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Universidade Federal do Pará ITEC/ENGCOMP Disciplina de Eletrônica Analógica Prof. Marco José de Sousa 1. Capítulo 1 - Diodos 1.1. Carregador de baterias (Chumbo/NiMH): O processo de carga lenta pode ser aplicado em baterias e pilhas recarregáveis do tipo chumbo-ácido, NiMH e NiCd. As células de chumbo-ácido e NiCd suportam bem correntes de carga até C/10 mesmo em sobrecarga sem degeneração expressiva. Por outro lado as células NiMH suportam correntes de carga não superiores C/30. Alguns fabricantes recomendam utilizar como limite correntes da ordem de C/100. Tendo isto em mente, o projeto 1 propõe um carregador lento para pilhas NiMH. Considere a Figura 1. Se a bateria for constituída de 4 células, então a tensão mínima (quando as pilhas estiverem completamente descarregadas) será de 4V. A tensão máxima será em torno de 5,4V. Neste caso particular, admitindo uma tensão Vin de 12V e considerando que as pilhas sejam de C = 2300mAh, o resistor R1 precisaria ser aproximadamente 73 Ohms para limitar a corrente na bateria (com a chave S na posição de carga) em aproximadamente C/40 quando estiver plenamente carregada com aproximadamente 1,35V por célula. O Led1 tem a função de indicar o estado de carga da bateria pois quanto maior a diferença de tensão entre Vin e a bateria, maior será o seu brilho. A descarga seria realizada com a chave S ligando a bateria ao Led2. Se o Zener for de 4V, então a corrente no Led2. Caso o Zener seja de 2,5V, então o Led2 se apagará quando a tensão da bateria chegar o seu mínimo. Adapte o circuito da Figura 1 de acordo com as suas necessidades e construa um circuito em placa de circuito impresso. Bateria Vin Vout R1 R2 R3 Led1 Led2 ZenerS Figura 1: Circuito carregador de pilha lento usando resistor para limitar a corrente final de carga. Materiais: Tabela I Item Quantidade Borne duplo 3 LED comum (3 ou 5 mm) 2 Diodo retificador 1N4007 ou similar 1 Zener 1N4730 (3,9V) ou similar 1 Resistor 67 Ohm 1 W (R1) 1 Resistores 670 Ohm 1/8 W 2 Placa de fenolite virgem ou padrão 1 Chave de alavanca de 2 posições 1 Opcional: borne triplo para conectar a chave de alavanca 1 1.2. Regulador linear de 1,5A baseado no LM317 Fonte DC usando regulador LM317. O componente LM317 é um regulador linear, isto é, ele reduz e estabiliza a tensão de saída Vout comportando-se como um resistor em série cujo valor é variável de modo a manter Vout sob controle. Este modelo em particular sempre mantém a tensão entre os terminais 2 e 1 em aproximadamente 1,25V. Sendo a corrente de entrada no terminal 1 desprezível, então, Vout ≈ 1,25(1+R2/R1). A Figura 2 exibe o esquema de polarização básico para o formato TO-220. Observe que a corrente de entrada no pino 3 é aproximadamente a mesma corrente de saída no pino 2. Consulte o datasheet do componente para maiores informações. Determine C1, C2, R1 e R2 de acordo com as suas necessidades. Vin LM317 1 2 3 Vout C1 C2 R1 R2 Figura 2. Polarização básica do LM317. Tabela II Item Quantidade Borne duplo 2 Capacitores eletrolíticos 2 Diodo retificador 1N5408 ou similar 1 Resistores de 1/8 W 2 Regulador LM317 TO-220 1 Opcional: Potenciômetro (no lugar de R2) 1 1.3. Regulador linear de 1A e 5 Fonte DC usando regulador LM7805. O componente LM7805 é um regulador linear mas, deferentemente do LM317, este regulador é fixo e gera apenas 5V na saída, desde que a tensão na entrada seja de pelo menos 7V. A Figura 3 exibe o esquema de polarização básico para o formato TO-220. Consulte o datasheet para maiores esclarecimentos. LM7805 1 2 3Vin C1 Vout Figura 3. Polarização básica do LM7805. Materiais: Tabela III Item Quantidade Borne duplo 2 Diodo retificador 1N5408 ou similar 1 Capacitor eletrolítico C1 1 Capacitor cerâmico (entre os terminais 2 e 3) 100nF 1 Placa de fenolite virgem ou padrão 1 Regulador linear LM7805 ou similar 1 1.4. Sensor de linha Light Dependent Resistor ou LDR é um dispositivo cuja resistência é inversamente proporcional à intensidade de luz incidente. Um LDR pode ser utilizado em arranjo com um LED de modo que possa responder à intensidade de luz refletida por uma superfície. Considere a aplicação particular de torneios de robôs, especificamente onde é preciso respeitar os limites de um ring definido por faixas contrastantes no piso. O sensor reflexivo baseado em LDR mostrado na Figura 4, aqui denominado de "sensor de linha", poderia ser utilizado para detectar os limites do ring. Vcc S R1 R2 LED LDR Figura 4. Sensor reflexivo de linha baseado em LDR. Tabela IV Item Quantidade Conector ou borne triplo 1 LED comum de 3 mm 1 LDR de 5 mm 1 Resistores comuns de 1/8 W 2 Placa de fenolite virgem ou padrão 1
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