Conhecer novos componentes e saber como usá-los é fundamental para o sucesso de todo o projetista que deseja que seu equipamento seja o mais avançado possível. Os Relés PhotoMOS, que podem substituir os relés mecânicos comuns apresentam uma série de vantagens que não são bem ainda conhecidas por todos. Neste artigo analisamos este componente com base nos tipos disponíveis da AROMAT (*) dando ao leitor as bases para sua utilização em novos projetos.(1999)
Os relés de estado sólido apresentam inúmeras vantagens sobre os tipos mecânicos. No entanto, as poucas desvantagens que são encontradas em alguns casos como o isolamento e a própria resistência de contacto são alguns problemas que limitam suas aplicações.
Com a possibilidade de se usar transistores MOS cujas características são bem diferentes dos transistores bipolares, SCRs e outros componentes encontrados em outras versões de relés ópticos as características elétricas passam a ser enfocadas de outra forma e a gama de utilização do componente cresce.
Isso significa que, com relés PhotoMOS podemos reunir as vantagens do isolamento e da sensibilidade dos tipos que fazem uso de semicondutores comuns com a baixa resistência de contacto em plena condução que é a melhor característica dos relés mecânicos.
COMO FUNCIONA
Os relés PhotoMOS são formados por um emissor infravermelho que atua sobre um circuito fotosensível que tem por base um transistor MOS, conforme mostra a figura 1.
Os componentes são todos instalados num pequeno invólucro que tanto pode ser DIL de 8 pinos como do tipo SMD ou mesmo de outras configurações exigidas pela aplicação e potência, conforme mostra a figura 2.
O resultado desta disposição de elementos é a obtenção de características que são extremamente importantes para a elaboração de projetos como:
a) resistência em condução muito baixa.
Esta resistência, que equivale à resistência de contacto dos relés comuns chega a valores tão baixos como 0,05 Ω para tipos de 60 V em operação DC o que significa uma tensão offset menor que 1 uV quando o circuito está fechado.
b) velocidade de operação alta
Se bem que os transistores MOS sejam dispositivos algo lento devido às capacitâncias intrínsecas entre a comporta e o substrato, a velocidade de um PhotoMOS é ainda maior do que as obtidas para os tipos mecânicos. Valores da ordem de 0,1 ms são comuns.
c) Corrente muito baixa de fuga
A corrente de fuga com o circuito aberto para os tipos comuns chega apenas a ser da ordem 30 pA (picoamperes).
d) Alta sensibilidade
A corrente exigida para o acionamento, que corresponde ao acendimento do LED infravermelho é muito baixa. Para os tipos comuns esta corrente é da ordem de 0,31 mA apenas.
e) Corrente de carga elevada
Os transistores de efeito de campo MOS, pela sua baixa resistência de condução podem conduzir correntes bastante elevadas.
Assim, mesmo sendo usados tipos em invólucros bastante pequenos as correntes obtidas para os relés PhotoMOS em invólucro DIL de pinos são razoáveis. Correntes na faixa de 120 mA a 300 mA são comuns para uma dissipação de 500 MW.
COMO USAR
Configurações:
As configurações básicas dos PhotoMOS não são muito diferentes das empregadas para se disparar um relé comum.
O que se deve ter em mente é que em lugar de uma bobina temos um LED que deve ser percorrido por uma corrente contínua de intensidade mínima para haver o disparo, conforme mostra a figura 3.
Isso significa a necessidade de um circuito de acionamento apropriado e de um resistor limitador de corrente de valor também apropriado. O valor deste resistor vai depender das exigências de corrente do LED.
Para a saída temos de levar em conta que em lugar de contacto temos um transistor MOS acionando uma carga, conforme mostra a figura 4.
Isso implica na necessidade de se usar dispositivos de proteção se a carga for indutiva. O uso de diodos ou de circuitos RC de amortecimento é recomendado, conforme mostra a figura 5.
Cuidados:
Os cuidados com o uso de relé PhotoMOS não são muito diferentes dos que devem ser tomados com um relé comum.
a) Não coloque em curto os terminais do PhotoMOS quando o relé está energizado. Este procedimento pode causar a queima do circuito interno.
b) Se existir a possibilidade de picos inversos de tensão serem aplicados no LED emissor deve haver algum tipo de proteção. Um diodo ligado da forma indicada na figura 6 é a melhor proteção.
c) Se a tensão de entrada que aciona o LED tiver ondulações é preciso observar que estas condições sempre fiquem acima do limiar de acionamento, conforme mostra a figura 7.
Caso contrário isso pode afetar o funcionamento do circuito de saída que não mais terá sua resistência baixa no acionamento constante, mas variando. Dependendo das condições em que isso ocorre a dissipação do componente pode aumentar a ponto de colocar em risco sua integridade.
AROMAT
A AROMAT, cujo distribuidor no Brasil é a Metaltex, tem uma ampla linha de Relés PhotoMOS com características que permitem sua utilização numa gama muito ampla de projetos.
Na verdade são mais de 100 tipos diferentes que prevêem utilizações em campos como:
* Medidas de precisão (Relés HF)
* medidas em geral (relés HE)
* Comutação (relés HE)
* Operação de checagem (Relés HE)
* Telefonia (Relés GU)
* Gerenciamento de energia (Relés HS)
* Comutação de alta velocidade (Relés HF)
* Interfaceamento
* Controle de cargas indutivas
Estes relés têm como variáveis a sensibilidade, baixa resistência de contacto, velocidade de operação e capacidade de controle.
Em especial destacamos o relé AQV210EH que pode operar com uma tensão de pico AC de 350 V, tem uma corrente de carga (DC) de 130 mA e uma resistência ON de 23 Ω (tip).
Este relé de uso geral pode ser usado numa infinidade de aplicações práticas envolvendo o controle de pequenas cargas tais como lâmpadas, pequenos motores, circuitos eletrônicos de aviso como osciladores, etc.
Os leitores interessados em mais informações sobre este componente podem consultar a Metaltex www.metaltex.com.br
