Olá a Todos!!!

No post de hoje, iremos montar um simples módulo Relê, que poderá ser ativado através de um dispositivo de controle digital, como ESP8266, ESP32, NodeMCU, Wemos, Arduino, PICs, e etc, tudo isso de forma bastante simplificada, e com o custo realmente baixo.

Módulos Relés, são dispositivos compostos por um conjunto de componentes eletrônico, que juntos conseguem controlar uma carga de alta tensão e alta corrente com apenas um sinal de baixa tensão com baixíssima corrente, e de forma totalmente isolada da rede de alta tensão, o que é bastante interessante para nós que fazemos circuitos para automação, e necessitamos de isolar a rede de energia do nosso circuito de controle.

O relé é um interruptor eletromecânico que é acionado eletricamente por um eletroímã, que quando energizada, a corrente elétrica percorre a bobina criando o campo magnético que faz com que uma pequena aleta ferromagnética mude o estado das conexões de chaveamento do Relé, ocasionando assim o acionamento da carga ou o desligamento da carga, e isso com o circuito de controle independente da carga, ou seja isolado da carga. Com isso nos possibilita controlarmos dispositivos eletrônicos de alta tensão acionado por pequenas tensões e baixa corrente além de tudo isolado da rede controlada.

Existem diversos tipos de relé, mas o que vamos abordar aqui é o mais simples e conhecido, que são os relés de 5 pinos, como podemos visualizar na figura 2 abaixo, mas, vale lembra que o princípio de funcionamento é exatamente semelhante à todos os relés.

Fig. 2 - Relé 5V ,10 Amperes, HJR-3FF-S-Z 5 Pinos

O Circuito

O circuito é bastante simplista, mas não quer dizer que não seja funcional, na verdade ele é exatamente igual aos módulos que compramos já prontos no mercado. 

Existem três configurações que iremos abordar aqui neste Post, e cada um deles teem suas características e suas vantagens e é claro suas desvantagens.

O módulo de isolamento total é a mais utilizada em circuitos industriais, devido as interpéries indesejadas que acontecem em campo, há uma necessidade de termos total redundância em assegurar o funcionamento e evitar a queima e, ou mal funcionamento de todo os circuitos, na Figura 3 logo abaixo, podemos analisar o diagrama esquemático do circuito do módulo de relés, nessa configuração o circuito da carga não tem nenhum contato com o circuito de ativação, pois é isolado através do Opto-acoplador que emite sinais de Luz para trafegar os comandos de acionamentos e a alimentação do circuito é totalmente independente do circuito de controle, trazendo assim garantias que o circuito módulo de acionamento não irá de maneira alguma interferir no controlador digital, caso aconteça alguma curto-circuito na carga.

Fig. 3 - Módulo Relé isolamento total Nesta configuração o circuito controlador, Arduíno, ESPs, PICs, CPUs etc., não tem contato algum com o circuito da carga, que tem uma fonte independente para a ativação do Relé, e o Relé isola a carga do circuito de controle.

Essa configuração quase idêntica ao módulo com isolamento total, o que difere é que a alimentação do circuito Relé é a mesma alimentação do circuito de controle, como podemos ver na Figura 4 logo abaixo, a alimentação de 5 volts do circuito controlador está também conectado ao pino Vcc do circuito para ativar o relé através do Opto-acoplador, e nesta configuração não existe isolamento da fonte de alimentação do relé e a fonte de alimentação do Microcontrolador, no entanto o circuito de acionamento "microcontrolador" ainda tem sua porta digital GPIO isolada do circuito de acionamento através do Opto-acoplador, e a carga ainda está isolamento do circuito, que é ativada através do Relé que é isolado totalmente da carga.

Fig. 4 - Módulo Relé isolamento parcial

Lista de Materiais Módulo isolamento Parcial:

TR1 --------------------------- Transistor NPN de uso geral 2N3904, BC548, etc.
OA ---------------------------- Opto-Acoplador PC817
D1 ----------------------------- Diodo 1N4148, 1N4001, 1N4002... 4007, etc.

LED1 ------------------------- Led de uso geral 3mm vermelho
R1 ----------------------------- Resistor 1K (morron, preto, vermelho)

RL ----------------------------- Relé de 5 Pinos HJR-3FF-S-Z, JQC-3FF-S-Z, etc. 

J1 ------------------------------ Conector Barra Macho 3 Pinos
J2 ------------------------------ Borne Conector Kre 3 Vias

Diversos ---------------------- Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

Módulo simples:

Esse tipo de circuito é o mais simples, e por incrível que pareça é bem utilizado em módulos Relés utilizados em automação residencial, dado a sua simplicidade, o mais simples de todos, ele não tem o circuito de ativação isolado do circuito de controle, pois o pino de sinal digital é conectado diretamente ao transistor que controla o Relé, sendo alimentado com a mesma fonte de alimentação, como mostrado na Figura 5 logo abaixo.

Fig. 5 - Módulo Relé Simples

Lista de Materiais Módulo Simples:

TR1 --------------------------- Transistor NPN de uso geral 2N3904, BC548, etc.
D1 ----------------------------- Diodo 1N4148, 1N4001, 1N4002... 4007, etc.

LED1 ------------------------- Led de uso geral 3mm vermelho

R1 ----------------------------- Resistor 1K (morron, preto, vermelho)

R2 ----------------------------- Resistor * Ver texto abaixo

RL ----------------------------- Relé de 5 Pinos HJR-3FF-S-Z, JQC-3FF-S-Z, etc. 

J1 ------------------------------ Conector Barra Macho 3 Pinos
J2 ------------------------------ Borne Conector Kre 3 Vias

Diversos ---------------------- Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

Par alimentação com uma tensão de:
12V - R2 = 1.2K
9V - R2 =1K
6V - R2 = 560R
3V - Não precisa utilizar R2. 

Existe ainda, a opção de se alimentar esse circuito com uma fonte separada, caso haja necessidade de se utilizar por exemplo um Relé de 12V, o que é necessário fazer, é simplesmente cortar a ligação +V que vem do controlador e ligar em uma fonte separada, deixando em comum para ambos circuitos a ligação do GND, que servirá para referenciar os dois circuitos, ficando assim uma alimentação independente do controlador.
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Como Hackear Circuito Módulo Relé para funcionar com ESP8266 3.3V

OBS.: Os pinos de entrada do módulo funcionam de forma inversa, já que estamos conectando as conexões de ativação do Opto-acoplador no positivo da fonte e o negativo do Opto-acoplador na porta digital, isso significa que quando a porta estiver em nível lógico ALTO, ela emitirá os 5V na sua saída, ocasionando o não ddp "diferença de potencial" no opto-acoplador que não ativará o led emissor de luz, quando o nível lógico do controlador estiver em BAIXO, na sua GPIO, "porta", estará em nível BAIXO, ou seja GND, terra, negativo, etc, o que fará com que a corrente flua vindo dos 5V da fonte, passando pelo Opto-acoplador e terminando no GND, fazendo o ciclo causando a ddp, e acendendo o LED, com isso acionando a carga através da alimentação do base do transistor que conduzirá para acionar o RELÉ.

ATENÇÃO: Tenha muita atenção nas ligações da carga, estamos tratando de ligações direto na rede elétrica, existe risco de choque elétrico, que pode causar lesões simples até mesmo lesões letais, se você não tem experiências, não faça esse circuito em ambiente em que você se encontra sozinho, compartilhe do seu projeto com pessoas mais experientes, nós não nos responsabilizamos por qualquer danos causados por suas ações.

Estamos dispondo para Download os materiais necessários para quem deseja montar com a PCI - Placa de Circuito Impresso, os arquivos estão divididos em 3 pastas, para cada modelo que você precise montar, e em cada pasta estamos dispondo os devidos arquivos em PDF e arquivos GERBER para quem deseja enviar para impressão.

Fig. 6 - Módulo Relé Acionamento digital PCB 3D

No post de hoje, iremos montar um circuito Equalizador de Áudio Ativo de 7 Bandas com o CI LA3607, é um circuito simples com uma qualidade muito boa e devido a sua simplicidade, fica bem fácil para todos que tenham o conhecimento básico de eletrônica poderem montarem. O Equalizador é baseado no Circuito Integrado LA3607 que é um CI linear monolítico da Sanyo. Esse circuito equalizador pode ser usados em som portáteis, mixer de áudio, circuito amplificador de áudio e onde quer que precise de atenuação nas faixas de frequências de audio.

Fig 2 - Formula da Frequência de Ressonância

Fig 3 - Formula do fator de Qualidade

Olá a Todos!!!

Hoje em dia, todos nós estamos envolvidos com circuitos de automação, disparos remoto, controle de cargas remotamente e etc, e sempre utilizamos o velho e conhecido Relê, seja ele Relê de contato, utilizando bobinas com contatos de fechamento metálico, ou com os mais avançados "caros" Relê de Estado Sólidos, mas para controlar uma carga de potência em 220V, com níveis de controle diferentes com o seu microcontrolador isolado da rede de energia, podemos dizer que não é tão simples de encontrar um módulo para dimerização e controle de carga controlado por Microcontroladores com um custo baixo. Foi pensando nisso que estamos a apresentar esse pequeno circuito que pode controlar eficientemente a; luminosidade de uma lâmpada incandescente,  velocidade de um motor elétrico, temperatura de uma estufa, secador de cabelos ou qualquer outro eletrodoméstico elétrico que pode ser controlado através de um dimmer. Todo esse controle se dar ao uso de um microcontrolador que pode ser um ESP8266, ESP32, Arduíno, PIC ou qualquer outro Microcontrolador que você tiver utilizando, que controla o módulo de potência baseado em um TRIAC. 

O TRIAC é acionado através de um DIAC que conduz à partir de uma tensão de 28V, ele é quem controla o ângulo de condução do TRIAC, disparando-o em diversos pontos do sinal senoidal da rede de energia sendo assim possível aplicar potências diferentes na carga controlada.

Para controlar o disparo do TRIAC, é usado um circuito RC, de maneira que a modificação dessa resistência, dispara o TRIAC em pontos de semiciclos de energia da rede. 

Para conseguirmos modificarmos a resistência controlando por um Microcontrolador, implementamos um divisor somador com 3 resistores diferentes que são conectados através de um opto-acoplador, e é através desse conjunto de resistores que formamos o Req pelo qual podemos controlar o circuito RC de retardo onde Req setada no máximo valor, o tempo de carga de C1 até o disparo do DIAC é maior, pela qual ocorre um tempo maior do semiciclo da energia da rede fazendo com que a carga tenha uma menor potência, já com Req na posição mínimo a carga de C1 é rápida e o disparo do DIAC ocorre no início do semiciclo, tornando a potência da carga no máximo, sendo assim, podemos controlar a potência máxima e mínima na carga. E vale salientar que quando utilizamos esse circuito para controlar motores, ele corta uma parte do semiciclo, mantendo a tensão em 220V, o que significa que o torque de um motor se mantém mesmo sendo controlado em baixa velocidade, o que o assemelha ao motor DC controlado por PWM.

Na figura 2, temos o diagrama esquemático do circuito de Controle de potência de carga 110/220Vac. Controlado por: ESPs Arduínos ou PICs com TRIAC TIC246, utilizamos 3 portas digitais do Arduíno, D9, D10, D11 para controlar o circuito de potência, foi utilizado resistores em série para controle de corrente no entre a saída digital do Arduíno (5V), e o Opto-acoplador, que utiliza um LED Infra-vermelho interiormente, e sabemos que se aplicarmos uma tensão de 5V direto no LED, ele irá queimar. O Opto-acoplador que utilizamos foi um MOC3021, mas, você pode está substituindo pelos  MOC3020, MOC3021, MOC3022, MOC3023, OPI3020, OPI3021, OPI3022, OPI3023, MCP3020, MCP3021, MCP3022, GE3020, GE3021, GE3022, GE3023, todos são compatíveis.

Fig. 2 - Controle de potência de carga 110/220Vac. Controlado por: ESPs Arduínos ou PICs

As séries de Opto-acopladores MOCs são dispositivos de driver TRIAC isolados opticamente. Esses dispositivos contêm um diodo emissor de infravermelho GaAs e um comutador bilateral de silício ativado por luz, que funciona como um TRIAC. Eles são projetados para interface entre controles eletrônicos e TRIACs de potência para controlar cargas resistivas e indutivas para operações de 115 ou 220 VCA.

E é através desse fechamento que conseguimos diminuir a resistência que colocamos em seus terminais, e baixamos a queda de tensão que ocorre através dessa resistência e assim, aumentamos a carga em C1, e o disparo do DIAC ocorre no início do semiciclo, aumentando a potência da carga.

Por utilizarmos 3 resistores em série/ponte, conseguimos 8 combinações de resistências diferentes, e na figura 3 temos a tabela para verdade para seguirmos e podermos programar as combinações sequenciadas nas portas do Arduíno.

Fig 3 - Tabela Verdade Controle de potência de carga 110/220Vac. Controlado por: ESPs Arduínos ou PICs

A potência total da carga que podemos colocar em nosso circuito, só dependerá unicamente do tipo de TRIAC que você vai utilizar, em nossa montagem, fizemos com o TIC246, por ser um TRIAC que suporta até 16 Amperes, o que é uma carga muitíssimo grande, se falamos de carga residencial, no entanto existem diversos tipos de TRIACs para ser utiliazdos, deixamos alguns dos mais conhecidos e fácil de se encontrar no mercado para você poder utilizar de acordo com o seu projeto: TIC116 para 6A, TIC226 ou BT137 para 8A, TIC236 para 12A, TIC246 para 16A.

Lista de Materiais

T1 -------------------------- Triac de Potência TIC246D ou substituto *ver texto*
D1 -------------------------- Diodos DIAC DB3 ou substituto
D4 -------------------------- Ponte retificadora KBPC5010 - 100V, 50A
U1, U2, U3 --------------- Opto-acoplador MOC3021 ou substituto *ver texto*
R1 -------------------------- Resistor 47Ω 1/4W  (amarelo, violeta, preto)
R2 -------------------------- Resistor 6.8KΩ 1/4W  (verde, cinza, vermelho)

R3 -------------------------- Resistor 47KΩ 1/4W  (amarelo, violeta, laranja)

R4 -------------------------- Resistor 100KΩ 1/4W  (marrom, preto, amarelo)

R5 -------------------------- Resistor 220KΩ 1/4W  (vermelho, vermelho, amarelo)

C1 -------------------------- Capacitor Poliéster / Cerâmico 0.22uF ou 220nF

C2 -------------------------- Capacitor Poliéster / Cerâmico 0.12uF ou 120nF
J1 --------------------------- Conector Barra Macho 4 pinos

P1, P2 ---------------------- Terminal Kre Block Borne Conector Duplo 2 Vias
Diversos ------------------- Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

Download:

Fig 4 - PCI - Controle de potência de carga 110/220Vac. Controlado por: ESPs Arduínos ou PICs

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Olá a Todos!!!

Fig 1 - Fonte Estabilizada 13.8V 30A + PCI

No post de hoje, iremos montar uma excelente fonte de alimentação estabilizada com 13.8V e com alta corrente, 30 Amperes, essa fonte é bem estabilizada e serve para uma grande quantidade de projetos tais como: Fonte de alimentação para Rádio Amadores, que necessitam de uma alta corrente e ótima estabilização para funcionar bem, serve para carregar baterias, devido a sua tensão de 13.8V que é uma tensão bastante eficaz no carregamento de baterias, para alimentação de som automotivo, e etc. Em fim serve para inúmeros tipos de projetos, e sem contar que a sua montagem é de fácil construção, utilizando componentes discretos de fácil aquisição. 

Na figura 2 exibimos o diagrama esquemático para ser seguido, com a disposição dos componentes e suas configurações.

Fig 2 - Fonte Estabilizada 13.8V Alta Corrente 30 Amperes + PCI

CI_1 ----------------------- Regulador de Tensão Linear LM7812

Q1, Q2, Q3 --------------- Transistor de Potência PNP TIP36C
D1, D2, D3 ---------------- Diodos de Cilício 1N4007
D4 -------------------------- Ponte retificadora KBPC5010 - 100V, 50A
LED1 ---------------------- Diodo Emissor de Luz - LED 3mm ou 5mm "Led de uso geral"
R1, R2, R3 ---------------- Resistor de Potência 0.1Ω 5W  (marrom, preto, prata, ouro)
R4 -------------------------- Resistor 100Ω 1/4W  (marrom, preto, marrom)
R5 -------------------------- Resistor 1.2KΩ 1/4W  (marrom, vermelho, vermelho)
C1 ------------------------- Capacitor Eletrolítico  47000uF / 35V
C2 ------------------------- Capacitor Eletrolítico  100uF / 35V
C3 ------------------------- Capacitor Eletrolítico  470uF / 35V
C4 ------------------------- Capacitor Poliéster / Cerâmico 0.1uF ou 100nF
J1, J2 ---------------------- Terminal Kre Block Borne Conector Duplo 2 Vias
Diversos ------------------ Placa Circuito Impresso, estanho, fios, etc.

O transformador

Download:

Fig 3 - PCI Fonte Estabilizada 13.8V Alta Corrente 30 Amperes

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