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Chave de Sobretensão (ART2021)

Existem circuitos que são muito sensíveis a subidas de tensões para além de um valor determinado. Em tais casos, mesmo que isso ocorra por uns poucos segundos, a queima de componentes importantes pode ocorrer. Para proteger um circuito ou um equipamento contra sobretensões, apresentamos um circuito simples que pode ser adaptado para operar com outros valores de tensões de entrada e saída.

Nosso circuito tem por base um pequeno relé que se mantém ativado enquanto a tensão de entrada se mantiver dentro de uma determinada faixa.

No entanto, se a tensão cair abaixo do ponto de energização da ou subir para um valor acima do ajuste num trimpot, o circuito desarma.

Para que a alimentação retorne é preciso que a tensão esteja normalizada e pressione-se por um instante o interruptor S

Os poucos elementos usados neste circuito permitem sua adaptação fácil nos aparelhos que devem ser protegidos.

Apenas o relé eventualmente deve ser alterado caso. tenhamos uma carga a ser controlada com correntes de mais de 2 A.

 

CARACTERÍSTICAS

Tensão de entrada: 12 V

Faixa de Atuação: 12 a 15 V

Consumo: 50 mA (tip)

 

Quando pressionamos S1 o circuito é alimentado e, se a tensão estiver abaixo daquela que seja considerada proibida (sobretensão) por um prévio ajuste de P1, o circuito operacional tem sua saída levada ao nível baixo, energizando assim a bobina do relé, que então atraca.

Nestas condições, se soltarmos S1 o circuito se mantém alimentado, pois a corrente pode passar pelos contatos do relé.

O relé vai se manter energizado enquanto a tensão estiver abaixo da tensão ajustada. Se a tensão ultrapassar este valor, como a referência no pino 3 é fixa, dada pelo diodo zener Z1, ocorre a passagem da saída de CI, do nível baixo para o nível alto.

Nestas condições o transistor é levado ao corte e o relé desenergizado.

Com a desenergização do relé o circuito deixa de receber a alimentação, desligando.

O limite de acionamento com sub-tensão é dado pela sensibilidade do relé.

Na figura 1 temos o diagrama completo do aparelho.

 

   Figura 1 – Diagrama do aparelho
Figura 1 – Diagrama do aparelho

 

Uma sugestão de disposição de componentes em placa de circuito impresso é mostrada na figura 2.

 

   Figura 2 – Placa para a montagem
Figura 2 – Placa para a montagem

 

Para o circuito integrado, assim como para o relé, sugerimos a utilização de um soquete DIL.

O ajuste de P1 depende da aplicação, o que significa a possibilidade de se usar trimpot ou mesmo potenciômetro.

O capacitor eletrolítico deve ter uma tensão de trabalho maior do que a selecionada para acionamento do aparelho.

O diodo zener é de 400 mW ou mais, e D1 pode ser qual quer diodo de silício de uso geral.

Para ajustar o aparelho, aplique na entrada do circuito a tensão em que deve ocorrer o desligamento do relé.

Feito o ajuste a carga pode ser ligada ao circuito.

Observamos que o relé indicado admite uma corrente máxima de contatos de 2 A.

Para maiores correntes este componente deve ser substituído.

 

Semicondutores:

CI1 - 741 - circuito Integrado amplificador operacional

Q1, - 80558 - transistor PNP de silício

D1 - 1N4148 - diodo de silício de uso geral

Z2 - diodo zen3r de 6,1 V x 400 mW

 

Resistores (1/8 W, 5%):

R1 - 10 k ohms

R2, R3 - 1 k ohms

R4 - 2,7 k ohms

P1 - trimpot de 100 k ohms

 

Diversos:

S1 - interruptor de pressão

K1 - relé do 12 V

C1 - 100 uF - capacitor eletrolítico

Placa de circuito Impresso, soquetes para o Integrado e relé, fios, solda etc.

 

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N° do componente 

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