Alarme de bateria fraca (ART965)
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Alarme de bateria fraca (ART965)

Baterias de 12 V não são usadas apenas nos carros. Alimentando inversores em camping ou mesmo barcos, em sistemas de luz de emergência e No-brakes estas baterias são muito importantes para o bom funcionamento dos equipamentos e precisam ser constantemente monitoradas. O circuito que descrevemos dispara um alarme se a tensão da bateria cair abaixo dos 10 V, indicando que existe algum problema ou ainda que ela precisa de uma recarga.

Nada pior do que ter uma bateria de 12 V com problemas de carga no momento exato em que precisamos dela. No carro, isso pode significar a impossibilidade de dar a partida mas existem muitas outras situações em que uma bateria fraca pode trazer problemas.

Na introdução demos alguns exemplos como por exemplo os inversores de camping e até mesmo os No-brakes de computadores.

O circuito que descrevemos monitora constantemente o estado de uma bateria e quando sua tensão cai abaixo dos 10 V, o que significa que ela está em processo adiantado de descarga, ele faz soar um alarme avisando assim o usuário.

Uma característica importante do circuito apresentado é o seu baixo consumo que não afeta de modo algum a autonomia da bateria. Na verdade, a corrente exigida pelo circuito é da ordem de 0,5 mA o que é menos que a descarga de uma bateria normal quando fora de uso, pelo simples armazenamento.

Se o leitor precisa de um alarme de bateria fraca, dê uma olhada neste projeto. Ele pode atender às suas necessidades.

 

COMO FUNCIONA

Quando a tensão da bateria está acima de 10 V o diodo zener Z1 é polarizado no sentido de conduzir a corrente e assim o transistor Q1 se mantém saturado.

Com a manutenção deste transistor no corte a base de Q2 é posta à terra e com isso este transistor se mantém no corte e os osciladores formados pelas portas de um circuito integrado 4093 se mantém desabilitados.

No entanto, se a tensão da bateria cai abaixo de 10 V o diodo zener Z1 deixa de conduzir e com isso também o transistor Q1 que vai ao corte.

O resultado disso é que R3 passa a polarizar a base de Q2 levando este transistor a saturação. Temos então a alimentação dos osciladores formados pelas portas do circuito integrado CMOS 4093.

Temos dois osciladores formados em torno das portas do 4093.

Um deles gera um tom de áudio cuja frequência é determinada pelo resistor R4 e pelo capacitor C2. O leitor pode alterar R4 na faixa de 10 k ? a 220 k ? se quiser modificar o tom produzido pelo alarme.

O outro gera um sinal de modulação cuja frequência é determinada por R5 e C3. O leitor também alterar R5 na faixa de 470 k ? a 4,7 M ? de modo a modificar a modulação do circuito. Este segundo oscilador faz a intermitência do som produzido.

Os sinais dos dois osciladores são misturados num amplificador digital formado pelas duas outras portas do circuito integrado 4093.

Na saída deste amplificador digital temos o transdutor que é uma cápsula cerâmica piezoelétrica comum. Estas cápsulas precisam de um sinal de pequena intensidade para funcionar e fornecem um bom volume para o sinal de áudio gerado.

Veja que o circuito funciona com a tensão da bateria, o que quer dizer que ele dispara quando a tensão está abaixo dos 10 V, mas não pode ser nula. Isso significa que ele não detecta quando uma bateria é retirada do circuito que deve alimentar.

 

MONTAGEM

Na figura 1 temos o diagrama completo do alarme de bateria fraca.

 

Diagrama do alarme de bateria
Diagrama do alarme de bateria

 

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.

 

Sugestão de montagem em placa de circuito impresso.
Sugestão de montagem em placa de circuito impresso.

 

As especificações mínimas dos componentes tais como tolerância, tensão de trabalho e dissipação são dadas na lista de materiais.

O diodo zener pode ser de qualquer potência a partir de 400 mW. Seu valor pode ser alterado para disparo do alarme com outras tensões.

O transdutor é do tipo piezoelétrico de alta impedância, podendo ser usada uma cápsula de fone ou microfone.

 

PROVA E USO

Aplique ao circuito a partir de uma fonte uma tensão acima de 12 V. O circuito deve permanece em silêncio. Atuando sobre a saída da fonte de modo a reduzir a sua tensão deve haver o disparo com a emissão de som quando a tensão cair abaixo de 10 V.

Para usar basta conectar o circuito, observando a polaridade, na bateria que deve ser monitorada.

 

 

Semicondutores:

CI-1 - 4093 - circuito integrado CMOS

Z1 - 10 V x 400 mW - diodo zener

Q1, Q2 - BC548 ou equivalentes - transistores NPN de uso geral

Resistores: (1/8 W, 5%)

R1 - 5,6 k ?

R2 - 1 k ?

R3 - 10 k ?

R4 - 47 k ?

R5 - 1 M ?

Capacitores:

C1, C3 - 470 nF - poliéster ou cerâmico

C2 - 47 nF - poliéster ou cerâmico

Diversos:

BZ - Transdutor piezoelétrico (cerâmico) de alta impedância

Placa de circuito impresso, caixa para montagem, fios, solda, etc.

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