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quinta-feira, 20 de agosto de 2020

O que São Resistores? Como Funcionam? Tipos de Resistores e suas Definições!

O que São Resistores? Como Funcionam? Tipos de Resistores e suas Definições!

Olá a Todos!!!

No post de hoje, iremos abordar as perguntas mais questionadas sempre em aulas de Introdução a Eletrônica, que leciono, e são exatamente estas questões que irei responder aqui nesse Post, são elas: O que São Resistores? Como eles Funcionam? Quais são, e quantos tipos de Resistores existem, e quais são as suas principais Definições!

O que são Resistores!

Os resistores são componentes elétricos passivos de dois terminais, que criam uma resistência no fluxo da corrente elétrica em um circuito elétrico, por suas características, eles são bastantes empregados em circuitos que necessitem: Delimitação de corrente elétrica, divisores de tensão, geradores de calor, etc.
Para entender o seu funcionamento, é necessário compreender os conceitos básicos dos materiais condutores e os isolantes que basicamente só existem dois tipos, e são eles:
  • Isolantes Elétricos: São materiais onde a passagem de cargas elétricas sofrem uma grande dificuldades no seu deslocamento. Alguns exemplos podem ser vistos abaixo:
    • Plastico, Vidro, Madeira, Papel, Borracha, Cerâmica, etc.
  • Condutores Elétrico: São materiais onde a passagem de cargas elétricas se deslocam com maior facilidade. Alguns exemplos podem ser vistos abaixo:
    • Metais (cobre, ferro, alumínio etc), Gases Ionizados, Soluções Eletrolíticas

Como eles Funcionam?

Na eletrônica, os resistores basicamente tem uma função de trabalho específico, limitar uma corrente que flui através de um circuito elétrico. A sua resistência é medida em ohms e o seu símbolo padrão é "Ωpadronizada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI).

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Associação de Resistores - Em Série, em Paralelo e Mista

Medições

Para um resistor com a medida de 1Ω "1 ohms"é mesurada quando uma corrente de 1A "1 Ampere", passa através de um resistor com uma queda de tensão de 1V "1 Voltes" em seus terminais. A medida da corrente é proporcional à tensão nas extremidades do terminal, e essa proporção é calculada através da formula consolidada e bastante conhecida, lei de Ohm:
R = V / I

Onde: 
R = A resistência
V = A tensão
I = A corrente

Tipos de Resistores

Existem diversos tipos diferentes de resistores, tais como os resistores PTH, "Pin Through Hole" (Fixar Através do Furo) que são bastante conhecidos como Resistores Axial, que possuem dois terminais, um de cada lado, e Resistores Radial que teem dois terminais do mesmo lado. Temos também os resistores SMD "Surface Mount Device" (Dispositivo de Montagem Superficial), os resistores SMT "Surface Mount Technology" (Tecnologia de Montagem Superficial) e os SMC "Surface Mount Component" (Componentes de Montagem Superficial), que são resistores extremamente pequenos com os terminais unificados ao próprio corpo que são soldados na superfície da ilha da PCI "Placa de Circuito Impresso".
Os resistores podem ser do tipo fixos ou do tipo variáveis. Neste último caso, são chamados de Potenciômetros, Reostatos e Trimpots. O valor nominal em ohms é alterado ao girarmos o eixo central, ou deslizarmos através de uma alavanca vertical. Existe ainda duas vertentes nos potenciômetros que diferem uma da outra em aspecto de funcionamento de sua resistência, que serão melhor explanado na categoria abaixo.
Os resistores normalmente são divididos em CLASSES de construção e tipos de materiais. Iremos abordar aqui os tipos de resistores mais conhecidos, agregadas as 3 classes de resistores:
  • Resistores Fixos
    • Resistor de Filme de Carbono - Padrão 5% de tolerância
    • Resistor de Filme Metálico - Padrão de precisão 1% de tolerância
    • Resistor de Fio - Resistores de alta Potência 
  • Resistores Variáveis
    • Potenciômetro
    • Trimpot
    • Reostato
  • Resistores que dependem de condições físicas
    • Varistor (VDR) - Muda de acordo com a tensão
    • Foto-Resistor (LDR) - Muda de acordo com o nível de luz
    • Termistor (NTC e PTC) - Muda de acordo com a temperatura
Para a classe de Resistores Fixos, podemos destacar os 3 tipos de resistores mais conhecidos e utilizados em diversos tipos de projetos de Eletrônica e Elétrica

Resistor de Filme de Carbono

Os resistores de Filme de Carbono são os tipos de resistores mais comuns como ilustrado na Figura 2 abaixo, eles são resistores de uso geral, são baratos e fácies de serem encontrados no mercado, e são imprescindivelmente utilizados em sua grande maioria nos circuitos eletrônicos. Seu elemento resistivo é fabricado à partir de uma mistura de pó de carbono ou grafite, e um pó de cerâmica não condutor que unem todos os elementos dentro do encapsulamento.
Fig. 2 - Resistores de Filme de Carbono
E são exatamente essas misturas entre o pó de carbono e a cerâmica, que determinam os valores resistivos gerais da resistência, a proporção dessas misturas são; quanto mais carbono, menor será a resistência. A modelagem é feita em forma cilíndrica com pedaços de fios condutores fixados em cada lado do resistor para permitir a condução elétrica limitado a sua resistência antes de serem revestidos com um material isolante externo, e suas marcações são codificadas por cores e indicam o seu valor resistivo em Ω - Ohm, KΩ - Kilo Ohm, MΩ - Mega Ohm.

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Tabela de Resistores - Leitura de Resistores 4, 5 e 6 Bandas - Faixa - Cores


Os resistores de carbono geralmente teem seus prefixos CR "Carbon Resistor" e são padronizados por séries, conhecido como E-series. A série mais básica dentro da faixa E é a série E3,  para a os resistores de Filme de Carbono, as séries estariam disponíveis apenas nas faixas de tolerância mais baixas, pois seus valores não podem ser garantidos com uma tolerância tão estreita, eles estão disponíveis em encapsulamento E6 com tolerância de ± 20%, E12 com tolerância de ± 10%, e "não muito normal" E24 com tolerância de ± 5%, e sua potência são classificadas com valores entre 0,250W, conhecidos como 1/4 de W, até 5W.
As faixas de valores de resistores padrão da série E, são aceitas internacionalmente e foram adotadas por organizações de padrões internacionais. A EIA (Electrical Industries Association), "Associação de Indústrias Elétrica"com sede na América do Norte, é uma organização que adotou o sistema e, como resultado, as séries de valores de resistores são frequentemente chamadas de valores de resistores padrão EIA.

Resistor de Filme Metálico

Os resistores de Filme Metálico possuem uma fina camada de metal como elemento resistivo em um corpo de cerâmica, cuja determinação da resistência é feita através da largura e da espessura da camada metálica, diferentemente do resistor de carbono, o ruído emitido por este resistor e bem baixo. Devido a sua camada ser constituída de Níquel Cromo Ni (NíquelCr (Cromo), garante uma precisão maior nos valores das resistências, e para aplicações especiais também são usadas outras tipos de ligas, como estanho e antimônio, ouro com nitreto de platina e tântalo. Suas tolerâncias são variáveis e dependendo do resistor, eles estão disponíveis com tolerâncias entre; 0,1%, 0,25%, 0,5%, 1% e 2%. E o Coeficiente de Resistência de Temperatura é geralmente entre 50 e 100 ppm / K. A aparência dos resistores de filme de metal é semelhante aos resistores de filme de carbono, como mostrado na Figura 3 abaixo, mas suas propriedades de estabilidade, precisão e confiabilidade são consideravelmente melhores.
Assim como os Resistores de Filme de Carbono, os valores das resistências também são disponibilizados em cores, e é possível identificar a resistência através da tabela de código de cores.
Fig. 3 - Resistores de Filme Metálico

Resistor de Fio

Os Resistores de FIO são componentes elétrico passivo de dois terminais, dotados de diversos modelos e tamanhos, como mostrado na Figura 4 abaixo, que tem a função de limitar ou restringir um fluxo de corrente em um circuito. Os resistores de Fio são construídos com um fio metálico condutor de alta resistividade, que geralmente são feitos de um liga como o Ni-Cr (Nicromo) ou também de uma liga chamada manganês (Cobre-Níquel-Manganês), que é então enrolado em torno de um núcleo de material não condutor "Na maioria das vezes são de cerâmica, mas também são fabricados com materiais de Vidro e Plástico de alta Resistência ao calor". A resistividade do Resistor de Fio, dependem do material condutor utilizado em sua fabricação, eles podem ser fabricados com muita precisão e suas propriedades resistivas são excelentes trazendo resultados bem precisos, o que faz desse tipo de resistor, mesmo sendo um tipo de resistor muito antigo, mais ainda sim, são bem utilizados nos dias atuais, para aplicações de alta potências. 
Fig. 4 - Resistores de Fio de potência

Padrões para símbolos de resistores

Existem vários tipos de padrões diferentes utilizados para descrição de como os componentes devem ser exibidos. No entanto a organização internacional de padrões elétrico e eletrônico IEC - "International Electrotechnical Commission", publicou o padrão IEC 60617 que é o padrão internacional para esses símbolos eletrônicos que seguimos atualmente, isso para descomplicar a grande demanda de símbolos diferentes, já que no passado muitos países e indústrias costumavam usar seus próprios padrões, o que tornava tudo muito confuso. Existe o padrão ANSI qua ainda é muito comum nos Estados Unidos, em software de simulação e em muitos diagramas esquemático, e por serem os padrões mais conhecidos e utilizado atualmente, iremos adotar esses símbolos padrões como mostrado na Figura 5 abaixo. 
Fig. 5 - Padrões Símbolos Resistores  ANSI e IEC

Para a classe de Resistores Variáveis, também podemos destacar os 3 tipos de resistores mais conhecidos e utilizados em diversos tipos de projetos de Eletrônica e Elétrica

Potenciômetro - Linear e Logarítmico

Os potenciômetros, "também conhecido como resistor variável" são dispositivos de 3 terminais cuja sua resistência varia de acordo com um controle manual giratório ou deslizante, que tem umas aletas de contatos deslizante na superfície resistiva que aumenta ou diminui a resistência de acordo com o nível de ajuste feito, o que faz com que o fluxo de corrente elétrica seja controlado formando um divisor de tensão ajustável, isso quando utilizamos os três terminais, quando utilizados com apenas dois terminais, ele funcionará como um resistor variável ou um reostato. 
Os potenciômetros são normalmente utilizados para controlar dispositivos eletrônicos e elétricos, como controles de volume em equipamentos de áudio, mesa de som, amplificadores, são também utilizados como sensores de posição operados por um mecanismo como joystick, como controle de tensão em fontes ajustáveis através de circuitos específicos pois os potenciômetros não são usados para controlar diretamente um circuito de carga, devido a potência dissipada no potenciômetro serem baixas "em sua grande maioria".
Os potenciômetros podem ser de volta simples ou de múltiplas voltas com um elemento helicoidal, e alguns deles são dotados de um display mecânico para monitorar as voltas dada.
Existem ainda, duas vertentes nos potenciômetros que diferem uma da outra em aspecto de funcionamento de sua resistência, são eles os Potenciômetros Lineares que podemos identificar pela letra B que veem impresso antes do código da resistência, ou os Potenciômetros Logarítmico que sempre veem com a letra A antes do código da resistência, como podemos ver na Figura 6 abaixo.

Fig. 6 - Potenciômetros lineares e Logarítmicos

Potenciômetro Linear

Os potenciômetros lineares teem um elemento resistivo de seção transversal constante, resultando em um dispositivo onde a resistência entre o controle deslizante ou transportador do limpador e os terminais, são proporcionais à distância entre eles, dividindo proporcionalmente uma tensão regulada aplicada em sua faixa operacional que fornece uma saída de tensão proporcional à posição do ângulo de rotação do controle deslizante.
Os potenciômetros lineares podem ser utilizados em diversas aplicações e em vários tipos de dispositivos que necessitem de um dispositivo de medição com movimentos lineares, alguns exemplos de aplicações em dispositivos conhecidos que utilizam esse componente:
  • Aplicação Robótica
  • Aplicação Sensor de posição
  • Aplicação dispositivos Médico Hospitalar
  • Aplicação em dispositivos Automobilísticos
  • Aplicação em máquinas agrícolas
  • Aplicação em mesa de iluminações 
  • Aplicação em Laboratórios
  • Aplicação em Processos Industriais, etc...

Potenciômetro logarítmico

Os Potenciômetros Logarítmicos são potenciômetros que mudam a resistência logarítmica conforme você gira o controle deslizante do potenciômetro, ele possui uma polarização embutida no elemento resistivo, isso significa que a posição central do potenciômetro não é a metade do valor total do potenciômetro. Isso está em contraste com os potenciômetros lineares, que mudam a resistência linearmente conforme o controle deslizante do potenciômetro é girado.
O elemento resistivo é projetado para seguir um afilamento logarítmico, também conhecido como um expoente matemático ou perfil "quadrado". Um potenciômetro logarítmico são fabricados com  material cuja resistividade não são homogêneas, eles variam de uma extremidade à outra, isso resulta em um dispositivo onde a tensão de saída é uma função logarítmica na posição do controle deslizante.
Os potenciômetros Logarítmicos podem ter diversas aplicações em diversos seguimentos, mas, os mais comuns são em aplicações de áudio para ajustar o nível ou volume do som.
O ouvido humano percebe o som de forma logarítmica, isso quer dizer que se fossemos utilizar um potenciômetro linear para controle de volume, as mudanças de volume em nossa percepção não sairiam corretas aos nossos ouvidos. O ajuste de um potenciômetro linear cresce muito rapidamente à medida que o potenciômetro é girado de zero.

Os dois padrões mais conhecidos e utilizado no diagrama esquematicamente em um circuito com os Potenciômetrossão representadas pelos símbolos mostrados na Figura 7 abaixo.
Fig. 7 - Padrões Símbolos Potenciômetros ANSI e IEC

Trimpot - Trimmer Potentiometer

A nomenclatura trimpot é uma abreviação de duas palavras "Trimmer Potentiometer" (potenciômetro trimmer) é um pequeno dispositivo de três terminais que é usado para ajustes, sintonia, volume, calibração, divisor de tensão, etc., em circuitos eletrônicos. Quando são usados ​​como uma resistência variável, são chamados de resistores de predefinições "Preset". Os trimpots ou presets são normalmente soldados diretamente nas placas de circuito impresso e ajustados usando uma chave de fenda. O material utilizado em sua construção como pista resistiva varia, mas o mais comum é a composição de Carbono ou Cermet. Os Trimpots são projetados para ajustes ocasionais e muitas vezes podem alcançar uma alta resolução ao usar parafusos de configuração multi-voltas, eles podem ser usados ​​como substitutos dos potenciômetros, no entanto, deve-se tomar cuidado, pois a vida útil projetada geralmente é de apenas 200 ciclos.
Existem diferentes tipos de trimpots, que utilizam diferentes métodos de construção e montagens, como; sobreposto na PCI, SMD, ou através do orifício PTH, também com orientações de ajustes verticais e horizontais, (topo, lado), e podem ser do tipo uma volta ou do tipo  multi-voltas como ilustrada na Figura 8 abaixo.
Fig 8 - Tipos de Trimpots

Os dois padrões mais conhecidos e utilizado no diagrama esquematicamente em um circuito com os Trimpotssão representadas pelos símbolos mostrados na Figura 8 abaixo.

Fig. 8 - Padrões Símbolos Trimpots ANSI e IEC

Reostato

Os Reostatos são resistores variáveis com dois ou três terminais, sendo um deles o móvel deslizante, utilizado para controlar o fluxo de corrente elétrica aumentando ou diminuindo manualmente a resistência, como podemos ver na Figura 9 abaixo.
Os reostatos são projetados para lidarem em sua grande maioria de aplicação, com níveis mais altos de tensão e corrente, o que os difere dos potenciômetros e os torna ideais para aplicações em diversos tipos de equipamentos comerciais e industriais, como: Motores elétricos, dímeres, bombas, ventiladores, sopradores, equipamentos odontológicos, etc.
Fig. 9 - Tipos de reostatos

Para alcançar essas altas potências, em geral, os reostatos são construídos enrolando-se um fio de nicromo em torno de um núcleo não condutor "geralmente cerâmica", e o valor final total do reostato, depende da espessura e tamanho do enrolamento feito com o fio de nicromo enrolado no núcleo. Além de suporte para o enrolamento, o núcleo do reostato atua também como material isolante e ainda, devido ao reostato transformar a corrente que circula por ele em calor, o núcleo de cerâmico também exerce a função de dissipação de calor, e por motivos óbvios de semelhança, os reostatos também são conhecidos por resistores de fio variável.

Os dois padrões mais conhecidos e utilizado no diagrama esquematicamente em um circuito com os Reostatossão representadas pelos símbolos mostrados na Figura 10 abaixo.

Fig. 10 - Padrões Símbolos Reostatos ANSI e IEC


Para a classe de Resistores que dependem de condições físicas, podemos destacar os 3 tipos de resistores mais conhecidos e utilizados em diversos tipos de projetos de Eletrônica e Elétrica.

Varistor - Metal Óxido Varistor - MOV

Varistor é um dispositivo não linear, que fornece excelente supressão de tensões transientes, eles são dotados de uma resistência que varia de acordo com a tensão aplicada em seus terminais. O seu nome foi derivada de uma combinação linguística de palavras; “Variando” e “resistor”. Eles também são conhecido como VDR - "voltage dependent resistorresistor dependente de voltagem, o tipo e suas aparência variam de fabricante para fabricante, como mostrado na Figura 11, abaixo. 
Fig. 11 - Tipos de Varistores

Os Varistores são projetados para proteger diversos tipos de dispositivos eletrônicos e elementos semicondutores de comutação e picos de raios induzidos, eles contém uma massa cerâmica de grãos de óxido de zinco, em uma matriz de outros óxidos de metal (como pequenas quantidades de bismuto, cobalto, manganês) ensanduichada entre duas placas de metais "os eletrodos", e por serem feitos de materiais semicondutor, sua resistência diminui à medida que a voltagem aumenta. Existem dois propósitos principais de funcionamento dos varistores, como: 
  • Dispositivo de proteção: Quando exposto a uma tensão transiente excessiva, ele desvia essa tensão através da sua resistência que baixa a ponto de criar no circuito uma alta corrente, com isso disparando os circuitos de proteção, como os fusível, e não deixando que tensões de picos maiores passem para o resto do circuito. 
  • Elemento de controle ou equilíbrio: Quando exposto a tensão transiente mais alta, ele absorve essa energia e a dissipa como calor, fornecendo condições operacionais ideais  mantendo a tensão a um nível seguro.

Os dois padrões mais conhecidos e utilizado no diagrama esquematicamente em um circuito com os Varistoressão representadas pelos símbolos mostrados na Figura 12 abaixo.

Fig. 12 - Padrões Símbolos Varistores ANSI e IEC

LDR (Light Dependent Resistor)

Os LDRs "light dependent resistor" - Resistor Dependente de Luz, são dispositivos eletrônicos cuja suas resistências variam diacordo com a intensidade luminosa incidida sobre sua superfície, eles também são conhecidos como fotoresistor, fotocélula, fotocondutor. Quando um campo luminoso incide sobre a superfície do LDR, a sua resistência muda. A grande maioria dos sensores LDRs teem uma resistência que diminui com o aumento da intensidade da luz incidindo sobre o dispositivo cuja relação entre a luminosidade e a resistência é inversamente proporcional. A resistência típica de um LDR gira em aproximadamente:
  • Com luz incidindo - "Luz do dia" - Resistência aproximadamente 500Ω ~ 5KΩ
  • Sem Luz incidindo - "Escuro" - Resistência aproximadamente 200KΩ ~ 20MΩ
As aplicações dos LDRs são muito abrangente, mas, geralmente eles são usados ​​em circuitos onde é necessário detectar a presença de luz como os utilizados em iluminação Pública nos postes das ruas, em iluminação de Jardim nas casas, em câmeras como ajustadores automáticos do flash, etc... 
Na Figura 13 temos a imagem com alguns tipos de LDRs.

Fig 13 - Foto-resistor LDR - Light Dependent Resistor


Os dois padrões mais conhecidos e utilizado no diagrama esquematicamente em um circuito com os Resistores Dependentes de Luzsão representadas pelos símbolos mostrados na Figura 14 abaixo.
Fig. 14 - Padrões Símbolos LDR- Light Dependent Resistor ANSI e IEC

Termistores - NTC e PTC

Os Termistores são dispositivos passivos cuja resistência varia o seu valor de acordo com a temperatura à qual são submetidas. O seu nome foi derivado da combinação de dois termos: “térmico” e “resistor”. Eles são feito de óxidos metálicos, prensado em uma encapsulamento com formato de disco ou com formato cilíndrico e, em seguida, encapsulado com um material impermeável, como epóxi ou vidro. Existem dois tipos de termistores:
  • Coeficiente de Temperatura Negativo: NTC "Negative Temperature Coefficient". Para esse termistor, quando há um aumento na temperatura, a sua resistência diminui e quando há uma diminuição na sua temperatura, a resistência aumenta. Este tipo de termistor é o mais usado.
  • Coeficiente de Temperatura Positivo PTC "Positive Temperature Coefficient". Para esse termistor o seu funcionamento é um pouco diferente. Quando a temperatura aumenta, a resistência também aumenta, e quando a temperatura diminui, a resistência também diminui. Este tipo de termistor é geralmente usado como fusível.
Os Termistores também são dispostos em diversos tipos de encapsulamentos, isso depende do fabricante, alguns deles são mostrado na Figura 15 logo abaixo. 
Fig. 15 - Tipos de Termistores NTC e PTC

Normalmente, um termistor atinge alta precisão dentro de uma faixa de temperatura limitada de cerca de 50ºC em torno da temperatura alvo. Este intervalo depende da resistência de base.
Os metais mais usado são a platina, daí as designação Pt100 e Pt1000, quando a sigla vem dotada com o número 100, é porque à temperatura em 0 °C, têm uma resistência de 100ohm, e quando a sigla vem dotada com o número 1000, significa que à temperatura em 0 °C, têm uma resistência de 1000ohm, e ainda existem outros materiais, como o Níquel e seguindo a mesma lógica, Ni100, é para 100ohms em 0°C e Ni1000 é para 1000ohms em 0°C.

Os dois padrões mais conhecidos e utilizado no diagrama esquematicamente em um circuito com os Termistoressão representadas pelos símbolos mostrados na Figura 16 abaixo.
Fig. 16 - Padrões Símbolos Termistores ANSI e IEC

Outros tipos de Resistores 

Ainda existem muitos outros tipos de resistores para diversas aplicações, podemos ainda dizer que são resistores menos comum e conhecidos, mas que desempenham de forma majestosa o seu trabalho, temos como exemplos os:
MDRs "Magnetic Dependent Resistor" - Resistor Dependente de Magnetismo, são resistores cuja resistência elétrica muda quando um campo magnético externo é aplicado.

WDR "Water Dependent Resistor" - Resistor Dependente de água, são resistores cuja resistência elétrica muda quando inside uma certa quantidade de água em seu campo de medição.


E por hoje é só, espero que tenham gostado!!!

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segunda-feira, 28 de outubro de 2019

DIAC - O que é, e como Funciona?

DIAC - O que é, e como Funciona?

DIAC ou "Diode for Alternating Current" em tradução literal "Diodo para Corrente Alternada" - É um diodo bidirecional que conduz corrente elétrica somente após a sua tensão de ruptura (VBO) ter sido atingida,  ou, também é conhecido como; corrente de corte. A tensão de disparo é por volta de 30 volts para a maioria destes dispositivos, ele é um dispositivo que possui dois eletrodos e é um membro da família dos tiristores. Os DIACs são usados ​​no desencadeamento de tiristores

Os símbolo representativo do DIAC é mostrado na figura 2 logo abaixo. Ele assemelha-se à conexão de dois diodos em paralelo, o que significa que ele conduz em ambas polaridades em uma tensão de alimentação. Um DIAC não tem um terminal gate para controle como no caso de dispositivos Tiristores.
Fig. 2 - Simbolo representativos do Diac

A vantagem de um DIAC é que ele pode ser controlado simplesmente alterando o nível de tensão. Os DIACs também são conhecidos como um transistor sem base. Deve-se levar em consideração que um DIAC pode ser ligado ou desligado em ambas polaridades de tensão, ou seja; uma tensão de passagem positiva ou mesmo tensão negativa.

Operação DIAC

Os DIACs são componentes que conduzem correntes somente após um certo nível de tensão de interrupção seja excedido. A tensão de ruptura real dependerá da especificação para cada tipo de componentes específico.
O DIAC pode ser ligado para a polaridade das tensões. Quando A2 é mais positivo em relação a A1, então a corrente não flui através da Camada-N correspondente, mas flui de P2-N2-P1-N1. Quando A1 é mais positiva que A2, a corrente flui através de P1-N2-P2-N3.
Quando a tensão de ruptura do DIAC ocorre, a resistência do componente diminui abruptamente e isso leva a uma queda acentuada na queda de tensão do DIAC e a um aumento correspondente na corrente. Como podemos observar na figura 3 logo abaixo, o DIAC manterá o seu estado condutor até que a corrente através dele desça abaixo de um valor específico conhecido como corrente de retenção. Quando a corrente cai abaixo da corrente de retenção, o DIAC volta ao seu estado de alta resistência e não haverá condução nele.
Fig. 3 - Característica de tensão-corrente do DIAC

Aplicação do DIAC

Uma das principais aplicações de um DIAC é em um circuito de disparo com o TRIAC. O DIAC está conectado ao terminal do gate do TRIAC. Quando a tensão através do DIAC diminui abaixo de sua região de corte, através de um valor pre-determinado geralmente utilizando um potenciômetro, a tensão no Gate do TRIAC será zero e, portanto ele não conduzirá.
Existem várias aplicações para a utilização do DIAC, como mostrado na lista abaixo.
  • Circuito dimmer da lâmpada
  • Circuito de controle de temperatura
  • Controle de velocidade de motores universal

Construção do DIAC

Os DIACs são fabricados em três camadas e cinco camadas de estrutura. Na figura 4 podemos visualizar a imagem ilustrativa da construção de ambos os DIACs.
Fig. 4 - Construção de 3 camadas e 5 camadas de DIACs

Estrutura de 3 camadas do DIAC

Nesta estrutura, a comutação ocorre quando a junção inversa polarizada experimenta a quebra inversa. Este é o DIAC mais utilizado na prática devido à sua operação simétrica. Este DIAC de três camadas pode atingir a tensão de ruptura de cerca de 30 V em geral e capaz de fornecer melhorias suficientes nas características de comutação.

Estrutura de 5 camadas do DIAC

A estrutura de cinco camadas do DIAC é muito diferente em termos de operação. Esta estrutura de dispositivo forma uma curva I-V que é como a versão de três camadas. Podemos dizer que essa estrutura se parece com dois diodos de interrupção conectados de volta para trás.


E por hoje é só, espero que tenham gostado!!!

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segunda-feira, 29 de abril de 2019

Reguladores de Tensão Lineares. O que são e como funcionam!

Reguladores de Tensão Lineares. O que são e como funcionam!

Olá a Todos!!!!

O mundo da tecnologia está andando muito rápido, e novos dispositivos sendo lançado a cada dia, com o aumento da demanda e as inovações de diminuição do tamanho dos dispositivos, traz consigo um grande problema para os circuitos mais sensíveis, como os Microcontroladores, Circuitos Integrados, Microprocessadores, etc..., que precisam de uma tensão estável e contínuo. Nesses circuitos os reguladores de tensão são utilizados de forma abrangente atualmente, por serem pequenos precisos, e de baixo custo. 

O que é um Regulador Linear?

Um regulador linear é um Circuito Integrado que tem agregado internamente um circuito ativo (como um transistor de junção bipolar, transistor de efeito de campo ou uma válvula termiônica) que opera em sua região linear mantendo uma tensão constante na saída, independentemente da tensão de entrada. Os reguladores de baixa saída ou LDO são reguladores lineares de Corrente contínua DC que podem regular as tensões de saída mesmo quando a tensão de alimentação esteja próxima da tensão de saída, porém nunca menor. As tensões operacionais mais comuns utilizados são 3,3V, 5V e 12V e em alguns casos 1,4V, e isso torna os reguladores lineares componentes tão utilizado em uma grande gama de dispositivos, ou aplicações que requeiram baixa potência. 

Como Funcionam os Reguladores Lineares?

Os Reguladores Lineares funcionam como uma válvula reguladora que controla tensão de entrada Vin que sempre é maior que a tensão de saída Vout que se desejada. Para gerar uma tensão na saída constante em um circuito em resposta as variações da tensão de entrada os reguladores utilizam um comparador para fazer essa leitura e compensar o diferencial fazendo com que essa saída sempre esteja com os valores de tensão em acordo com o desejado, como podemos analisar na imagem tirada do datasheet na Figura 2

Fig. 2 - Datasheet interno do componente regulador de tensão
Regulador de Tensão é feito para agir como um resistor variável, com sua resistência interna que varia de acordo com a carga, tem-se um comparador que faz a leitura da tensão de entrada com a tensão de saída e regula segundo esse diferencial, ajustando continuamente uma rede divisora ​​de tensão para manter uma tensão de saída constante e continuamente dissipando a diferença entre a entrada e as tensões reguladas como calor residual, resultando em uma tensão de saída estabilizada.

Vantagens de utilização dos Reguladores de Tensão

Por ser versátil, e de fácil utilização, por ter suas configurações de apenas 3 Pinos; entrada, ajuste e saída,  além de um baixo custo e com encapsulamento pequeno, pequeno dropout, resposta transitória rápida, alta precisão, proteção de sobre-corrente, proteção de alta temperatura, proteção contra curto-circuito, esse tipo de componente são bastante utilizadas em uma margem grande de circuitos eletrônicos. 

Desvantagens de utilização dos Reguladores de Tensão

Mesmo sendo fáceis de usar, simples e baratos, os reguladores lineares não são dotados de uma boa eficiência, pois eles convertem toda a diferença entre a tensão de entrada e saída, em calor, além do mais, a potência dos reguladores são bastante limitadas. Como o seu funcionamento é equiparado com um resistor para estabilizar a tensão, ele acaba desperdiçando uma grande quantidade de energia convertendo a corrente resistida em calor. É por isso que os reguladores de tensão linear são ideais para aplicações em que os requisitos de energia são baixos e a diferença entre as tensões de entrada e saída é mínima.

Podemos entender esse balanceamento entre a eficiência seguindo uma equação simples de se aplicar:
Equação da potência dissipada em um regulador linear é:
De = Dissipação de energia
Vin = Tensão de entrada
Vout = Tensão de saída
Ac = Corrente da carga



De = (Vin - Vout) x Ac  

Para melhor entendimento faremos uma analise comparando as duas situações diferentes dos reguladores de tensão:
Com uma tensão de entrada de 10 volts que é reduzida para 5 volts com um regulador de tensão LM7805, cuja corrente é de 1 Amper, a potência dissipada é de 5 watts, e nesse caso temos a eficiência de 50% da carga reduzida.
E se utilizarmos o mesmo regulador com uma tensão entrada de 7 volts para ter a mesma saída de 5 volts,  teremos a potência dissipada de apenas 2 watts, isso nos dará 71% de eficiência.

Reguladores Lineares Fixos

Existem uma gama de reguladores lineares fixo, os mais conhecidos são os da linha LM78XX, pela qual XX será a tensão do regulador que variam entre: 5V, 9V, 12V, 15V, 18V, 24V... que são reguladores de voltagem linear mais populares atualmente, pela facilidade de operação e baixo custo.
Os reguladores de tensão também trabalham para proteger os circuitos eletrônicos de qualquer dano potencial. Assim como os reguladores variáveis, os fixos tem os mesmos parâmetros que os ajustáveis, eles são dotados de proteção contra Curto-Circuito, contra Sobre-Tensão, Sobre-Corrente, e proteção contra Sobre-Temperatura.

E por hoje é só, espero que tenham gostado!!!

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Forte abraço.

Deus vos Abençoe

Shalom


terça-feira, 12 de março de 2019

Tabela de Fio Esmaltado AWG

Tabela de Fio Esmaltado AWG

Essa tabela segue o padrão AWG, que é um padrão internacional e fortemente utilizado muitos Países. AWG - American Wire Gauge

sexta-feira, 8 de março de 2019

Tabela de Códigos dos Principais Diodos Zener

Tabela de Códigos dos Principais Diodos Zener
de 400mW até 5W de potência!!!