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Chave de corrente (ART765)

Descrevemos o projeto de uma simples chave de corrente que pode ser de utilidade para se obter o acionamento simultâneo de equipamentos ligados a uma rede de energia. A corrente que flui por um aparelho dispara o circuito que aciona outro ou outros. O circuito é uma idéia prática simples que pode ser de grande utilidade em bancadas de testes, na indústria ou na bancada de desenvolvimento.

A idéia desse projeto elaborado com base em componentes discretos de baixo custo é utilizar a corrente que flui por um equipamento para acionar um relé e assim ligar ou desligar outros equipamentos.

Uma possibilidade de uso é o acionamento simultâneo de dois equipamentos, quando um deles é ligado.

O que temos nesse caso é uma chave de corrente, ou seja, um circuito que detecta a circulação da corrente numa carga e a partir dela fornece um sinal de comando para que um relé feche seus contactos. Isso é conseguido com componentes simples da seguinte maneira;

 

Funcionamento

A corrente que circula pelo enrolamento de baixa tensão de um transformador comum induz um sinal no enrolamento de alta tensão, o qual é retificado e filtrado por D2 e C1.

Como o enrolamento do transformador é de baixa tensão e baixa impedância, a queda de tensão que ele causa no circuito alimentado é pequena. Quanto maior for a corrente do secundário do transformador usado, menor será sua impedância e portanto menor sua influência na tensão aplicada ao circuito externo.

Nos casos em que correntes muito altas estejam envolvidas e que o mínimo de resistência seja necessário para se evitar uma queda na alimentação da carga externa, pode-se enrolar um pequeno transformador de corrente num anel de ferrite, conforme mostra a figura 1.

 


 

O sinal retificado e filtrado polariza a base de um transistor de uso geral que tem como carga de coletor um relé. O trimpot P1 faz o ajuste do ponto de disparo.

O transformador T2 serve para alimentar o circuito de disparo do relé, podendo ser usados tipos de 6 ou 12 V de secundário, conforme o rele empregado.

 

Montagem

Na figura 2 temos o diagrama completo da chave de corrente.

 


 

A montagem pode ser facilmente implementada numa pequena placa de circuito impresso, ou para testes eventuais de bancada pode até ser utilizada uma matriz de contactos.

Veja que, como a corrente da carga circula pelo transformador T1, essas conexões devem ser feitas com fios compatíveis com sua intensidade.

O relé usado deve ter capacidade de contactos compatível com a carga que vai ser controlada. Veja que é possível usar os contactos NF para desligar um aparelho quando o outro é ligado. Relés sensíveis com correntes de bobina até 100 mA, são os mais indicados.

 

Prova e Uso

Basta ligar uma carga em X1 e outra em X2. Ligando-se a carga em X1, ajusta-se P1 até que o relé feche seus contactos. O relé deve abrir seus contactos quando a carga em X1 for desligada.

Comprovado o funcionamento é utilizar a chave de corrente tendo em mente suas limitações quanto à velocidade de ação e também as correntes máximas que podem ser controladas.

 

Um pequeno retardo de acionamento deve ser considerado dado o tempo necessário à carga de C1 até a tensão necessária ao início da condução de Q1. Esse capacitor entretanto, é necessário para que a corrente pulsante resultante da retificação, se aplicada diretamente ao transistor, não faça com que o relé vibre.

 

Uma possibilidade de modificação desse circuito para que isso não ocorra está na utilização de um capacitor menor, até o ponto em que não se tenha a vibração dos contactos do relé. Testes podem ser feitos no sentido de se obter o melhor desempenho, conforme as necessidades.

 

Q1 - BC548 ou equivalente - transistor NPN de uso geral

D1, D2, D3 - 1N4002 ou equivalente - diodo retificador

T1 - Transformador com primário de110 V e secundário de 4 a 6 V com corrente entre 500 mA e 5 A - ver texto

T2 - Transformador com primário de 110 V e secundário de 6 V x 250 mA ou mais

K1 - Relé de 6 V - ver texto

C1 - 470 nF x 100 - capacitor de poliéster

C2 - 470 µF x 12 V - capacitor eletrolítico

R1 - 4,7 k ? x 1/8 W - resistor - amarelo, violeta, vermelho

P1 - 100 k ? - trimpot

X1, X2 - Tomadas comuns

 

Diversos;

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

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