Monitor Para Alternadores (ART1987)

O circuito apresentado indica através de um LED se alternador do sistema elétrico do carro está ou não carregando convenientemente a bateria.

O circuito tem por base um quádruplo comparador de tensão, mas como apenas dois comparadores são usados, tipos equivalentes com dois comparadores podem ser empregados na montagem, com as devidas alterações no layout da placa de circuito impresso.

O funcionamento correto do alternador é de fundamental importância para a manutenção da carga da bateria de um automóvel.

Gerando energia elétrica para o sistema de ignição ,e outros dispositivos durante o funcionamento do motor, o alternador também é o responsável pela manutenção da carga da bateria.

O projeto apresentado consiste num comparador de janela que opera na faixa de 13,5 a 15 V, fazendo com que um LED indique se a tensão no sistema elétrico do carro sair desta faixa, conforme sugere a figura 1.

Figura 1 – Faixa de indicações do circuito

O circuito é extremamente simples de montar, e o LED indicador pode ser posicionado em qualquer ponto do painel do carro.

Características:

Tensão de operação do sistema comparador: 9,1 V

Faixa de tensões monitoradas: 0 a 18 V

Faixa de tensões para o LED apagado: 13,5 a 15 V

Consumo do aparelho: 10 mA (LED apagado)

Dois dos comparadores disponíveis num circuito integrado CA139, 239 ou 339 são ligados como um comparador de janela.

Neste circuito a saída permanece no nível alto quando a tensão de entrada estiver fora da faixa estabelecida pelas tensões de referência.

Assim, um dos limites é fixado por P1 e o outro por P2, que consistem nos únicos ajustes do aparelho.

No nosso caso, ajustaremos estes trimpots para que os limites sejam de 13,5 e 15 V, respectivamente, que é a tensão a ser mantida no circuito elétrico do carro com o alternador em boas condições de funcionamento.

Para que o circuito tenha uma estabilidade de indicação, já que ele é alimentado pelo mesmo circuito que deve monitorar, e por isso pode sofrer com as variações que ocorram, a tensão de referência para ajuste é fixada por meio do diodo zener Z1.

Teoricamente este diodo fixa o limite mínimo de tensão de operação do circuito, com a referência precisa de tensão.

Usando um transistor PNP na saída temos a sua condução (saturação) com o nível baixo, e com isso o acendimento do LED na faixa de tensões de 13,5 a 15 V.

O diagrama completo do aparelho é mostrado na figura 2 .

Figura 2 – Diagrama completo do aparelho

A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 3.

Figura 3 – Placa de circuito impresso para a montagem

O mesmo circuito pode ser elaborado com base nos LM193/293/393 que

consiste em comparadores de tensão duplos, com um aproveitamento melhor do componente.

O eletrolítico é para 12 V, e o zener de 400 mW. O transistor admite equivalente, e o LED é vermelho comum.

Para o circuito integrado sugerimos a utilização de soquete DIL.

Para ajustar o aparelho é preciso ligá-lo à saída de uma fonte de alimentação ajustável na faixa de 8 a 16 V.

Ligue a fonte e coloque a tensão de saída em tomo de 13 V; ajuste então os trimpots para que o LED fique aceso.

Depois, leve a fonte até 13,5 V e ajuste P1 para que o LED acenda.

Aumentando gradualmente a tensão da fonte vá a 15 V e ajuste P2 para que o LED apague.

Varra novamente a faixa de tensões de 12 a 16 V e verifique se o LED só apaga na faixa de 13,5 a 15 V.

Com isso, o aparelho está pronto para ser instalado no carro.

O aparelho indicará quando a tensão do sistema elétrico de seu carro estiver fora desta faixa, o que pode significar problemas de alternador ou mesmo de bateria.