NOSSAS REDES SOCIAIS -

Base de tempo via rede (ART419)

Relógios digitais, cronômetros, frequencímetros, capacímetros aproveitam em muitos casos, a frequência estável da rede de energia para seu sincronismo interno. Diversas são as maneiras de se obter pulsos em intervalos conhecidos e neste artigo descrevemos um circuito interessante para esta finalidade, pois mesmo usando a rede de energia, tem isolamento total sem necessitar de transformador.

O meio mais simples de se obter um sinal de 60 Hz ou 120 Hz estável, para base de tempo de instrumentos como frequencímetros o capacímetros, ou ainda para aparelhos comuns como cronômetros ou relógios, é a partir de um transformador ligado à rede de energia.

Conforme mostra a figura 1, este mesmo transformador também é usado para a alimentação do aparelho.

 

Sincronismo via rede com transformador.
Sincronismo via rede com transformador.

 

No entanto, para um equipamento que deva ser compacto, leve e apresente baixo consumo, o transformador pode representar um ponto crítico do projeto, pois se trata de componente volumoso, caro e pesado.

Uma alternativa interessante para se obter pulsos de sincronismo da rede com isolamento total para servir de base de tempo em circuitos digitais é a que parte de acopladores ópticos.

O projeto que apresentamos é justamente deste tipo: com dois acopladores ópticos este circuito fornece um sinal de 120 Hz na rede de 120 Hz ou 100 Hz se usado numa rede de 50 Hz.

 

Características:

  1. Tensão de entrada: 110/220VCA (50 ou 60 Hz)
  2. Frequência de saída: 100 ou 120 Hz
  3. Tensão de alimentação: 3 a 15 V
  4. Compatibilidade lógica: CMOS

 

COMO FUNCIONA

Dois acopladores ópticos são ligados em paralelo mas em configuração tal que formam um detector de passagem por zero (zero crossing detector).

Num semiciclo, o LED do primeiro acoplador permanece aceso enquanto que no outro semiciclo o LED do segundo acoplador é que acende. No entanto, na passagem por zero da tensão da rede, nenhum dos LED estará aceso o que é suficiente para aplicar na entrada do 4093B um nível lógico alto.

Neste momento, a tensão de saída da porta do 4093B vai ao nível baixo.

Dependendo do ajuste de P1 podemos ter diversas larguras para o pulso produzido na saída, o que vai depender da aplicação.

O resistor R1 tem um valor que depende da tensão da rede de energia. No diagrama temos um valor sem parêntesis para a rede de 110V e um valor entre parêntesis para a rede de 220V.

Observe que a excitação do acoplador é feita quando a luz do LED infravermelho atua sobre o foto-transistor, não havendo contacto elétrico entre esses dois componentes. Assim, temos um isolamento total da rede de energia que excita o LED, da saída do acoplador que excita o integrado CMOS.

 

MONTAGEM

Na figura 2 temos o diagrama completo da base de tempo.

 

Diagrama completo do aparelho.
Diagrama completo do aparelho.

 

Se bem que este circuito nas suas aplicações normais vá fazer parte de outro projeto como, por exemplo, a entrada de um cronômetro ou relógio, nada impede que ele seja usado com finalidades didáticas ou experimentais. Para esta finalidade, damos uma placa independente que é mostrada na figura 3.

 

Placa para uma versão independente.
Placa para uma versão independente.

 

As outras portas do 4093B podem ser usadas como buffers e inversores adicionais para a obtenção de pulsos simétricos na frequência de 100 Hz ou 120 Hz.

Para a obtenção de 1 pulso por segundo damos na figura 4 um circuito divisor por 120.

 

Um divisor por 120 para obter 1 Hz
Um divisor por 120 para obter 1 Hz

 

Evidentemente, este caso se aplica apenas à rede de 120 Hz, já que na rede de 50 Hz precisaremos de um divisor por 100.

Os acopladores ópticos podem ser do tipo 4N25 ou equivalentes, e o resistor R1 deve ter uma dissipação de pelo menos 1 W.

 

PROVA E USO

Para provar, podemos ligar na saída do circuito um frequencímetro ou um osciloscópio e ajustar P1 para obter os pulsos na largura desejada.

O ajuste deve ser feito de modo que o circuito seja o máximo possível imune a transientes que podem provocar seu acionamento errático.

 


Semicondutores:

CI-1, CI-1 - 4N25 - acopladores ópticos

CI-3 - 4093B - circuito integrado CMOS

 


Resistores: (1/8W, 5%)

R1 - 47k ? x 1 W (110V) ou 100k ? x 1W (220V)

R2 - 10 k ?

P1 - 1 M ?


Diversos:

placa de circuito impresso, soquetes para os circuitos integrados, fios, solda, etc.

BUSCAR DATASHEET

 


N° do componente 

(Como usar este quadro de busca)

 

Opinião

Momento de agir pensando no futuro

Não temos dúvidas de que estamos diante de uma grande pandemia. As notícias que correm pela mídia, muitas com conteúdo extremamente alarmistas, fazem com que muitas pessoas fiquem desorientadas não sabendo o que fazer. No entanto, uma coisa é certa: temos de seguir as recomendações básicas que impeçam o rápido alastre da epidemia e isso inclui a quarentena.

Leia mais...

Caráter
O caráter de um homem é o seu destino.
Heráclito (540 480 a.C. ?) - Fragmentos - Ver mais frases


Instituto Newton C Braga
Entre em contato - Como Anunciar - Políticas do Site

Apoio Social
Lions Clube de Guarulhos Sul SOS Mater Amabilis
Advertise in Brazil
If your business is Electronics, components or devices, this site is the correct place to insert your advertisement (see more)