Este é um projeto destinado aos que estudaram pelo nosso livro Curso de Eletrônica, vol 1 e 2 visando a realização de montagens um pouco mais complexas e a realização de muitas das experiências descritas. Estes projetos, depois de montados, passarão a fazer parte de sua bancada, com muitas futuras utilidades. Se o leitor ainda não se julga capaz de montar este aparelho, não se preocupe, pois futuramente, depois de algumas lições, isso já acontecerá e este aparelho poderá ser revisto e realizado.
O primeiro projeto para aprimorar seus conhecimentos, acompanhando é de uma fonte que possui incorporado um provador, verificador de continuidade.
A fonte reduzirá os 110 V ou 220 V da sua rede de alimentação (tomada) para 6 V contínuos sob corrente até 1 A, o que vai permitir que você realize muitas experiências que originalmente exigem pilhas, sem precisar destes elementos que gastam rapidamente e são caros.
Por outro lado, O verificador de continuidade servirá para você comprovar os ensinamentos das lições que tratam de condutores e isolantes, identificando estes materiais, como também provar muitos componentes eletrônicos com os quais tomaremos contacto futuramente.
Quando o leitor se tornar um montador e tiver que realizar provas nas peças que usar, esta parte de sua fonte lhe será de grande utilidade.
Para maior facilidade de uso, a fonte pode ser montada numa caixinha de plástico, alumínio ou mesmo madeira, conforme mostra a figura 1.
E, ainda mais: se o leitor tiver aparelhos que usam pilhas, como rádios, pequenos gravadores, brinquedos, desde que sejam de 6 V, poderá usar a sua fonte em lugar das pilhas originais.
CARACTERÍSTICAS
Tensão de entrada: 110 ou 220 V (CA)
Tensão de saída: 6 V (CC)
Corrente máxima: 1 A
Prova de continuidade: sob 9 mA
Resistência máxima: em torno de 10 k (prova de continuidade).
COMO FUNCIONA
A fonte é das mais simples, mas possuí etapa de regulagem com transistor, o que garante estabilidade da tensão de saída, para maior segurança dos aparelhos alimentados.
Temos então um transformador que reduz a tensão de 110 V ou 220 V para 6 V sob corrente de até 1 A. O transformador recomendado tem 3 fios de entrada, sendo um comum e os outros para a tensão de 110 V e 220 V. O fio usado junto com o comum será o correspondente à tensão de sua rede. Se você pretende usar a fonte em tomada de 110 V deve ligar os fios preto e marrom, deixando livre o vermelho.
Se pretende usar em 220 V, ligue o preto e o vermelho, deixando livre o marrom. (figura 2)
A retificação é feita por dois diodos e a filtragem por um eletrolítico originalmente de 1 000 uF.
Se o leitor quiser melhorar a filtragem pode “investir" um pouco mais na fonte e comprar um capacitor de 1 500 ou mesmo 2 200 uF. A tensão de trabalho deste capacitor deve ser de 12 V, 16 V ou mesmo 25 V.
Temos depois a etapa de regulagem de tensão, tendo por base um díodo zener que fixa em 5,6 + 0,6V = 6,2V a tensão de saída e um transistor que controla a corrente.
Os 0,6V a mais que entram no cálculo da tensão de saída referem-se à tensão que existe entre o emissor e a base do transistor, o que será estudado nas lições futuras de nosso curso.
Mais um capacitor de 220 uF (C3) na saída da fonte a desacopla dos aparelhos alimentados.
A ligação da fonte aos aparelhos alimentados é feita por meio de 2 bornes.
Será conveniente usar um borne vermelho para o polo positivo (J2) e um preto para o negativo (J3).
Neste ponto entra o provador de continuidade, que nada mais é do que um LED e um resistor de 470 ohms.
Quando ligamos um elemento qualquer em prova entre o borne J1 (verde) e o borne J3, se ele for condutor e apresentar resistência inferior a 10 k, o LED acenderá. Caso contrário, o LED permanece apagado.
MONTAGEM
O diagrama completo de nossa fonte com verificador de continuidade é mostrado na figura 3.
A realização prática, que pode ser feita numa ponte de terminais, a qual será fixada no interior da caixa, é mostrada na figura 4.
Devemos tomar os seguintes cuidados com a montagem e obtenção dos componentes:
a) O transistor Q1 pode ser o TIP31 acompanhado ou não de letras, como A, B ou C. Veja que ele deve ser dotado de um radiador de calor. Você pode montar este radiador cortando uma chapinha de lata ou mesmo perfilado de alumínio e fazendo um furo no meio, para usar um parafuso que a prenda no componente. (figura 5)
b) Os diodos D1 e D2 são os 1N4002, mas na sua falta pode usar o 1N4004, 1N4007 ou mesmo BY127. Importante na montagem é seguir a posição do anel que indica sua polaridade.
c) O diodo zener Z1 deve ser de 5V6 para 400 mW ou, na falta, para 1W. Obedeça a posição da faixa, pois se houver inversão a fonte não funcionará.
d) Os capacitores eletrolíticos C1 e C3 devem ter tensões de trabalho a partir de 12 V e seus valores podem ser maiores que os indicados. Siga sua polaridade na colocação.
e) C2 é um capacitor cerâmico de 100 nF que pode aparecer com as marcações .1 ou 0,1 e até com 104.
f) Os resistores R1, R2 e R3 são de ¼ W ou 1/8 W e seus valores são os dados na lista de material. Não há polaridade para eles.
g) O LED1 deve ser vermelho. Já o LED2 fica a critério do leitor escolher por um vermelho, verde ou amarelo. A ligação deve ter seguida a polaridade: lado chato ou terminal mais curto, conforme a figura.
h) OS bornes de saída devem ter cores diferenciadas como citamos. Se usar caixa metálica, eles devem ser isolados.
O transformador deve ser ligado com cuidado. Já demos a identificação dos fios do enrolamento primário.
j) Temos finalmente o interruptor geral S1, que liga e desliga o aparelho, e o cabo de alimentação. Passe o cabo antes pelo furo da caixa e dê um nó para que e!e não escape, antes de soldá-lo em T1 e S1. Encape a sua emenda com o fio de T1.
Terminada a montagem, a prova de funcionamento e o uso são simples.
PROVA E USO
Confira a montagem e, estando tudo em ordem, ligue o cabo de alimentação na tomada. Acionando S1 imediatamente deve acender o LED1.
Depois, unindo com um fio J1 à J3 o outro LED (LED2) deve acender.
Atenção: cuidado para não unir J2 com J3, pois isso será curto-circuito e Q1 pode queimar-se.
Para usar a fonte ligue o aparelho alimentado entre J2 e J3. Para usar o verificador de continuidade, faça duas pontas de prova e ligue-as entre J1 e J3 como mostra a figura 6.
Respeite sempre o limite de corrente do aparelho alimentado. Não alimente aparelhos de maior consumo do que a fonte pode fornecer.
Lista de Material
Q1 - TIP51 - transistor com dissipador (ver texto)
D1, D2 - 1N4002 - diodos de silício
Z1 - 5V6 x 400 mW - díodo zener
LED1 - LED vermelho, comum
LED2 - LED vermelho, verde ou amarelo
J1, J2, J3 - bornes isolados, verde, vermelho e preto
T1 - transformador com primário de 110 V ou 220 V e secundário de 6 + 6 V x 2 A.
S1 - interruptor simples
C1 - 1 000 uF x 12 V -_ capacitor eletrolítico
C2 – 1 000 nF (104) - capacitor cerâmico
C3 - 220 uF x 12 V ~ capacitor eletrolítico
R1 - 560 ohms x 1/8 W - resistor (verde, azul, marrom)
R2, R3 - 470 ohms x 1/8 W - resistores (amarelo, violeta, marrom)
Diversos: cabo de alimentação, caixa para montagem, ponte de terminais, fios, solda, etc.
