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Testes dinâmicos de componentes (ART092)

Existem alguns procedimentos simples de bancada que facilmente podem revelar o estado de componentes no próprio circuito, sem a necessidade deles serem retirados. Esses procedimentos fazem com que o técnico ganhe tempo, além de evitar riscos, pois em muitos casos a retirada de um componente pode colocar em perigo a sua integridade, principalmente nos aparelhos ultra - miniaturizados ou de disposição mecânica problemática.


Diante de um equipamento que não funciona, um dos primeiros impulsos dos técnicos menos experientes é retirar os componentes "suspeitos" fora, para testes ou mesmo substituição por tentativa.
Mesmo nos casos em que os testes no circuito possam levar a interpretações mais complicadas, o técnico habilidoso, com um certo conhecimento do funcionamento do circuito, pode chegar a conclusões certas. Esses procedimentos de testes no circuito são muito interessantes, pois permitem ganhar tempo, além de evitar um tipo de trabalho que nem sempre é simples, principalmente quando envolvem muitos pontos de soldagem em locais de difícil acesso.

Os procedimentos que analisaremos a seguir são interessantes não só pelas conclusões a que levam, com também porque em muitos casos eles eliminam até a necessidade de se dispor de um instrumento de prova, o que pode acontecer numa situação de emergência. Damos a seguir, alguns procedimentos simples que podem ser de grande utilidade para os técnicos, principalmente os menos experientes.


a) Capacitores
Se um aparelho que tenha etapas amplificadoras de áudio, tal como rádios, amplificadores, gravadores, etc. apresentar distorções ou baixo rendimento, ou ainda a interrupção do sinal numa determinada etapa, isso pode ser devido à presença de um capacitor aberto, ou ainda com capacitância alterada (reduzida). Na figura 1 temos um exemplo de circuito bastante comum, onde um capacitor de acoplamento impede a passagem do sinal de uma etapa para outra. O resultado da deficiência do capacitor é um baixo rendimento ou ainda distorção ou mesmo ausência de funcionamento.


Num caso como este, em que injetando um sinal na base do transistor (ponto 1), temos a reprodução clara do sinal, mas injetando no ponto 2 não temos nada, podemos suspeitar de imediato do capacitor. Antes de retirá-lo do circuito, poderemos simplesmente ligar outro de valor igual ao original em paralelo, para uma verificação imediata, conforme mostra a figura 2.


Se o sinal passar normalmente, com a volta momentânea do aparelho ao funcionamento normal, estará comprovado que problema está num capacitor alterado ou aberto. Se a volta for acompanhada de distorção, com a presença do capacitor original ainda no circuito pode nos levar à suspeita de que ele está com fugas. Se não houver diferença alguma no comportamento do circuito com a ligação do capacitor externo, isso pode nos levar a suspeita de que existem problemas de polarização do transistor, ou mesmo de seu estado. Pode também haver um problema de curto no capacitor. Isso será constatado com a medida de tensões antes e depois do capacitor (pontos 1 e 2).

Se estiverem iguais, alterando a polarização do transistor, então provavelmente o capacitor está em curto, ou com forte fuga. Um ganho anormalmente baixo, ou ainda distorções, podem ocorrer se um capacitor de desacoplamento de emissor no transistor estiver aberto, ou com a capacitância reduzida, conforme mostra a figura 3.


A ligação em paralelo com o capacitor suspeito de outro com o mesmo valor, ou valor próximo, pode facilmente revelar se o problema está neste componente, conforme indica a figura 4.


Se o sinal voltar ao normal com a ligação do capacitor externo, isso indica que realmente o problema está no capacitor. Veja que é importante que, neste caso, o técnico tenha em mãos alguns capacitores de valores comuns para fazer este tipo de teste.

b) Transistores
Em funcionamento normal, um transistor apresenta tensões em seus terminais bem definidas. A tensão de coletor deve ser um pouco inferior à tensão de alimentação, se a carga tiver uma resistência razoável, isso para os transistores NPN conforme mostra a figura 5.


A tensão de coletor na condição de repouso (ausência de sinal) depende de sua modalidade de operação, e é determinada pelos resistores de polarização de base R1 e R2. Se um transistor estiver com problemas numa etapa deste tipo, se os resistores estiverem alterados, ou ainda se o capacitor que faz o acoplamento do sinal à base do transistor estiver com fugas elevadas ou em curto, a tensão do coletor do transistor será sensivelmente alterada. Para o caso de R1 aberto, por exemplo, a tensão de coletor do transistor tende a subir, enquanto que para R2 aberto, ou ainda o capacitor com fugas ou em curto, a tensão tende a cair. Da mesma forma, se o transistor estiver em curto, ou com fugas elevadas entre coletor e emissor, a tensão do coletor tende a diminuir. Para R1 aberto, ou o transistor aberto (sem corrente entre o coletor e o emissor), a tensão de coletor tende a subir para muito além do valor normal e até atingir o próprio valor da tensão de alimentação. Para R2 aberto ou o capacitor com fugas, a tensão cai.

Para uma constatação dinâmica interessante, sem a necessidade de tirar o transistor do circuito, temos um procedimento simples. Ligamos o multímetro na escala de tensões apropriada e o conectamos ao coletor do transistor, de modo a medir a tensão neste elemento, conforme mostra a figura 6.


Com uma chave de fendas ou mesmo um pedacinho de fio, colocamos momentaneamente em curto o emissor e a base. Se a tensão indicada pelo multímetro subir, o transistor está bom e provavelmente as alterações ocorridas em relação à tensão no circuito são devidas a outros componentes como, por exemplo, os resistores de polarização e os capacitores. Se não houver alteração alguma na tensão então o mais provável é que o problema esteja no próprio transistor, que então poderá ser retirado do circuito para uma avaliação melhor. Para transistores PNP, o procedimento é o mesmo, mas a polaridade das tensões encontradas é oposta, conforme mostra a figura 7.


Se a resistência de coletor do transistor for suficientemente grande, podemos tentar uma verificação, colocando por um instante o coletor e a base em curto, mas com um resistor de 1 000 ohms aproximadamente, mas isso só ‚ válido se houver um resistor limitador no emissor do transistor, conforme mostra a figura 8.




Nestas condições, se o transistor estiver bom, deve haver a condução plena (saturação), com uma forte queda na tensão indicada pelo multímetro. Uma tensão anormalmente baixa no coletor de um transistor, tanto pode significar um transistor em curto, como um resistor de coletor aberto, ou ainda o circuito de carga do coletor interrompido. Esta última condição ocorre para o caso de termos como carga de coletor um transformador ou uma bobina. Para este segundo caso, se tivermos um transformador com as características do original, poderemos fazer um teste mesmo fora do circuito.

Para uma etapa de saída de áudio de um pequeno gravador ou rádio de configuração antiga, será interessante dispor na oficina de uma caixinha acústica já com o transformador e cabos que permitam fazer esta conexão para a prova com rapidez, conforme mostra a figura 9.


É claro que esses testes só devem ser feitos em circuitos de baixas potências, onde a introdução de um componente externo de prova não poderá causar uma sobrecarga para o transistor. Uma etapa impulsora ou de saída de áudio de um radinho alimentado por duas ou quatro pilhas, são exemplos de circuitos em que este procedimento ‚ válido.
Para o caso do resistor, a ligação de outro de mesmo valor momentaneamente em paralelo, pode indicar se a origem do problema é no resistor original (que pode estar alterado ou totalmente aberto) ou no transistor.

c) SCRs
Fontes chaveadas de muitos equipamentos usam SCRs e estes podem ser testados no próprio circuito de uma maneira simples, desde que tenhamos um circuito típico conforme o mostrado na figura 10.

No circuito indicado, basta desligar por um momento a comporta do SCR do emissor do transistor e ligá-la por um momento ao positivo da alimentação, mas através de um resistor de 10 k ohms. O SCR deve disparar. Se isso não ocorrer, o problema estará neste componente.
Se o disparo ocorrer normalmente, o suspeito será o transistor. Para isso basta interligar por um momento, por exemplo, usando uma chave de fendas o coletor e a base (veja que o resistor de emissor e o de coletor limitam a corrente: o teste não deve ser feito desta maneira se tais resistores não existirem!). O SCR deve disparar. Isso deve ser feito conforme mostra a figura 11.


O que ocorre neste caso é que, interligando a base e o coletor do transistor, temos sua polarização até a saturação, de modo que deve haver uma tensão suficientemente alta na comporta do SCR para produzir seu disparo.


CONCLUSÃO
O que descrevemos são testes muito simples, mas que podem significar um bom ganho de tempo para o técnico reparador.
Encontrando de imediato um ou mais componentes com problemas, os procedimentos convencionais que levam a sua localização e que às vezes são demorados, podem ser evitados. Estes testes não podem ser considerados "acadêmicos", no sentido de empregar um procedimento mais rigoroso, mas nos dias atuais o técnico precisa ter um certo "sexto sentido" que o ajude a chegar mais rápido nas soluções dos problemas, quando isso é possível. Estes testes simples é que se constituem no que denominamos "prática", e que leva uns técnicos a realizar mais facilmente o trabalho do que outros. Um pouco de prática fará com que o técnico identifique os casos em que isso pode ser feito, já que não são todos os casos em que podemos aplicar procedimentos, que em alguns casos podem até por em risco a integridade dos componentes se indevidamente escolhidos e aplicados.

Evidentemente, devemos ter muito cuidado com os casos "proibidos", como, por exemplo, os que envolvem transistores de potência ou corrente muito altas, as quais circulando por esses componentes podem causar sua queima. Também devem ser levados em conta os casos em que não existam limitadores de corrente no circuito, onde um teste como os indicados poderiam facilmente fazer com que as correntes máximas suportadas pelos componentes seriam superadas, como no caso da figura 12.


Veja que, neste exemplo, colocando em curto a base e o coletor do transistor, a corrente de base seria suficientemente alta para causar a queima do transistor. Habilidade, capacidade de reconhecer os pontos em que testes deste tipo podem ser aplicados, é o mínimo que se exige do técnico que deseja chegar mais fácil a um componente defeituoso.

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