Um tema importante para todos os que trabalham com eletrônica é a corrente de manutenção ou, usando o termo em inglês, holding current. Importante na realização de qualquer projeto, se não considerada ela pode induzir falhas. No atual mundo dos microcontroladores e DSPs, a sua presença nos shields ou circuitos controlados pode levar a funcionamentos inesperados. Neste artigo tratamos dela.
Imagine a seguinte situação: você dispara um SCR para alimentar um LED indicador numa aplicação simples, como a mostrada na figura 1.
No momento em que o pulso é aplicado, o SCR dispara e acende. Como se sabe, o SCR deve continuar conduzindo, mesmo depois que o pulso de disparo tenha desaparecido, no entanto, não é isso o que ocorre para surpresa do projetista que pretende aplicar a configuração.
O LED apenas pisca e apaga não se mantendo aceso. O que estaria ocorrendo com este circuito.
Se olharmos a folha de especificações (datasheet) do SCR veremos que ele possui uma “holding current de 8 mA”.
O que significa isso? Significa que ele, ao ser disparado deve conduzir uma corrente de pelo menos 8 mA para poder se manter ligado quando o pulso desaparecer.
É a corrente que ele “reconhece” como carga a ser controlada. Abaixo disso, ele desliga, pois no caso do SCR, se levarmos em conta seu circuito equivalente mostrado na figura 2, a corrente de realimentação não é suficiente para manter os dois transistores saturados, provocando o travamento.
No circuito que tomamos como exemplo, vemos que o SCR causa uma queda de tensão de 2 V no circuito, o LED mais 2 V aproximadamente, de modo que, sobre o resistor de 5k6 sobra uma tensão de aproximadamente 8 V. Com 5,6k de resistência, a corrente no circuito será então de aproximadamente:
I = V/R = 8/5,6 k = 1,42 mA
Essa corrente é insuficiente para manter o LED em condução.
Como resolver o problema?
Uma saída é aumentar a corrente no LED, se ele suportar. Mas se tivermos uma carga de corrente fixa , ou ainda não desejarmos aumentar a corrente no LED, uma solução consiste em ligar um resistor em paralelo que faça com que a corrente no SCR aumente.
Por exemplo, com um resistor de 1k, a nova resistência em paralelo será:
R = (R1 x R2)/ (R1 + R2)
R = (1k x 5,6k)/(1k+ 5,6k)
R = 5 600k/6,6k = 848 ohms
A corrente no SCR será então:
8/848 = 9,4 mA
O SCR se manterá então em condução... (figura 4)
Talvez seja até melhor ter um resistor menor em paralelo, para que a corrente de manutenção não fique tão próxima do mínimo...
Problema Geral
Existem muitos dispositivos da família dos tiristores e de outros componentes que possuem a especificação de corrente de manutenção.
Num projeto em que a carga acionada seja de muito baixo consumo, esta característica deve ser levada em conta.
Quando trabalhar com um microcontrolador excitando um tiristor no controle de uma carga, esteja atento a esta característica para que o dispositivo não desligue logo após receber um pulso de controle.
