Diagramas, Símbolos e Componentes
Continuamos com nosso curso agora tratando do modo como os circuitos são representados e os símbolos usados para os componentes. Em seguida começamos com odetalhamento dos principais componentes usados em eletrônica.
a) Diagramas e Símbolos
Da mesma forma que nas instalações elétricas onde as ligações e os diversos elementos são representados por diagramas e símbolos, também usamos diagramas e símbolos para representar os circuitos eletrônicos.
Existem muitas diferenças entre os circuitos eletrônicos e os circuitos elétricos. As principais começam com os símbolos adotados para representar os diversos componentes. Todo profissional que pretende também trabalhar com circuitos eletrônicos precisa conhecer a simbologia adotada para poder interpretar os diagramas onde os circuitos dos equipamentos são representados.
Na figura 1 temos um diagrama eletrônico ou circuito de um circuito de uma fonte de alimentação ou fonte CC muito encontrada em equipamentos comuns: este circuito converte a tensão alternada da rede de energia numa tensão contínua mais baixa. É o chamado também "eliminador de pilhas".
Neste diagrama temos representados todos os componentes pelos seu símbolos e em alguns casos, ao lado da identificação os valores e outras informações importantes. Do lado de cada componente temos ainda um número de identificação que é uma informação muito importante pois nos permite localizar este componente facilmente na placa de circuito impresso em que ele está montado.
Por exemplo, todos os resistores são identificados pela letra R seguida de um número que é o número do componente naquele equipamento. Isso significa que num mesmo equipamento podemos encontrar resistores com as indicações R1, R2, R3, etc. Os capacitores, que são outros componentes comuns nos aparelhos serão indicados pela letra C. Assim, teremos C1, C2, C3, etc. Os transistores podem ser identificados pelas letras T, Q ou ainda TR. Assim, num equipamento poderemos ter Q1, Q2, Q3, T1,. T2, T3 ou ainda TR1, TR2, TR3.
Em muitos casos, os fabricantes adicionam ao número do componente um segundo número que indica o bloco ou estágio em que ele está. Assim, R101 significa o resistor 01 do bloco 1. TR203 significa o transistor 03 do bloco 2.
Os resistores costumam ter nos diagramas os seus valores em ohms indicados ao lado de sua identificação. Da mesma forma, se for um transistor ele terá a sua identificação. Por exemplo, Q1 - BC548, onde BC548 é o tipo do transistor Q1.
Existem várias formas de se designar os transistores. Na nomenclatura americana, por exemplo os transistores começam todos por 2N enquanto os diodos por 1N.
Na nomenclatura européia os transistores podem ser BD, BC, BF ou ainda BR. Já, os fanricantes japoneses podem indicar seus transistores por 2SA, 2SB, 2SB e 2SD.
Existem também algumas outras empresas que adotam nomenclatura própria como a Texas que usa sempre as letras TIP (TIP31, TIP120, etc) ou a Motorola que usa a letra M no início da designação dos seus componentes.
Temos ainda os casos de empresas que adotam codificações próprias nas suas placas. Esse procedimento dificulta os que pretendem fazer reparações, pois não podem conseguir os componentes com facilidade de fabricantes comuns que eventualmente tenham equivalentes.
Assim, por exemplo, um fabricante pode indicar como XY238-A236 um transistor que, na verdade é um BC548, muito comum no mercado e disponível de diversos fabricantes. Os profissionais alegam que isso feito para forçar o proprietário do aparelho em caso de problemas a procurare somente oficinas autoriadas.
E, nos nossos tempos é possível obter bastante informação sobre equipamentos, circuitos e componentes na internet.
COMPONENTES ELETRÔNICOS
Os componentes encontrados nos equipamentos eletrônicos, mesmo os usados nas instalações elétricas, são bem diferentes daqueles com os quais o eletricista tradicional está acostumado. Assim, um primeiro passo para saber mexer com estes componentes é conhecer cada um, saber para que serve, os tipos e formas em que aparecem nas aplicações e finalmente como fazer testes básicos que permitam saber se eles estão bons ou não.
FIOS
Para interligar componentes e mesmo dispositivos de entrada e saida dos equipamentos eletrônicos são usados fios de metal. Existem vários tipos de fio que podemos encontrar nos aparelhos eletrônicos. O tipo de fio usado numa aplicação depende não só das intensidades das correntes que devem ser conduzidas como também do tipo de corrente, ou seja, forma de onda, freqüência, etc. Basicamente, o leitor vai encontrar os seguintes tipos de fios nos equipamentos eletrônicos:
(a) Cabos - formados por um núcleo com diversos condutores de cobre cobertos por uma capa isolante de plástico
(b) Rígidos - formados por um núcleo com um único condutor coberto por uma capa isolante de plástico
(c) Nú - formado por um condutor de cobre rígido sem capa protetora
(d) Blindado ou coaxial - formado por um núcleo com um ou mais condutores encapados. Estes condutores são envolvidos por uma rede de fios trançados formando uma blindagem.
(e) Cabos multiplos que são fitas ou conjuntos de fios flexíveis de diversas espessuras conforme a aplicação.
Na figura 2 temos estes fios representados.
Um outro tipo de fio especial usado em eletrônica e eletrotécnica é o AWG ou American Wire Gauge também conhecido como fio esmaltado. Este tipo de fio é usado para fazer enrolamentos de componentes como indutores, solenoides, motores, relês, alto-falantes, etc. AWG é um padrão americano estabelecido para condutores não ferrosos. O calibre destes conduitores está relacionado com o diametro. Este padrão também é conhecido como B&S de Brawn and Sharpe.
Os fios esmaltados AWG são formados por um condutor de cobre rígido isolado por uma fina camada de esmalte. O diâmetro do fio determina a intensidade máxima de corrente que ele pode conduzir. O diâmetro pode ser expresso em milímetros ou mils (milésimos de polegadas) ou ainda por um número AWG.
FUSÍVEIS
Os fusíveis são elementos de proteção de um circuito. A finalidade do fusivel é comparada ao elo mais fraco de uma corrente. Se acontecer alguma coisa no circuito que eleve a corrente para além de certo valor que seja perigoso para a integridade do circuito, ele se rompe interrompendo o circuito. Os fusíveis são especificados pela intensidade da corrente com que abrem.
Símbolos e Tipos
Na figura 3 mostramos alguns tipos de fusíveis encontrados nos aparelhos eletrônicos comuns assim como seus símbolos. Nesta figura também temos os suportes que são usados para estes componentes.
Estes fusíveis são basicamente formados por um pedaço de fio fino que é calculado para se fundir com uma determinada intensidade de corrente.
Onde são encontrados e como são usados
Os fusiveis são ligados em série com os dispositivos ou circuitos que devem proteger. Normalmente são intercalados entre a entrada de energia e o dispositivo alimentado. Em muitos equipamentos encontramos diversos fusíveis protegendo diversos setores de tal forma que se uma etapa de um equipamento tem problemas apenas o fusível que a protege abre.
Especificações
A especificação mais importante de um fusível é a corrente em que ele abre. Esta é a corrente nominal e pode ser especificada tanto em miliamperes como em amperes. Quando substituir um fusível o leitor deve estar atento para usar sempre um com a mesma corrente que o original. Se um fusível de maior corrente for usado, em caso de falha ele pode não abrir e com isso podem ocorrer danos irreversíveis no circuito que deveria estar sendo protegido.
Como Testar um Fusível
Um fusível em bom estado deve ter uma resistência elétrica muito baixa. Para saber se ele está em bom estado o teste que se faz é de continuidade, ou seja, como ele conduz a corrente. Veja no nosso site como testar fusíveis na seção de instrumentação.
CHAVES
Nos equipamentos eletrônicos ou profissional vai encontrar diversos tipos de chaves. Como em qualuer outro equipamento, as chaves são usadas para se controlar a corrente nos circuitos ou em suas partes. As diferenças entre as chaves que encontramos nas instalações elétricas e nos equipamentos eletrônicos não são muitas. A maior diferença está no fato de que em muitos aparelhos eletrônicos certas chaves podem controlar diversas correntes ao mesmo tempo.
Símbolos e Tipos
Na figura 4 mostramos os símbolos adotados para representar as chaves a os principais tipos. O símbolo indica o que a chave faz.
Por exemplo, em (a) temos uma chave SPST (Um pólo uma posição ou Single-Pole Single Throw) que é um interruptor simples que controla uma ínica corrente num único circuito. Uma chave de dois polos x 2 posições (DPDT - Double-Pole Double-Throw) controla a corrente em dois circuitos ao mesmo tempo passando-a de um para outro condutor (b).
As chaves também são classificadas de acordo com o modo como são operadas podendo ser deslizantes ou rotativas. Algumas chaves especiais também podem ser encontradas diretamente montadas nas placas de circuito impresso para configuração, sendo chamadas de "dip switches".
Onde São Encontradas
As chaves são encontradas em todas as aplicações onde a corrente precisa ser conterolada. Todo equipamento precisa de pelo menos uma chave para seu funcionamento, a que liga e desliga sua alimentação.
Especificações
As chaves são especificadas pelo número de pólos, pelo número de oposições além da corrente e tensão máxima de operação. Os pólos podem ser indicados por símbolos comio os que vimos:
SPST - Um pólo x Uma posição (Single-Pole Single-Throw)
SPDT - Um pólo x Duas posições (Single-Pole Double-Throw)
DPDT - Dois pólos x Duas posições (Double-Pole Double-Throw)
Corrente e Tensão Máxima de Operação
A corrente máxima de operação de uma chave é indicada em amperes (A). Nunca use numa aplicação umachave com menor capacidade do que a recomendada. Os contactos podem aquecer danificando-a . A tensão máxima de operação é indicada em volts (V).
Como Testar
Uma chave aberta tem de apresentar uma resistênci infinita e uiando fechada muito baixa (pr[oxima de zero). Para testar uma chave basta fazer um teste de continuidade com ela aberta e depois fechada. Para isso pode ser usado um multímetro na escala mais baixa de resistências. Um teste visual também ajuda, pois uma chave que tenha sofrido sobrecargas tem sinais de queimado e deformações.
PILHAS E BATERIAS
As pilhas e baterias são fontes primárias de energia de muitos equipamentos eletrônicos. A pilha é formada basicamente por dois metais diferentes que são imersos em algum tipo de substância química. As pilhas usadas para alimentar equipamentos eletrônicos podem ser encontradas numa variedade muito grande de tipos e tamanhos.
O tamanho e forma das pilhas são determinados pela quantidade de energia que devem fornecer, ou seja, pela intensidade da corrente e por quanto tempo elas devem fazer isso. A tecnologia envolvida também é um fator que influi na capacidade de fornecimento de energia. Existem diversas tipos de pilhas, sendo as mais comuns as pilhas secas ou de carvão-zinco (pilhas comuns) e as pilhas alcalinas.
Os formatos recebem designações como AA, AAA, C , D, botão e muitos outros que dependem da aplicação. São comuns atualmente as pilhas muito peuenas usadas em controles remotos, aparelhos de surdês e muitos outros que nem sempre seguem formatos padronizados..
As pilhas comuns não são recarregáveis, o que quer dizer que uma ves\z esgotadas devem ser jogadas fora, daí serem denominadas células primárias.
No entanto, existem pilhas que são denominadas células secundárias, pois precisam ser carregadas como as de Ni-Cad )Níquel-Cádmio.
As tensões das pilhas comuns variam entre 1,2 e 1,5 V. Quando ligamos diversas pilhas ou células em série, suas tensões se somam e obtemos o que se denominada bateria. Assim, as chamadas baterias de 9 V recebem este nome porque são formadas por 6 pilhas de 1,5 V ligadas em série.
Símbolo e Tipos
Na figura 5 temos o símbolo adotado para representar pilhas e baterias assim como os aspectos dos tipos mais comuns.
Especificações
A primeira e principal especificação de uma pilha é o seu tipo e tamanho. Designações padronizadas costumam ser usados, formando grupos de letras como AAA, AA, C e D ou ainda designações especiais dos fabricantes..
A segunda especificação é a tensão que pode ser omitida se o tipo já subentender.
Dependendo da aplicação é importante saber por quantas horas a pilha ou bateria pode fornecer uma determinada uantidade de energia. Isso é indicado pela quantidade de amperes-hora ou Ah ou ainda mAh. Assim, se uma pilha tem uma especificação de 100 mAh isso significa que ela pode fornecer uma corrente de 100 mA durante 1 hora ou 10 mA durante 10 horas.
Como testar
Existem diversos tipos de testes de pilhas e baterias disponíveis mas o mais usual é empregaro multímetro. Muitos multímetros possuem a função de teste de pilhas o que facilita bastante esta tarefa (veja artigos no site do autor e em seus livros). Para os outros pode-se verificar a tensão entre os seus terminais.
Índice:
Introdução
Parte 1 - As diferenças entre eletricidade e eletrônica
Parte 2 - Circuitos e componentes
Parte 3 - Diagramas, Símbolos e Componentes
Parte 4 - Componentes Passivos – Os Resistores
Parte 5 - Componentes Passivos – Capacitores e Indutores
Parte 6 - Componentes Passivos – Outros componentes indutivos
Parte 7 - Semicondutores – Materiais- Diodos e LEDs
Parte 8 - Transistores Bipolares e assemelhados
Parte 9 - Outros tipos de transistores
Parte 10 - Outros componentes semicondutores – IGBTs e Tiristores
Parte 11 - Outros componentes da família dos tiristores – Displays e válvulas
Parte 12 - Os circuitos integrados
Parte 13 - Circuitos Digitais – Microcontroladores - DSPs – Invólucros
Parte 14 - Diagnóstico e reparação
Parte 15 - Circuitos Práticos - Como funcionam
Parte 16 - Outros dispositivos eletrônicos
