Disjuntor Eletrônico (ART2288)

Este circuito pode servir de proteção para fontes e mesmo para cargas em caso de curto-circuito, pois quando isso ocorre, a alimentação é cortada automaticamente. Se o curto for desfeito, a alimentação é restabelecida de modo automático. O circuito opera com fontes de até 12 V e corrente de 1A.

Na proteção de redes de alimentação utilizam-se disjuntores, normalmente de operação térmica, que desarmam, interrompendo a passagem de corrente em caso de curto-circuito.

O disjuntor que apresentamos é eletrônico, para fontes de corrente contínua de até 1A.

Este circuito desarma quando a corrente se eleva além de um certo valor pré-ajustado num trimpot, fazendo com que o transistor principal entre em corte, interrompendo assim a circulação desta mesma corrente.

Como o circuito é um sensor de tensão, enquanto for mantido o curto não há rearme.

A montagem deste sistema é bastante simples e os poucos componentes utilizados permitem sua agregação à fontes de alimentação comuns.

Modificações no circuito original poderão ser feitas para que seja aumentada sua capacidade de corrente.

 

O CIRCUITO

Os dois diodos (D1 e D2) estabilizam a tensão de base do transistor Q2.

Desta forma, temos uma fonte de corrente constante que polariza a base de Q1.

A corrente de coletor de Q1 será, então, dada pela corrente constante do coletor de Q2 multiplicada pelo seu ganho.

Este valor nos dá a intensidade máxima de controle do circuito.

O transistor Q1 opera na parte ascendente da curva característica IC/Vce, em que existe um cotovelo onde se inicia a saturação (figura 1).

 

   Figura 1 – Curva características de Q1
Figura 1 – Curva características de Q1

 

 

A partir do cotovelo, a curva se torna praticamente horizontal.

Temos então dois setores, um de ascensão da curva e outro praticamente horizontal os quais se diferenciam pela resistência interna apresentada pelo transistor.

Num caso, temos uma resistência muito alta e no outro uma resistência muito baixa.

O transistor opera normalmente no setor de baixa resistência deixando passar toda a corrente possível para a carga.

No entanto, se ocorrer um curto-circuito na saída, o ponto de funcionamento se desloca para o setor em que temos uma resistência elevada.

Nestas condições, o transistor Q2 não pode mais manter constante sua corrente de coletor desativando assim a carga.

Veja que o transistor Q1 deve ser dotado de um bom radiador de calor, pois tende a se aquecer no caso de curto-circuito.

 

MONTAGEM

Na figura 2 temos o diagrama completo do aparelho.

 

   Figura 2 – Diagrama completo do disjuntor
Figura 2 – Diagrama completo do disjuntor

 

Na figura 3 temos uma pequena placa de circuito impresso para esta montagem.

 

Figura 3 – Placa para a montagem
Figura 3 – Placa para a montagem

 

 

Os resistores são todos de 1/8 ou ¼ W e o capacitor eletrolítico deve ter tensão de trabalho pouco maior que a de saída da fonte.

Equivalentes aos transistores indicados podem ser usados.

Para Q2 temos os BC237, BC238, BC547 etc. Para Q1 poderemos usar outros PNP de potência como o TIP42 e o BD138, este último para uma corrente máxima de1 A.

 

Ajuste e Uso

O único ajuste é do ponto de disparo, feito em P1.

Ligue o disjuntor na saída de uma fonte e um voltímetro na saída do disjuntor.

Deve haver a indicação da saída de tensão desejada.

Depois, coloque na saída a carga máxima prevista para haver o desligamento e ajuste P1 para que a tensão caía a zero.

Sem a carga ou com cargas menores a tensão deve ser normal, e com a carga máxima ou pouco menor deve haver o acionamento do sistema.

Comprovado o funcionamento, é só fazer a instalação definitiva do aparelho numa fonte.

 

Q1 - TIP32 ou equivalentes - transistor PNP de potência

Q2 - BC548 ou equivalentes - transistor NPN de uso geral

D1, D2 - 1N4148 - diodos de silício de uso geral

P1 – 1 k - trimpot

C1 – 100 uF - capacitor eletrolítico

R1 - 1k2 - resistor (marrom, vermelho, vermelho)

R2 - 1500 - resistor (marrom, verde, marrom)

R3 - 3300 - resistor (laranja, laranja, marrom)

R4 - 470 - resistor (amarelo, violeta, preto)

R5 ~ 4k7 - resistor (amarelo, violeta, vermelho)

Diversos: placa de circuito impresso, radiador para Q1, fios, solda etc.

 

 


Opinião

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