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Como Excitar um Solenóide (MEC147)

Prequenos e médios solenóides são utilizados em muitos projetos de automação e mecatrônica para realizar um esforço mecânico num pequeno percurso. Por exemplo, podemos utilizá-los para acionamento de mecanismos, fechaduras, travas, etc. No entanto, a potência exigida por estes componentes eletromecânicos é alta demais para ser fornecida por microcontroladores, circuitos lógicos e outros, o que significa a necessidade de etapas adicionais. Neste artigo damos algumas soluções.

A maneira mais simples de se excitar um solenóide é conectando uma fonte que tenha a tensão nominal e seja capaz de fornecer a corrente que ele precisa, conforme mostra a figura 1.

 

Figura 1 – Acionamento direto de um solenóide
Figura 1 – Acionamento direto de um solenóide

 

 

No entanto, em projetos mais complexos devem ser usados circuitos eletrônicos de acordo com o tipo de sinal que se dispõe, por exemplo, sensores, lógica TTL ou CMOS, microcontroladores, etc.

Para estes casos, devem ser utilizadas etapas adicionais de potência com capacidade de acordo com a exigida pelo solenóide, que pode variar de 50 mA a vários ampères.

Na figura 2 temos alguns tipos de circuitos que podem ser usados para esta finalidade.

 


 

 

 


 

 

 

Figura 2 – Circuitos de acionamento de solenóides
Figura 2 – Circuitos de acionamento de solenóides

 

 

(a) Acionamento direto – a etapa de acionamento deve fornecer a corrente exigida pelo solenóide

(b) Transistor bipolar – a corrente máxima deve ser de acordo com o transistor utilizado. Para o BD135 essa corrente é de 500 mA. Com o TIP31 pode chegar a 2 A e com o 2N3055 a 5 A.

(c) Transistor com dois estágios – A corrente de saída depende do transistor utilizado, sendo da ordem de 2 A com o TIP32.

(d) Drive AC – Este circuito aciona com um sinal de áudio na entrada de pelo menos 1,5 V de amplitude. A corrente de saída depende do transistor utilizado.

(e) Transistor Darlington – Darlingtons da série TIP podem controlar correntes de 1,25 a 5 A e tem excelente ganho.

(f) Power MOSFET – Os MOSFETs exigem pelo menos 2 V de entrada para condução e a corrente máxima depende do tipo podendo ultrapassar 10 ampères.

(g) SCR – A corrente deste circuito é da ordem de 3 A e a tensão para disparo da ordem de 2 V. A corrente de disparo é muito pequena, da ordem de 200 µA

(h) IGBT – Este circuito precisa de pelo menos 5 V para levar o IGBT à condução. A corrente depende do IGBT usado, podendo ser muita alta da ordem de dezenas de ampères.

(i) CI dedicado – este é um CI atualmente não encontrado com facilidade, mas com a capacidade de excitação direta de solenóides.

 

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