A histerese depende do tipo de material empregado, por isso, para cada aplicação será empregado um material ferromagnético diferente.
A saturação pode ser definida como o máximo de magnetização que um material pode assumir. Um aumento do campo magnético acima do limiar de saturação não provocará nenhum aumento da magnetização.
Principais tipos de indutores:
• Bobinas com núcleo de ar: São indutores que não utilizam núcleo de material ferromagnético. Possuem baixa indutância e são utilizadas em altas frequências, pois não apresentam as perdas de energia causadas pelo núcleo, as quais aumentam consideravelmente com a frequência.
• Bobinas com núcleo ferromagnético: Empregam materiais ferromagnéticos no núcleo, aumentando milhares de vezes o valor da impedância, devido ao aumento e concentração do campo magnético. Entretanto, apresentam diversos efeitos colaterais, tais como correntes de Foucault, histerese, saturação etc. • Bobinas com núcleo laminado: Muito utilizadas em transformadores e outros indutores que operam em baixa frequência. O núcleo dessas bobinas é feito de finas camadas de aço-silício, envolvidas por uma cobertura de verniz isolante. O verniz isolante previne a formação de correntes parasitas (Foucault) e a adição de silício ao aço reduz a histerese do material.• Bobinas com núcleo de ferrite: Feitas de um tipo de cerâmica ferrimagnética não condutora, não apresentando correntes parasitas, além de baixa histerese. São empregas em altas frequências, onde o material apresenta maior rendimento.
• Bobinas Toroidais: Em indutores em forma de bastão, o campo magnético circula não só pelo núcleo, mas também pelo ar entre uma extremidade e outra da bobina. Isso causa grandes perdas, diminuindo o valor da indutância. Um núcleo toroidal é feito geralmente de ferrite e possui o formato de uma rosca, criando um caminho fechado para a circulação do campo magnético, aumentando, com isso, o valor da indutância.
Existem diversos tipos de capacitores, de acordo com o material empregado como dielétrico. Cada dielétrico confere um valor diferente de capacitância, considerando as mesmas dimensões físicas do capacitor. Os dielétricos podem ser sólidos, líquidos ou gasosos, sendo mais comuns os dois primeiros tipos. Exemplos de materiais dielétricos utilizados em capacitores são: cerâmica, poliéster, tântalo, mica, óleo mineral, soluções eletrolíticas etc.
Cada tipo de capacitor apresenta suas peculiaridades, vantagens e desvantagens:
• Cerâmicos: Capacitores pequenos, de baixo custo, adequados para altas frequências. São fabricados com valores de capacitância de picofarads (pF) até 1 microfarad (µF). Sua capacitância pode variar dependendo da tensão aplicada.• Poliéster: Muito utilizados para sinais AC de baixa frequência, mas inapropriados para altas frequências. Seu valor típico de capacitância reside na ordem dos nanofarads (nF).
• Tântalo: Alta capacitância, tamanho reduzido, ótima estabilidade. Existem modelos polarizados e não-polarizados. Possuem maior custo de produção em relação aos capacitores eletrolíticos e tensão máxima de isolamento em torno de 50V.• Mica: São inertes, ou seja, não sofrem variação com o tempo e são muito estáveis, porém, de alto custo de produção.• Óleo: Possuem alta capacitância e são indicados para aplicações industriais, pois suportam altas correntes e picos de tensão elevados. Possuem tamanho superior em relação a outros tipos de capacitores e seu uso é limitado a baixas frequências.• Eletrolíticos: Nome comumente empregado aos capacitores cujo dielétrico é o óxido de alumínio imerso em uma solução eletrolítica. São capacitores polarizados de alto valor de capacitância, muito utilizados em fontes de alimentação. Possuem custo reduzido em relação ao valor da capacitância, porém, proporcionam grandes perdas e seu uso é limitado a baixas frequências.A figura seguinte ilustra alguns tipos de capacitores utilizados em eletrônica:
A maioria dos capacitores não possui polaridade, isto é, não existe terminal positivo ou negativo, podendo ser ligados "de qualquer jeito". Entretanto, muita atenção deve ser dada aos modelos polarizados (cujos principais representantes são os eletrolíticos), pois os mesmos podem explodir, se ligados de forma invertida. Outro cuidado importante é observar a tensão máxima de isolação, a qual é especificada no próprio componente. Se for aplicada uma tensão maior do que a especificada, o componente será danificado de forma irreversível.
Ao escolher um capacitor comercial, deve-se atentar para as seguintes características: tipo de dielétrico, capacitância, tensão máxima de isolamento e tolerância.
Esses três últimos valores, geralmente vêm especificados no próprio componente. Em alguns casos, a tolerância é omitida, em outros a tensão máxima de isolamento.
Tais valores podem estar escritos de forma explícita ou por meio de códigos universalmente aceitos. Capacitores eletrolíticos sempre trazem os valores de forma explícita, o mesmo não ocorrendo com os demais tipos.
Existem dois códigos principais para a identificação de capacitores: um código numérico e outro de cores. Este último, atualmente, é empregado apenas para resistores.
O código numérico é composto por três algarismos, seguido, opcionalmente, por uma letra. Esta letra corresponde à tolerância do componente, ou seja, à variação máxima do valor da capacitância especificada pelo fabricante. Da esquerda para a direita, os dois primeiros números correspondem aos dois algarismos do valor da capacitância, enquanto que o terceiro número corresponde ao fator multiplicativo. Tais valores são expressos em picofarads.Os exemplos a seguir servem para ilustrar a forma correta de interpretar o código numérico:
• Túnel: São dispositivos capazes de operar em altas frequências (micro-ondas), por meio de fenômenos de mecânica quântica (efeito de tunelamento). São fabricados utilizando junções PN estreitas e altamente dopadas. Podem ser utilizados em circuitos osciladores, amplificadores e conversores de frequência. • LEDs: São diodos semicondutores que, quando energizados, emitem luz. A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita, sendo produzida pelas interações energéticas dos elétrons. O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte de energia elétrica é chamado eletroluminescência. No silício e no germânio, que são os elementos básicos dos diodos e transistores, a maior parte da energia é liberada na forma de calor, sendo insignificante a luz emitida. Já em outros materiais, como o arseneto de gálio (GaAs) ou o fosfeto de gálio (GaP), o número de fótons de luz emitidos é suficiente para constituir fontes de luz bastante eficientes.
Abaixo encontram-se ilustrados os símbolos dos principais tipos de diodos:
INDUTORO indutor, também conhecido como solenóide ou bobina, é um componente elétrico capaz de armazenar energia em um campo magnético gerado pela corrente que o circula. Essa capacidade é chamada de indutância e é medida em Henrys (H).
De maneira geral, um indutor é composto por um fio condutor enrolado em forma de espiral. Cada volta da bobina é chamada de espira e a sua quantidade influencia diretamente na intensidade do campo magnético gerado.
Indutores são amplamente utilizados em circuitos analógicos e em processamento de sinais. Juntamente com capacitores e outros componentes, formam circuitos ressonantes, os quais podem enfatizar ou atenuar frequências específicas.As aplicações possíveis vão desde o uso de grandes indutores em fontes de alimentação, como forma de remoção de ruídos residuais, além de bobinas de ferrite ou toroidais para filtragem de rádio-frequência, até pequenos indutores utilizados em transmissores e receptores de rádio e TV. Indutores também são empregados para armazenamento de energia em algumas fontes de alimentação chaveadas.
Observe que o valor é praticamente desprezível quando o componente está polarizado reversamente, enquanto a tensão for inferior à tensão de ruptura (VZ). Além disso, não basta que o diodo esteja polarizado diretamente, é preciso que a tensão seja superior a um determinado valor (V0), para que a corrente assuma valores expressivos. Tal valor corresponde à "tensão interna" do diodo e possui magnitude próxima a 0,7 V para diodos de silício.Principais tipos de diodo:
• Retificadores: São os diodos mais comuns, fabricados com o objetivo primordial de permitirem a passagem da corrente elétrica em um só sentido (polarização direta), cumprindo um papel indispensável na transformação de corrente alternada em corrente contínua. Possuem vários tamanhos e formatos, de acordo com a sua potência nominal.• Zener: São diodos fabricados para conduzir a corrente elétrica em sentido inverso (polarização inversa). Este efeito é chamado de "ruptura zener" e ocorre em um valor de tensão bastante preciso, permitindo que esse diodo seja utilizado com uma referência de tensão. São bastante empregados em circuitos reguladores de tensão em fontes de alimentação.
• Varicaps: Todo diodo possui uma capacitância interna formada por suas duas regiões condutoras (tipo-p e tipo-n), as quais são separadas por uma região livre de cargas (região de depleção). A extensão dessa região de depleção depende da polarização do diodo: ela diminui quando o mesmo é polarizado diretamente e vice-versa. Com a variação das dimensões da região de depleção, varia-se a capacitância interna do diodo. Os varicaps são fabricados para aproveitarem essa característica, funcionando como capacitores variáveis, cuja capacitância é controlada pela tensão aplicada sobre o diodo. Tais componentes são bastante empregados em circuitos de sintonia de aparelhos televisores e de rádios, além de equipamentos transmissores.
Da esquerda para a direita, os valores da capacitância são obtidos da seguinte forma:• 154: 15 x 104 = 150.000 pF = 150 nF.
• 474: 47 x 104 = 470.000 pf = 470 nF. • 202: 20 x 102 = 2.000 pf = 2 nF. • 225: 22 x 105 = 2.200.000 pf = 2,2 µF.
Os dois capacitores da direita ainda possuem especificada a sua tensão de isolamento: 12kV e 250V. Há nos mesmos, também, a especificação da tolerância, por meio das letras M (202M) e K (225K). Logo abaixo encontra-se uma tabela com a relação entre as letras e a tolerância correspondente.
Por exemplo, os capacitores citados acima, de códigos 202M e 225K, possuem tolerância de 20% e 10% respectivamente. Isto significa que o capacitor de 2.000 pF pode ter seu valor de capacitância entre 1600 e 2400 pF, enquanto que o capacitor de 2,2 µF pode ter seu valor entre 1,98 e 2,42 µF.
CRISTALO dispositivo utilizado em circuitos eletrônicos denominado cristal é formado por quartzo e possui características piezoelétricas.
Um material piezoelétrico gera uma diferença de potencial em suas extremidades ao ser submetido à uma força mecânica e vice-versa.
Os cristais utilizados em eletrônica são empregados em circuitos osciladores, gerando uma frequência bastante precisa, baseada nas características de ressonância do cristal.
Estão presentes em diversos circuitos de rádio-frequência (transmissores, receptores, temporizadores etc.) e clocks de circuitos digitais.
Conforme descrito anteriormente, seu funcionamento baseia-se em suas características piezoelétricas: ao ser aplicada uma tensão em suas extremidades, o cristal se deforma; quando a tensão cessa, o cristal retorna à sua forma natural, gerando uma tensão em suas extremidades. Assim, o cristal comporta-se como um circuito RLC (resistor, indutor e capacitor), porém, com uma frequência de ressonância bem mais estável e precisa.
As imagem abaixo ilustra um cristal em seu invólucro comercial e o símbolo eletrônico do componente:
DIODOO diodo é um componente eletrônico de dois terminais, que conduz corrente elétrica preferivelmente em um só sentido, bloqueando a sua passagem no sentido oposto.Esse comportamento unidirecional é chamado retificação, sendo utilizado para converter corrente alternada em corrente contínua e extrair a informação de um sinal modulado em amplitude (AM).
Entretanto, o diodo pode ser empregado para outras finalidades além da retificação. Existem diodos de uso especial utilizados para regulação de tensão (diodos zener), sintonia eletrônica em receptores de rádio e TV (varicaps), geração de rádio frequência (diodos túnel) e produção de luz (leds).A figura abaixo ilustra diversos tipos de diodos, desde modelos SMD até pontes retificadoras:
Os diodos modernos são feitos de um cristal semicondutor, como o silício, ao qual são adicionadas impurezas, no intuito de criar uma região de portadores negativos (elétrons), chamada região "tipo-n", e uma região de portadores positivos (lacunas), denominada região "tipo-p". Os terminais do diodo são conectados a cada uma dessas regiões. No interior do cristal, a fronteira entre essas duas regiões é chamada de junção PN, sendo responsável pela característica unidirecional do componente.
Utilizando uma explicação bastante simplificada, pode-se dizer que quando o diodo é polarizado de forma direta, isto é, quando uma tensão positiva é aplicada ao terminal conectado à região tipo-p (anodo) e uma tensão negativa é aplicada ao outro terminal (catodo), a barreira criada pela junção PN diminui, permitindo a passagem da corrente elétrica. De forma contrária, quando o diodo é polarizado reversamente, a barreira aumenta, impedindo a passagem da corrente. A figura abaixo ilustra a explicação apresentada:
Impedir não seria o termo correto, contudo, o valor da corrente cai a níveis praticamente desprezíveis, desde que não se ultrapasse o valor da tensão de ruptura
A tensão de ruptura é a tensão máxima a partir da qual um diodo polarizado reversamente passa a conduzir corrente elétrica. Tal situação não é desejada, exceto em casos específicos em que se utilizam diodos zener.
O gráfico abaixo ilustra a intensidade da corrente elétrica que atravessa um diodo nos diferentes tipos de polarização.
Soldadura Componentes eletrónicos
A soldadura é a base de todas as aplicações em eletrónica porque permite uma ligação eficiente entre os componentes e os condutores.
A soldadura em estanho consiste em cobrir dois contactos de estanho permitindo uma ligação estanque entre ambos.
O processo é manual, exige alguma prática mas uma vez dominada os princípios nunca mais se esquecem.
Ferro de Soldar, Soldador
O ferro de soldar é o componente que funde o estanho, permitindo por isso a correta ligação entre os condutores.
Um dos fatores importantes do soldador é a durabilidade, geralmente são compostos com uma ponta que aquece por efeito de uma resistência elétrica ligada ao sector. No mercado e para efeitos dessoldadura de componentes eletrónicos existem dois grandes tipos de soldadores:
Tipo Lápis - é um ferro de soldar clássico, na imagem um ferro de 30W é comum para utilizações frequentes quando existe a necessidade de executar várias soldaduras.
Tipo Pistola - é utilizado maioritariamente quando se necessita de efetuar uma soldadura esporádica, quase todos incluem um transformador que produz alguma interferência electro-magnética.
Existem ferros de soldar tipo pistola profissionais, este tipo de ferros normalmente têm grupos de resistência isolados com cerâmica, permitindo funcionamento permanente a
potências baixas 20W-30W aumentando rapidamente em caso de necessidade.
Estação Soldadura - A estação de soldagem permite a execução de algumas funções (dessoldagem, limpeza, etc...), comum em todas, a regulação de temperatura
Suporte do soldador: Existem vários tipos de suportes, o suporte tem como função base isolar o ferro de locais e objectos que possam sofrer danos quando sujeitos a
A soldadura consiste em unir as partes a soldar de maneira que se toquem ficando cobertas com uma camada de estanho fundido que, uma vez arrefecido, constituirá uma verdadeira união eletrónica
Tensão: A maioria dos ferros funcionam diretamente no sector 110/220V. Entretanto, a baixa tensão (por exemplo 12V ou 24V) é geralmente valor comum de uma estação de soldadura.
Potência: Tipicamente, podem ter uma avaliação de potência entre 15-25 watts, suficiente para a maioria de trabalho. Uma potência mais elevada não significa que o ferro fique mais quente. Deve-se no entanto considerar a utilização de um ferro de maior potência quando se pretende fazer um trabalho contínuo maior, uma vez que um ferro de maior potência não arrefece tão rapidamente.
Anti-estática: Se pretende soldar diretamente componentes sensíveis à eletricidade estática (CMOS, MOSFET) é conveniente ter um ferro de soldar não indutivo, e anti-estáticos de proteção ligados ás áreas junção (uma ligação a uma linha terra é na maior parte dos casos suficiente, se ligada diretamente à zona da soldadura).
Controlo de temperatura: Os modelos mais baratos não têm controlo de temperatura, os modelos com controlo de temperatura estão normalmente acoplados a estações de soldadura. Se possui um ferro com aquecimento resistivo pode fazer e adaptar um circuito de controle de temperatura
Estações de soldadura: As estações de soldadura têm normalmente controlo de temperatura através de um LCD, a algumas executam as duas funções, soldam e removem a solda.
A Solda
A solda que geralmente chamamos de solda de estanho, na realidade não é composta apenas por estanho. A composição da solda varia a mais comum é composta
aproximadamente por 60% de estanho e 40% de chumbo. A percentagem de estanho pode aumentar, aumentando por isso a qualidade da solda.
Solda Temperatura Fusão
Para electrónica e montagem de circuitos, a solda mais utilizada é a que vem em fios de 0,8 a 1,2 mm de espessura e com proporção de estanho-chumbo de 60/40.
Preocupações Ambientais com a Soldadura
No fabrico atual dos equipamentos eletrónicos existe a preocupação de evitar o uso de substâncias nocivas ao meio ambiente. Uma das causas é a utilização do chumbo nas
Composição solda:
Solda comum com chumbo
Composição: 37% chumbo, 63% estanho; Ponto fusão: 183ºC;Fusão estanho puro: 232ºC;Fusão chumbo puro:320ºC. O chumbo reduz a temperatura de fusão, reduz o preço e é o elemento de diluição. O estanho é o elemento que torna a liga fluida.
Existem dois tipos de solda em fio, as com núcleo de resina 60/40 (sn/pb) e as com núcleo de resina orgânica (no clean).
Soldas sem Chumbo (Lead-free)
Composição: 96,5% estanho, 3% prata, 0.5% cobre. Tem um ponto de fusão mais elevado que a solda comum e uma aspecto fosco em vez de brilhante da solda comum. A solda lead free não se mistura com a solda comum, no caso de uma soldadura com estanho comum em substituição de soldadura anterior “lead-free” é recomendado que se retire totalmente a solda, só posteriormente, executar a soldadura com solda comum.
Como identificar se o circuito impresso usa solda lead-free isenta de
chumbo?
Em algum local do circuito impresso encontrará o símbolo que identifica o circuito impresso com soldadura isenta de chumbo.
Antes de efectuar uma soldadura deverá
assegurar-se de que:
A ponta do ferro deve estar limpa
Que os contactos a soldar devem estar limpos, sem
impurezas e ou óxidos;
Que o ferro tem a potência e ou temperatura adequada para o que se vai
soldar.
Após a verificação e ou limpeza dos componentes do ferro, aquece-se de uma forma uniforme os objetos que vão sofrer a
soldadura, encostando o ferro
a ambos, geralmente em menos
de 3 segundos ambos ficam com
temperatura adequada para
proceder à soldadura, dependendo da
massa de ambos os objetos.
Como Soldar
Componente Electrónico
Solda nos componentes
Para soldar os componentes coloque solda diretamente sobre os objetos aquecidos evitando tocar diretamente na ponta do ferro. A solda ao aquecer fica no estado semi-liquido preenchendo os espaços vazios, unindo as duas peças a soldar.
Certifique-se de ter à mão uma esponja húmida para efetuar a limpeza da ponta do soldador.
Não deixe a ponta do soldador no terminal do componente e/ou no orifício mais do que o mínimo necessário (máximo 10s). Existe o risco de danificar o componente e/ou a placa.
Retirar a solda, retirar o ferro de soldar, deixar que a solda arrefeça naturalmente. Nunca soprar diretamente sobre a soldadura, soprar produz o que se chama soldaduras frias que vão estalar mais tarde.
A solda deve ser colocada em contacto direto com o componente eletrónico a soldar e as pistas.
Soldaduras Correctas
1-Mínimo 2-Óptimo 3-ExcessivoSoldaduras Incorrectas
Soldaduras Partidas1-Má soldadura do material a soldar, terminal pouco aquecido; 2-Má soldadura da placa, cobre da PCI pouco aquecido;
3-Má soldadura do material e da placa, terminal do componente e PCI pouco aquecidos.
Dessoldadores
No trabalho técnico normal, existe a necessidade de retirar componentes das placas de circuitos eletrónicos para substituição.
Existem vários tipos de dessoldadores alguns incorporados em estações de soldadura outros mais ou menos sofisticados executam a função de remover o estanho de uma soldadura anterior.
Dessoldador Manual Dessoldador Vácuo Dessoldador Quente
Utilização Dessoldador Manual (Sugador)
1: Aqueça a área de onde a solda vai ser retirada usando o ferro de soldar. É recomendável, em alguns casos, adicionar um pouco de solda "nova" para que a remoção da solda antiga seja facilitada;
2: Deixe a solda a ser retirada liquida aquecendo a solda a remover;
3: Empurre o embolo do dessoldador e posicione imediatamente em cima da solda a remover;
4: Pressione o botão de libertação do embolo, o embolo ao voltar à sua posição normal vai aspirar a solda a remover;
5: Remova ambos (ferro e dessoldador) simultaneamente, se a solda não foi removida por completo, repita a operação.
Precauções na Soldadura de componentes
Componentes Foto Avisos - Precaução Soldadura
Resistores - Resistências Sem precauções especiais.
Capacitores - Condensadores Baixa Capacidade
(abaixo de 1µF)
Podem ser soldados sem cuidado em relação a polarização.
Cuidado com os componentes de polistireno podem facilmente ser danificados pelo calor.
Componentes Foto Avisos - Precaução Soldadura Capacitores(condensadores)
Eletroliticos (acima de 1µF)
Têm de ser soldados de forma correta em relação à polarização +/-.
Díodos
Soldados de forma certa em relação à polaridade ânodo cátodo.
Cuidado ao soldar díodos de Germânio (ex: OA90) porque são facilmente danificados pelo calor.
LEDs
Soldados de forma certa em relação à polaridade ânodo cátodo.
O cátodo(-) é o pino mais curto.
Transistores
Soldados de forma certa em relação aos pinos EBC.
Facilmente danificados pelo calor.
Suporte de circuitos integrados
Ao soldar verificar a posição; Não colocar os circuitos integrados antes de soldar, soldar apenas o suporte.
Circuitos integrados
Ao soldar verificar a posição; Facilmente danificados pelo calor e eletricidade estática. Os CI sensíveis a estática devem ser deixados na embalagem até à soldadura, o suporte de CI é preferível em vez da soldadura nos CIs sensíveis a calor e estática.
Lista de componentes usados para montar o micro transmissor de FM sem placa
ComponentesValorCapacitores4.7p Capacitor Cerâmico -> 4p7 ou 4.71n Capacitor Cerâmico -> 102 ou 1n22n Capacitor cerâmico – >22n, 0.022 ou 223Trimmer 5p a 30p – Capacitor
variávelSemicondutoresTransistor2n3904 ou equivalenteResistores 1/4 watts 5 %330 Ohms -Laranja, Laranja, Marrom, Ouro4.7K Ohms – Amarelo, Violeta, Vermelho, OuroDiversosMicrofone de eletreto
Fio para antena 17 cm
Conector para bateria de 9 volts Algumas soldas
Bateria de 9Volts
Tags dos usuários:
transmissor fm caseiro passo passo, transmissor fm caseiro 1 km, como montar um transmissor de fm caseiro, diagrama de oscilador con transistor s9018, como montar uma rádio online grátis, como montar transmissor fm, como montar amplificador de rf para tansmissores de fm para um watts de potencia, como funciona o circuitp de um transmissor fm, ver como montar um transmissor de fm com frequencia de 12km, como fazer um microfone sem fio caseiro pra sair som no radio
10 Sensores eletrônicos Baratos e fáceis de Construir
Um sensor tem a função de detectar mudanças de características ao seu redor, ele detecta eventos ou mudanças nas quantidades e fornece uma saída
correspondente, geralmente como um sinal elétrico ou ótico. No caso de elétrico o sensor de temperatura LM35 aumenta ou diminui sua resistência em função da temperatura. Já o termômetro de mercúrio tem uma expansão ou contração de um líquido em função da temperatura.
Aqui estão reunidos 10 sensores / detectores eletrônicos fáceis de construir e que podem ser usados em microcontroladores como PIC ou Arduino e até mesmo em circuitos eletrônicos simples.
Sensor de Proximidade
Sensor de Proximidade Simples
Um sensor de proximidade é um sensor que tem a capacidade de detectar a presença de objetos próximos, sem qualquer contato físico. O sensor de proximidade, pode emitir ondas eletromagnética ou um feixe de radiação, que pode ser infravermelho, por exemplo, e procura por mudanças no campo do sinal de retorno. Veja Sensor de Proximidade.
Sensor de Temperatura
Como ligar o LM35 no Arduino
O sensor de temperatura mais popular com certeza é o LM35, ele é um circuito integrado que parece um transistor comum de encapsulamento TO-92 de 3 pinos. Ele é um circuito integrado sensor de Temperatura de precisão para graus centígrados, um verdadeiro termômetro preciso e sensível. Veja sensor de Temperatura
Sensor de vibração
O sensor de vibração podem ser muito útil em sistemas de alarmes e automação, mas geralmente são um pouco caros. Esse sensor apresentado aqui utiliza um elementos sonorizador piezo de baixo custo para detectar vibrações próximas. O circuito usa engenharia reversa. Veja Sensor de vibração
Sensor de Líquidos
Este é um detector de líquidos muito simples que controla um relé, isso lhe dá a opção de ser usada para centenas de aplicações. Você pode usá-lo como chave boia, para ligar a bomba d´água, alarme de chuva, etc. Ele utiliza um IC 4093 e o transistor pode ser qualquer um, desde que respeite a potência do relé. Ver Sensor de Líquidos
Sensor de Luz
Este é um interruptor de luz ou circuito com relé ativado por luz. O sensor é um o LDR que é um resistor que varia a sua resistência elétrica de acordo com a intensidade de luz que ele capta. Este Sensor de Luz é simples e
eficiente . Veja Sensor de Luz Sensor de Nível de Líquidos
Neste projeto o Sensor de Nível de Líquidos está sendo utilizado em um dispositivo de controle automático de bomba d’água ou acionador automático de bomba d’água. Este circuito é capaz de fazer a automação em reservatórios de água controlando um dispositivo como uma bomba para encher o reservatório quando o nível estiver em um ponto estabelecido e desligar quando estiver em um segundo ponto pré-determinado. Veja Sensor de Nível de Líquidos
Sensor ou Detector de Metal
Circuito Detector de Metal usando 4011
Esse detector é barato e fácil de construir, não requer nem a placa de circuito impresso e pode ser testado diretamente sobre um protoboard. O Sensor ou Detector de Metal é construído usando como componente principal um circuito integrado CMOS 4011. Veja Sensor ou Detector de Metal
Este circuito é bem simples e usa uma lâmpada
incandescente para detectar o fluxo de ar, ou seja um Sensor de Fluxo de Ar. A lâmpada com o filamento exposto ao ar livre, isto é, sem a parte de vidro, recebe uma corrente constante que é usado para aquecer ligeiramente o
filamento. Quando é aquecido, a resistência aumenta, quando o ar passa pelo filamento ele o esfria, diminuindo assim a sua resistência. Veja Sensor de Fluxo de Ar
Sensor de incêndio
O Circuito de Alarme de Incêndio apresentado aqui é bem simples, um diodo de germânio polarizado inversamente é utilizado como um sensor de calor de baixo custo. Neste projeto você pode usar dois ou três diodos ligados em paralelo em diferentes locais, em caso de incêndio qualquer dos diodos pode ativar o alarme. Veja Sensor de incêndio
Sensor de Tilt
Já este sensor é extremamente simples, porém bastante eficiente, para ser construído ele só requer uma simples esfera metálica e um plug P2. Serve para diversos projetos eletrônicos, entre eles no circuito de um sensor de
