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Eletrônica Para Eletricistas - Parte 11 (CUR7011)

Outros componentes da família dos tiristores – Displays e válvulas

Dentro da família dos tiristores podemos destacar ainda alguns outros componentes. É o que faremos nesta lição em que também trataremos de outros componentes importantes que são os displays e as válvulas.

 

DIAC

O DIAC é um outro componente da família dos tiristores sendo usado no disparo de SCRs e TRIACs. O Diac é um dispositivo de quatro camadas que tem um comportamento semelhante ao da lâmpada neon, ou seja, disparea conduzindom intensamente a corrente com uma determinada tensão, da ordem de 20 a 40 V para os tipos comuns.

 

Símbolo

Na figura 1 temos o símbolo adotado para representar o DIAC e o seu aspecto.

 

 


 

 

 

Especificações

Os DIACs são indicados por um número de fábrica e eventualmente tela tensão de disparo que tem por valor típico 35 V.

 

Onde são encontrados

A aplicação mais comum para o DIAC é no circuito de disparo de SCRs e TRIACs. Isso significa que eles são encontrados principalmente nos equipamentos de controle de potência como dimmers, controles de temperatura, motores, etc de muitos eletrodomésticos ou mesmo associados a uma rede de energia doméstica ou comercial.

 

Teste

O multímetro não pode ser usado para testar este tipo de dispositivo, pois não fornece tensão suficiente para dispará-lo. O multímetro pode apenas detectar se ele está em curto, quando apresenta uma baixa resistência. O melhor meio de testar um DIAC é através de um circuito apropriado.

 

QUADRAC

O Quadrac é um dispositivo formado por um DIAC e um TRIAC num mesmo invólucro. Este dispositivo é usado principalmente no controle de potência de equipamentos ligados a rede de energia como motores, lâmpadas, aquecedores, etc.

 

Símbolo

Na figura 2 temos o símbolo usado para representar um Quadrac.

 

 


 

 

 

A aparência é a mesma dos transistores de potência, TRIACs e SCRs, sendo dotados de invólucros para montagem em dissipadores de calor.

 

Especificações

As especificações dos Quadracs são as mesmas dos Triacs. E, da mesma forma eles são identificados por n úmeros de fábrica através dos quais podemos obter suas características elétricas.

 

Onde são encontrados

Os quadracs não são componentes muito comuns em nossos dias. Eles podem ser encontrados em velhos dimmers, controles de potência de motores e aparelhos semelhantes onde a corrente de uma carga de corrente alternada deve ser controlda. Podemos sempre substituí-los por um Triac e um Diac separados, sem problemas.

 

Teste

O multímetro pode apenas revelar se este componente está em curto. Quando isso ocorre uma baixa resistência é medida em alguma combinação das medidas entre terminais.

 

SUS

SUS é a abreviação de Silicon Unilateral Switch ou Chave Unilateral de Silicio. Trata-se de mais um componente da família dois tiristores, indicado especificamente ao disparo de SCRs pois conduz a corrente num único sentido. O SUS é uma espécie de SCR com uma comporta no anodo onde existe um diodo zener "embutido" que determina sua tensão de disparo, num circuito equivalente ao mostrado na figura 3.

 

 


 

 

A tensão de disparo do SUS normalmente está em torno de 8 V mas é possível alterá-la com o uso de componentes externos.

 

Símbolo

Na figura 4 temos o símbolo adotado para representar um SUS.

 

 


 

 

 

Especificações

A principal especificação de um SUS é a sua tensão de disparo ou a tensão do zener interno. Outras especificações incluem a corrente máxima. Os fabricantes identificam o SUS por códigos.

 

Onde são encontrados

Os SUS são encontrados nas aplicações em que temos SCRs no controle de potência. Não são componentes muito comuns em aplicações modernos.

 

Testando

Um multímetro pode apenas revelar se um SUS está ou não em curto. A determinação do seu funcionamento deve ser feita com um circuito apropriado.

 

SBS

SBS é o acrônimo de Silicon Bilateral Switch ou Chave Bilateral de Silicio. Trata-se de mais um componente da família dos tiristores que pode ser considerado como dois SUS ligados em oposição, conforme mostra a figura 5.

 

 


 

 

Os SBS são usados no disparo de TRIACs e como possuem um terceiro eletrodo para programação do disparo eles podem ser usados para fixar o ponto de disparo com diversas tensões.

 

Símbolo

Na figura 6 temos o símbolo adotado para representar um SBS.

 

 


 

 

 

Especificações

Os fabricantes identificam os seus SBSs por códigos de fábrica. A principal especificação para este tipo de componente é a tensão do zener interno que indica a tensão de disparo sem componentes externos.

 

Onde são encontrados

Os SBSs são enconytrados principalmente em controles de potência que fazem uso de TRIACs. O SBS não é um componente atualmente em uso o que significa que o eletricista só vai encontrá-los em aplicações mais antigas.

 

Teste

Com o multímetro podemos saber apenas se um SBS está ou não em curto, pois todas as resist6encias devem ser altas no teste convencional. Para um teste dinâmico (de funcionamento) deve ser usado um circuito apropriado.

 

DISPLAYS DE CRISTAL LÍQUIDOS (LCDs)

No painel indicador de muitos equipamentos ligados à rede de energia encontramos displays do tipoi que “acende” com segmentos (LEDs) e um outro tipo um pouco diferente em que os símbolos são opacos havendo uma superfície luminosa ou iluminada por trás. Estes displays são do tipo de Cristal Líuido ou Liquid Crystal Display - LCD como também são conhecidos.

Encontramos estes displays em calculadoras, relógios, medidores de tensão, timers, fornos de microondas, videocassetes, telefones e em muitos outros aparelhos.

Os displays de cristal liquido que encontramos em muitos equipamentos aproveita as propriedades elétricas de certas substâncias que podem mudar deposição quando submetidas a um campo elétrico.

Um tipo comum é o mostrador de 7 segmentos mostrado na figura 7.

 


 

 

Os segmentos que são ativados e portanto se tornam opacos aparecendo são controlados pelo campo criado por uma tensão nos terminais correspondentes.

Displays mais complexos com figuras e símbolos podem ser elaborados com seu funcionamento controlado por microcontroladores, como por exemplo em mingames, computadores, etc. Os LCDs precisam de circuitos especiais para serem ativados porque o circuito não só deve reconhecer a combinação de eletrodos ativados como também opera com corrente alternada. Se for usada uma tensão DC ocorre um fenômeno de eletrólise que estraga os eletrodos.

 

Símbolos e aparências

Na figura 8 temos a aparência de alguns conjuntos de LCDs que podem ser encontrados em diversas dimensões e formatos nos equipamentos eletrônicos.

 

 


 

 

Os displays apresentados são do tipo numérico, ou seja, apresentam apenas números mas podemos ter tipos alfa-numéricos que podem apresentar letras e números.

 

Especificação

Os LCDs são indicados por um código de fábrica. No entanto, informações importantes podem ser agregadas como por exemplo: Se o LCD é de uso geral ou específico. No caso do uso geral, eles podem ser numéricos e alfanuméricos sendo importante saber o número de dígitos que apresentam ou o número de símbolos.

O modo que eles são organizados, em linhas e colunas (número delas) também é importante. Os tipos específicos já possuem um padrão de desenhos e símbolos que não pode ser modificado. Eles aparecem, por exemplo, no painel de videocassetes, fornos de microondas e outros aplicativos onde já existem eletrodos com formato de símbolos correspondentes às informações que devem ser apresentadas.

 

Onde são encontrados

Todas as aplicações que possuam uma interface com o usuário onde são apresentadas informações usam displays. Eles podem ser tanto do tipo com LED como de cristal líquido. Assim, encontramos LCDs em rádios, videocassetes, fornos de micro-ondas, computadores portáteis, agendas eletrônicas, telefones celulares, etc.

 

Como testar

Testes simples com multímetros ou outros equipamentos não fornecem informações segura sobre o estado deste componente.

 

VÁLVULAS

Se bem que a maioria dos equipamentos modernos já não use mais válvulas, elas podem ser encontradas em alguns equipamentos mais antigos, principalmente de colecionadores ou ainda em aplicações onde o seu desempenho ainda possa ser considerado insuperável, como por exemplo em transmissores de alta pot6encia, equipamentos de áudio de alta qualidade, além de outros.

Para entender como funciona uma válvula podemos partir do tipo mais simples que é a válvula diodo. Dentro de um tubo de vidro (ou metal) no qual todo o ar é retirado de modo a se obter o vácuo são colocados um filamento de tungstênio e uma placa de metal, denominada anodo. Os dois elementos em questão não se tocam, conforme mostra a figura 9.

 

 


 

 

Quando o filamento é aquecido, elétrons são emitidos. Se o anodo estiver positivo em relação ao filamento, os elétrons vão fluir para este elemento, estabelecendo assim uma corrente. Se o anodo for feito negativo em relação ao filamento os elétrons serão repelidos e nenhuma corrente pode fluir.

Este dispositivo conduz a corrente num único sentido, exatamente como vimos no caso dos diodos semicondutores. Podemos usar um eletrodo diferente para emitir os elétrons, sendo este denominado catodo, o efeito obtido será o mesmo: ao ser aquecido pelo filamento o catodo emite elétrons. Se agora, colocarmos uma grade metálica entre o anodo e o catodo, novas propriedades elétricas serão observadas.

Uma tensão aplicada a esta grade pode controlar o fluxo de elétrons entre o catodo e o anodo. Por exempo, se aplicarmos uma tensão negativa à grade os elétrons serão repelidos e nenhuma corrente flui para o anodo. Por outro lado, se uma tensão positiva for aplicada os elétrons serão atraídos e passam para o anodo, fluindo corrente. Se um sinal for aplicado à grade de uma válvula deste tipo, denominada TRIODO, ele pode ser amplificado, aparecendo com maior intensidade no anodo.

Outros elementos podem ser acrescentados internamente à válvula como por exemplo anodos secundários, novas grades resultando assim em válvulas de diversos tipos como tetrodos, pentodos, hexodos, etc. As válvulas precisam ser aquecidas para funcionar, o que é conseguido pela aplicação da tensão no filamento que para os tipos comuns varia entre 1,5 e 110 V.

Por outro lado, para termos uma corrente entre anodo e catodo devemos usar alta tensão. Assim, os circuitos que usam válvulas operam tipicamente com tensões entre 80 e 1000 volts. Tanto pelo alto consumo de energia necessário ao aquecimento, como pelas altas tensões as válvulas são elementos impraticáveis em equipamentos portáteis.

 

Símbolos e aspectos

Na figura 10 temos os símbolos dos principais tipos de válvulas e também os aspectos dos tipos mais comuns.

 


 

 

 

Especificações

As válvulas são identificadas por um código que pode nos revelar alguma coisa sobre as suas características. Assim, para as válvulas de nomenbclatura americana o primeiro número indica a tensão que devemos usar para aquecer o filamento. Por exemplo:

 

6C4 = 6,3 V

12AV6 = 12 V

50C5 = 50 V

 

Para as válvulas de nomenclatura européia temos na indicação informações sobre sua configuração. Por exemplo:

 

ECC83 - Duplo triodo (dois C)

 

No entanto, o melhor é ter um manual de válvulas, caso o leitor se defronte muito com este tipo de componente em seu trabalho. Outra possibilidade consiste em se consultar muitos manuais "on line" que estão disponíveis na Internet.

 

Onde são encontradas

A maioria das válvulas são encontradas em rádios, televisores e outros aparelhos antigos (anteriores a 1960) e basicamente têm as mesmas funções e configurações que os transistores.

Para recuperar um aparelho que tenha válvulas o profissional precisa ter um bom fornecedor (que ainda existem). Muitos deles podem ser encontrados na Internet e vendem as válvulas pelo correio. Em alguns casos é possível substituir a válvula por componentes modernos como no caso dos diodos, mas em outros não.

 

Testando

O principal defeito das válvulas é ter o filamento interrompido, quando dizemos que elas se encontram queimadas. Assim, o teste mais simples que pode ser feito é com o multímetro. Coloca-se o multímetro na escala de resistências e mede-se a resistência entre os pinos do filamento. Para isso é preciso observar o diagrama do aparelho ou a própria válvula, ou ainda ter um manual, para saber quais são estes pinos. A resistência deve ser baixa, da ordem de 2 ou 3 ohms a 100 ou 200 ohms conforme o tipo. Uma resistência infinita indica que o filamento (e portanto a válvula) está queimada.

Para outros testes (teste dinâmico ou de emissão) existem aparelhos apropriados, que no entanto são cada vez mais raros.

Um problema muito comum que ocorre é que as válvulas tem os seus filamentos ligados em série em alguns aparelhos. Assim, quando uma queima, todas as demais apagam. O profissional deve então testar uma a uma para saber qual foi a responsável pelo problema.

 


 

 

 

 

Índice:
Introdução
Parte 1 - As diferenças entre eletricidade e eletrônica
Parte 2 - Circuitos e componentes
Parte 3 - Diagramas, Símbolos e Componentes
Parte 4 - Componentes Passivos – Os Resistores
Parte 5 - Componentes Passivos – Capacitores e Indutores
Parte 6 - Componentes Passivos – Outros componentes indutivos
Parte 7 - Semicondutores – Materiais- Diodos e LEDs
Parte 8 - Transistores Bipolares e assemelhados
Parte 9 - Outros tipos de transistores
Parte 10 - Outros componentes semicondutores – IGBTs e Tiristores
Parte 11 - Outros componentes da família dos tiristores – Displays e válvulas
Parte 12 - Os circuitos integrados
Parte 13 - Circuitos Digitais – Microcontroladores - DSPs – Invólucros
Parte 14 - Diagnóstico e reparação
Parte 15 - Circuitos Práticos - Como funcionam
Parte 16 - Outros dispositivos eletrônicos

 


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