Problemas elétricos - I
Descrevemos, a partir de agora, uma série de problemas com componentes individuais que fazem parte da maioria dos aparelhos eletrônicos. Os procedimentos que descrevemos são relativos ao teste dos componentes, suas substituições, equivalências, cuidados especiais e eventuais ajustes.
Como saber se o problema de determinado aparelho, em função do sintoma, é devido a um determinado componente será visto na parte D deste livro. Lá trataremos dos sintomas com os eventuais causadores dos problemas que poderão ser citados na seção B ou C deste livro.
(9) CABOS DE ALIMENTAÇÃO OU FORÇA
Quando um aparelho recebe energia da rede local a partir de uma tomada ele possui para esta finalidade um cabo de alimentação. O movimento constante deste cabo ou ainda eventuais problemas com o próprio aparelho podem ser causadores de falhas na passagem da corrente. Quando isso ocorre o aparelho deixa de receber de modo normal a energia que precisa para funcionar.
Temos basicamente dois tipos de manifestações para o problema:
a) A energia não chega ao aparelho - ligando o aparelho ele não recebe energia de modo algum e com isso não funciona (não dá sinais de vida!).
b) A energia passa de modo intermitente - mexendo no cabo ou na tomada do aparelho ele passa a receber energia o que ‚ verificado pelo funcionamento intermitente.
Procedimento Para Teste:
Na figura abaixo temos procedimentos que permitem testar fios e cabos paralelos.
Assim, para o teste de um cabo de alimentação podemos fazer a simples ligação de uma lâmpada que deve acender normalmente mesmo movimentando-se o cabo.
Se for constatado algum problema no cabo, a reparação pode ser feita das seguintes formas:
a) Substituição pura e simples do cabo por outro do mesmo comprimento e com fio da mesma espessura de acordo com a potência do aparelho. Deve ser observado o tipo de conector que existe na ponta do cabo se ele for de encaixar no aparelho.
b) Os cabos costumam quebrar junto à tomada onde os movimentos e flexões são mais fortes. Podemos facilmente descobrir se é este o local mexendo o fio naquele ponto e verificando se a energia volta ao aparelho, conforme mostra a figura abaixo.
Se este for o caso, podemos proceder conforme mostra a própria figura 30. Cortamos o fio junto à tomada e colocamos apenas um plugue novo. Nas casas especializadas e até mesmo nos supermercados podem ser encontrados plugues para essa finalidade.
c) Se descobrir o ponto em que houve a interrupção podemos cortar o fio e colocar o plugue no local desde que o encurtamento desse fio não seja grande o bastante para afetar o uso normal do aparelho.
(10) CABOS DE MICROFONES E INTERLIGAÇÕES
Para a ligação de microfones a aparelhos de gravação, amplificadores, videocassetes, DVDs, computadores, etc. são usados cabos especiais do tipo blindado. Da mesma forma são usados cabos blindados para interligar gravadores, amplificadores, receivers e certos periféricos de computadores além de muitos outros aparelhos, conforme mostra a figura abaixo.
Estes cabos são dotados de uma malha externa que serve de blindagem evitando a captação de ruídos (roncos ou sinais interferentes) e um condutor interno por onde passa o sinal.
O movimento constante dos cabos pode causar o rompimento interno do fio condutor de sinal com diversas consequências tais como:
a) Interrupção do sinal que não chega até o aparelho.
b) Produção de ruídos quando o cabo ou o aparelho é movimentado.
c) Entrada de roncos
d) Perda de dados quando o cabo é usado em computadores
A detecção da interrupção pode ser feita por uma prova de continuidade. Deve haver continuidade entre os extremos do condutor principal e também no teste da malha de blindagem. Havendo interrupção o cabo deve ser substituído.
Um ponto importante de teste é o conector. Diversos são os tipos usados, conforme mostrado na próxima figura onde também as maneiras de se fazer sua ligação.
Observe que nos cabos estéreo temos dois condutores internos uma malha comum externa. A malha, de modo algum, deve encostar em qualquer dos cabos internos.
Existem ainda cabos múltiplos com 4 ou 5 condutores que são usados em sistemas que trabalham com diversos sinais como em intercomunicadores etc.
Um cabo com interrupção interna é facilmente descoberto quando sua movimentação provoca o restabelecimento do sinal ou produz ruídos desagradáveis no alto-falante do aparelho.
A ocorrência de roncos é sinal de que o problema é de blindagem, devendo ser verificado se a malha está bem conectada ao conector. A instabilidade de sistemas que operam com dados, por exemplo, também pode ocorrer por um aterramento inadequado da malha.
Cabos de Vídeo e Áudio
Os sinais de vídeo que são encontrados em aparelhos de videocassete, computadores, jogos eletrônicos, etc. possuem frequências bem mais elevadas que os sinais de áudio (sons), que são encontrados nos aparelhos de som e por isso muito mais sujeitos a problemas originários da má qualidade dos fios, contatos deficientes e outros semelhantes.
Para os sinais de vídeo devem ser usados cabos e conectores especiais, que são diferentes dos cabos de áudio. Não misture os dois tipos de cabos ao trabalhar com equipamentos que tenham os dois tipos de sinais como DVD players, monitores de vídeo, vídeo cassetes, etc.
Um dos problemas mais comuns devidos a má qualidade de cabos de vídeo é a perda de definição (contraste – as bordas das imagens ficam enevoadas), além da perda de certas cores que se tornam enfraquecidas.
(11) CABOS DC E CONECTORES
Muitos aparelhos usam conversores AC/DC, eliminadores de pilhas ou fontes de alimentação que consistem em transformadores e circuitos de retificação, filtragem e regulagem e que a partir dos 110 ou 220 V da e de fornecem tensões contínuas entre 3 e 30 volts.
Na figura 33 temos o aspecto mais comum de um desses conversores, observando-se que a tensão contínua é fornecida ao aparelho alimentado através de um cabo com conector.
O cabo é polarizado e existem diversos problemas que podem acontecer tanto com ele como com o próprio conector.
a) Interrupção - este é o problema mais comum que pode ser constatado pela movimentação ou ainda com provas de continuidade.
b) No conector podemos ter o desprendimento do fio ou então o curto-circuito quando um fio encosta no outro. Este curto pode ser acompanhado de problemas mais graves como a queima de elementos internos do conversor tais como os diodos, ou mesmo o transformador.
c) Inversão - este é um problema que pode ocorrer quando um conversor é comprado para alimentar determinado aparelho e seus fios de saída têm polaridade diferente da usada no tipo original. Na figura seguinte temos diversos tipos de conectores que são usados nestes inversores.
Veja que os fios de saída DC (corrente contínua) são polarizados, ou seja, existe um polo positivo e outro negativo. Se houver inversão da ligação não só o aparelho não funciona como até pode haver a queima de componentes importantes.
Saber se a polaridade de um eliminador ou conversor de energia está de acordo com aquela que o aparelho necessita é algo importante num trabalho de reparação.
Para isso podemos ter dois recursos:
* Um LED ligado em série com um resistor e mais um diodo, como mostra a figura abaixo.
* O multímetro que além de identificar a polaridade nos permite medir a tensão de saída.
Observamos, entretanto que a tensão que se mede na saída com o multímetro não corresponde à tensão real que vai ser recebida pelo aparelho, mas sim o chamado valor de pico. Ao alimentar o aparelho pela sua conexão a tensão cai para o valor normal. Assim, num conversor de 6 V é comum encontrar 8, 9 ou mesmo mais volts na saída.
Na falta de meio para identificar a polaridade dos fios podemos abri-lo e nos orientar pelo capacitor de filtro. A polaridade dos fios de saída corresponde à polaridade do capacitor de filtro.
Alguns conversores, entretanto, possuem uma chavinha que permite trocar a polaridade do conector sem a necessidade de se dessoldar e soldar novamente os fios do cabo de conexão.
(12) PILHAS
Pilhas esgotadas, enfraquecidas ou com problemas de fabricação podem causar sérios problemas de funcionamento nos aparelhos ou mesmo colocar em risco sua integridade. O primeiro ponto importante, ao se notar que um aparelho não funciona, é verificar as pilhas. Inicialmente, devemos verificar se as pilhas estão colocadas nas posições corretas (nas ligações em série o pólo positivo de cada uma deve fazer contacto com o negativo da seguinte) e também se a posição está de acordo com o indicado pelo fabricante, o que normalmente é indicado pela presença de etiquetas ou desenhos.
Observe que o polo positivo de uma pilha (pino) é encostado no clipe do suporte enquanto que o negativo vai na mola (se o suporte tiver estes dois elementos).
Pilhas com sinais de vazamentos devem ser retiradas imediatamente dos aparelhos e jogadas no lixo (Cuidado! A substância usada nas pilhas é tóxica devendo ser eliminada de maneira apropriada, sem que cause problemas a pessoas, animais ou ao meio ambiente!).
O teste de pilhas comuns pode ser feito de diversas formas:
Prova de Pilhas
Não basta medir a tensão de uma pilha com o multímetro para se ter a garantia de saber se ela está boa ou não. Uma pilha que tenha uma resistência interna elevada (fim de vida ou defeito) pode apresentar 1,2 ou 1,5 volts de tensão nos seus terminais (dependendo do tipo), mas esta tensão pode cair praticamente a zero quando a pilha for solicitada a fornecer energia num aparelho de maior consumo.
Da mesma forma uma pilha que tenha uma tensão normal no teste pode ter uma forte queda em poucos minutos de uso num aparelho se estiver no final de sua vida.
Os melhores testes de pilhas são feitos com carga, ou seja, com a pilha fornecendo energia. Temos então três modos de se fazer o teste das pilhas, conforme mostra a figura abaixo.
(a) Medindo a tensão (não conclusivo)
Com um resistor de carga medimos a tensão que deve ficar entre 1,2 e 1,5 volts para uma pilha em bom estado.
(b) Usamos uma lâmpada "pingo d'água" de 1,5 V para o teste. Ela deve ter o brilho normal no teste. Também medimos a tensão.
(c) Medida da tensão com um resistor de carga, conforme a pilha.
Estes mesmos procedimentos valem para baterias de 9 volts modificando-se, é claro, a tensão da lâmpada usada na prova que deve ser de 9 volts com 20 mA aproximadamente.
Nota.: falaremos em outro item (baterias) das células recarregáveis ou baterias de Nicad que são usadas em brinquedos, eletroeletrônicos, telefones celulares, câmeras de vídeo, câmeras fotográficas digitais e em muitos outros tipos de aparelhos, e que são tratadas de modo diferente.
(13) SUPORTE DE PILHAS E CONCETORES DE BATERIAS
Para alimentar aparelhos eletrônicos as pilhas são montadas em suportes apropriados enquanto que para as baterias de 9 volts existem conectores especiais.
Os suportes são dotados de contatos metálicos com polaridade certa, ou seja, posicionamento correto para as pilhas. Se as pilhas forem invertidas num suporte o aparelho alimentado não funciona.
São os seguintes os principais problemas que podem ocorrer com os suportes de pilhas e conectores:
(a) Sujeira nos contatos ou oxidação - os contatos podem acumular sujeira ou ainda uma capa de óxido (ferrugem) que impede a passagem da corrente.
Notamos que este é o problema de um aparelho quando, ao movimentar as pilhas no suporte, o fornecimento de energia se restabelece com a produção de ruídos nos aparelhos que possuam alto-falantes (rádios, amplificadores, walkmans, etc.).
A limpeza dos contatos pode ser feita raspando-se ou lixando-se sua superfície até que fique brilhante. Se o problema for devido ao vazamento de pilhas pode haver a necessidade de se substituir o suporte. Na figura abaixo mostramos como se faz a limpeza de um contacto de um suporte de pilhas.
(b) Interrupção dos fios - neste caso podemos ter um fio interrompido internamente ou então o escape dos clipes ou molas. Para o caso de interrupção interna podemos detectar o problema através de uma prova de continuidade dos fios. No caso dos fios soltos, eles podem ser ressoldados. Observe-se muito bem a polaridade dos fios: normalmente o fio vermelho corresponde ao pólo positivo e o preto ao negativo.
(c) Para os conectores ou clipes de baterias de 9 volts um problema comum é o escape do fio internamente à proteção. Uma solução simples consiste em se levantar a cobertura de plástico e soldar o fio solto.
(d) Outro problema para conectores de 9 V é o afrouxamento das presas. Isso pode ser corrigido apertando-se ligeiramente os conectores, mas com cuidado para que não se deformem mais do que o necessário para garantir um bom contacto elétrico.
Se houver necessidade de troca do conector o técnico deve observar muito bem a polaridade da ligação dos fios, pois se houver inversão o aparelho não funcionará, e mais do que isso pode até ocorrer a queima de componentes.
e) Uma prova definitiva de operação da fonte de alimentação que tem por base pilhas ou bateria é colocar as pilhas no suporte (boas) ou conectar a bateria e medir a tensão nos extremos dos fios que alimentam o aparelho, usando para esta finalidade um multímetro ou então um LED com um resistor de 2k2 (isso é válido para tensões entre 3 e 9 V).
(14) BATERIAS REGARREGÁVEIS (Nicádmio ou NiCad)
Existe uma grande variedade de tipos de baterias recarregáveis que são usadas em aparelhos eletrônicos e brinquedos. Temos desde as pilhas de Nicádmio (Nicad) que têm a mesma aparência de pilhas e baterias comuns, mas admitem recarga com um aparelho especial, até baterias de Nicad e Chumbo ácido de formatos de acordo com os aparelhos sendo instaladas de modo permanente em seu interior ou ligadas por conectores especiais. A próxima figura temos algumas dessas baterias.
A recarga de uma pilha ou bateria deste tipo é feita ligando-se uma fonte de alimentação nos seus extremos a partir de um limitador de corrente (a corrente é fixada para a carga por cada fabricante).
A recarga dura de 12 a 16 horas dependendo do tipo e estas baterias apresentam características um pouco diferentes das pilhas comuns ou baterias comuns como:
a) A tensão para uma pilha de 1,5 V na verdade é de 1,2 V para o tipo recarregável. No entanto, a tensão de 1,2 V se mantém estável por mais tempo que numa pilha comum. Para uma bateria de 9 V a tensão pode ser de 7,2 V ou 8,4 V conforme o tipo.
b) A corrente de curto-circuito deste tipo de pilha de nicad é
muito mais elevada que das pilhas comuns. Estas pilhas não devem de modo algum ser curto-circuitadas sob pena de haver sua explosão pelo aquecimento excessivo.
Para as baterias de chumbo-ácido como usadas em aparelhos fotográficos, no-breakes e iluminação de emergência na recarga devemos ter alguns cuidados como abrir os orifícios de ventilação (tirar as tampinhas) para deixar sair o gás que se forma – para os tipos não selados; manter o nível do eletrolítico (líquido interno), usar sempre água destilada para manter o nível do eletrólito e nunca água comum.
Para os tipos selados devemos ter cuidado em apenas recarregá-las com a corrente indicada. Essas baterias seladas se comportam de forma semelhante às baterias de Nicad.
Testes
a) Para verificar se uma bateria está carregada devemos fazer a medida de tensão sob carga como no caso das pilhas.
b) Se uma bateria não aceita carga devemos verificar em primeiro lugar o próprio carregador (veja fontes de alimentação). Se estiver bom existe um procedimento que pode ser tentado caso a bateria não apresente reação à carga, e seja do tipo de Nicad.
c) Se desconfiar da capacidade de alimentação de uma bateria, meça sua tensão quando ligada ao aparelho funcionando. Se houver queda excessiva ou aquecimento da bateria isso pode ser sinal de curto no aparelho ou em algum elemento interno da bateria. A descarga muito rápida de pilhas ou baterias, acompanhada de seu aquecimento também pode ser indicativo de curtos no aparelho.
(15) FUSÍVEIS
Os fusíveis são elementos de proteção dos aparelhos eletrônicos interrompendo a corrente quando algo anormal existe com o circuito.
Estes componentes são apresentados em diversos formatos e especificados pela corrente em ampères (A) ou miliampères (mA), lembrando que o miliampère é a milésima parte do ampère. Isso significa que 0,5 A é o mesmo que 500 mA.
Os fusíveis são instalados em suportes especiais de acordo com seu formato e tamanho.
Ao trocar o fusível de um aparelho sempre use um com a mesma especificação de corrente. Se após a troca, o fusível queimar novamente com a ligação do aparelho, então certamente existe algum problema no circuito, que deve ser analisado.
O teste de fusível é feito pela simples verificação da continuidade: o fusível queimado (aberto) não tem continuidade. Nos tipos de vidro, a simples observação permite saber se o elemento interno está interrompido.
Se o fusível estiver bom e o aparelho não funcionar, desligue-o e verifique a continuidade do suporte de fusível. Um fusível bom deve estar no suporte para esta prova. Pode haver necessidade de limpeza dos contatos.
(16) CONEXÕES E CONECTORES
A passagem de correntes e sinais de um aparelho a outro (diversos módulos) ou mesmo dentro de um aparelho pode ser feita através de conexões por fios ou então conectores que também podem apresentar diversos tipos de problemas. (veja conectores de microfones)
Os problemas principais com as soluções são:
a) Interrupções de cabos que podem ser verificadas através de provas de continuidade. Deve haver continuidade na prova de cada fio de um cabo a partir do conector. Se não houver continuidade devemos verificar o cabo, fazendo sua eventual substituição. Estas provas de continuidade devem ser feitas com o aparelho desligado.
b) Problemas de contatos que podem ocorrer por sujeira, deformação ou quebra de elementos internos. Em alguns tipos de conectores a reparação é simples, mas em outros casos devemos fazer a substituição.
Se o conector for de tipo difícil de obter podemos fazer uma conexão direta, soldando o fio diretamente no local de conexão.
Conectores de placas de circuito impresso em especial são sujeitos a problemas de contacto por sujeira e oxidação. Às vezes um movimento de vai-e-vem do conector ajuda na limpeza e revela pela volta do funcionamento do aparelho ou pela sua operação intermitente que esta é a causa do problema.
(17) INTERRUPTORES E CHAVES
Interruptores devem apresentar continuidade total quando fechados e não devem apresentar continuidade quando abertos. Na próxima figura temos alguns tipos de interruptores usados em aparelhos eletrônicos com o modo de se fazer o teste de continuidade.
Se o aparelho for alimentado por pilhas ou bateria, retire-as do circuito para fazer a prova. Se for alimentado pela rede, retire o plugue da tomada. Ligue e desligue o interruptor para verificar a continuidade.
Falhas de continuidade podem ser devidas a problemas de contatos.
Para os tipos de contatos expostos, uma limpeza é possível. Para outros tipos recomenda-se a troca do componente. Observe a capacidade de corrente do interruptor de modo a escolher um novo com as mesmas características.
Outro procedimento de teste consiste em se medir a tensão após o interruptor usando o multímetro. A tensão deve ser a de alimentação com ele ligado e nula com ele desligado.
Interruptores que operam com correntes elevadas tendem a "derreter" ou a ter seus contatos queimados com o tempo, caso em que deve ser feita sua troca.
(18) LÂMPADAS
Muitos aparelhos possuem pequenas lâmpadas para indicar que estão ligados ou então para iluminar painéis. Não confunda as lâmpadas com os LEDs (veja item correspondente).
As lâmpadas podem vir com soquetes do tipo rosca ou baioneta ou então com fios terminais. As lâmpadas são especificadas pela tensão (volts) e pela corrente (miliampères), devendo na substituição estas duas características serem mantidas.
Para o teste de lâmpadas temos os seguintes procedimentos:
a) Aplicamos uma tensão igual a de funcionamento. A lâmpada deve acender com seu brilho normal.
b) Medimos a continuidade do filamento. A lâmpada boa apresenta continuidade.
Para o caso das lâmpadas neon, de xenônio e fluorescentes, que não possuem filamentos estes testes não se aplicam.
Lembramos também que em alguns aparelhos além de iluminarem painéis ou servirem de simples indicadores, as lâmpadas também podem ter funções nos circuitos como, por exemplo, a de funcionarem como reguladores de tensão ou corrente.
(19) LEDs
São dispositivos semicondutores que emitem luz quando percorridos por uma corrente elétrica. Os LEDs servem como indicadores de funcionamento ou de função nos aparelhos eletrônicos. A luz emitida pode ser vermelha, verde, amarela, laranja, azul, etc.
Para alimentar um LED ‚ sempre preciso contar com um resistor ligado em série. Os LEDs vermelhos precisam de pelo menos 1,6 volts para acender e os de outra cor até mais, e nunca devem ser testados com a sua ligação direta em pilhas ou bateria, pois o excesso de corrente os queima facilmente.
Os LEDs possuem polaridade certa para ligação. se forem invertidos não acendem, o que não ocorre com as lâmpadas comuns.
Teste:
a) Aplicamos uma tensão de 3 a 6 volts com um resistor ligado em série. O resistor pode ter de 330 ohms a 1,2 k ohms. O LED deve acender.
O teste de continuidade só deve ser feito com multímetros que possuam uma bateria interna de 3 V na escala de resistência usada.
b) No teste de continuidade deve haver o acendimento do LED quando polarizado no sentido direto. Com o LED invertido não deve haver continuidade.
(20) DIODOS SEMICONDUTORES
Diodos semicondutores ou simplesmente diodos (que podem ser de silício ou germânio) são componentes que conduzem a corrente num único sentido e por isso podem ser usados tanto na retificação (fontes) como na detecção de sinais. A figura abaixo mostra o aspecto, estrutura e símbolo desses componentes.
Os diodos são componentes polarizados havendo um anel ou marca para indicar a polaridade (catodo) ou ainda um símbolo gravado. Se um diodo for invertido ele não funciona.
Os diodos podem "abrir" quando então não deixam passar a corrente em sentido algum, ou ainda "entrar em curto" quando deixam a corrente passar nos dois sentidos.
É comum que um diodo entre em curto numa fonte de alimentação causando a queima de outros componentes tais como o transformador.
Um capacitor que entre em curto numa fonte pode causar a queima do diodo (diodos) então do transformador (ou ambos). Isso significa que na queima de um desses componentes, antes de trocá-lo devemos verificar se não existem outros componentes próximos que também se queimaram.
Os diodos são especificados pela corrente e tensão ou ainda por um número como: 1N4002 (retificador), 1N914 (uso geral), 1N34 (germânio). Na substituição de diodos retificadores podemos sempre usar um de maior corrente e/ou tensão sem problemas. Por exemplo, se não encontrarmos um 1N4002 (1A/50 V) podemos perfeitamente usar em seu lugar um 1N4004 (1A/200 V) ou mesmo um 1N4007 (1A/800 V).
Teste:
a) Continuidade: um diodo deve apresentar continuidade quando polarizado no sentido direto e não deve apresentar continuidade quando polarizado no sentido inverso. Condutividade nos dois sentidos indica que o diodo está em curto. Falta de condutividade nos dois sentidos indica que o diodo está aberto.
Um diodo ruim deve ser substituído por um do mesmo tipo ou com as mesmas características ou características superiores.
b) Meça a tensão após o diodo, se ele for retificador de uma fonte. Deve haver uma tensão contínua com o aparelho ligado da mesma ordem ou pouco maior que a esperada para alimentação dos circuitos.
Para tensões entre 3 e 12 volts, um LED com um resistor de 1,5 k ohms a 2,7 k ohms ligado em série pode ser usado como um eficiente indicador de tensão para este teste.
Encontrando um diodo com problemas verifique também se os componentes próximos estão bons. O diodo pode ter queimado por causa de um componente próximo com problemas.
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