601 analise e pesquisa 26072017

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UNIP

Siomara Cristina

26.03.2018

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Análise e Pesquisa
de Defeitos em
uma Fonte
Retificadora
SEST – Serviço Social do Transporte
SENAT – Serviço Nacional de Aprendizagem do Transporte
ead.sestsenat.org.br
CDU 621.3
38 p. :il. – (EaD)
Curso on-line – Análise e pesquisa de Defeitos em uma
Fonte Retificadora – Brasília: SEST/SENAT, 2017.
1. Engenharia elétrica. 2. Eletricidade - equipamento.
I. Serviço Social do Transporte. II. Serviço Nacional de
Aprendizagem do Transporte. III. Título.
3
Sumário
Apresentação 4
Unidade 1 | Método de Análise e Pesquisa de Defeitos em Circuitos Eletrônicos 5
1 Introdução 6
1.1 Introdução à Análise e à Pesquisa de Defeitos 6
1.2 Método de Análise e Pesquisa de Defeitos em Circuitos Eletrônicos 11
Glossário 17
Atividades 18
Referências 19
Unidade 2 | Análise e Pesquisa de Defeitos em uma Fonte Retificadora 20
1 Introdução 21
1.1 Análise de Defeito em Divisor de Tensão 21
1.2 Análise e Pesquisa de Defeito em uma Fonte Retificadora de Tensão Regulada 24
Glossário 34
Atividades 35
Referências 36
Gabarito 37
4
Apresentação
Prezado(a) aluno(a),
Seja bem-vindo(a) ao curso Análise e Pesquisa de Defeitos em uma Fonte Retificadora!
Neste curso, você encontrará conceitos, situações extraídas do cotidiano e, ao final de
cada unidade, atividades para a fixação do conteúdo. No decorrer dos seus estudos,
você verá ícones que têm a finalidade de orientar seus estudos, estruturar o texto e
ajudar na compreensão do conteúdo.
Este curso possui carga horária total de 10 horas e foi organizado em 2 unidades,
conforme a tabela a seguir.
Fique atento! Para concluir o curso, você precisa:
a) navegar por todos os conteúdos e realizar todas as atividades previstas nas
“Aulas Interativas”;
b) responder à “Avaliação final” e obter nota mínima igual ou superior a 60;
c) responder à “Avaliação de Reação”; e
d) acessar o “Ambiente do Aluno” e emitir o seu certificado.
Este curso é autoinstrucional, ou seja, sem acompanhamento de tutor. Em caso de
dúvidas, entre em contato através do e-mail suporteead@sestsenat.org.br.
Bons estudos!
Unidades Carga Horária
Unidade 1 | Método de Análise e Pesquisa de Defeitos em
Circuitos Eletrônicos
4h
Unidade 2 | Análise e Pesquisa de Defeitos em uma Fonte
Retificadora
6h
5
UNIDADE 1 | MÉTODO DE
ANÁLISE E PESQUISA DE
DEFEITOS EM CIRCUITOS
ELETRÔNICOS
6
Unidade 1 | Método de Análise e Pesquisa de
Defeitos em Circuitos Eletrônicos
1 Introdução
O processo de manutenção corretiva de um dispositivo eletrônico contém duas fases: a
análise das causas do defeito e, posteriormente, a pesquisa para detectar fisicamente
o causador do defeito.
A análise do defeito em um circuito eletrônico consiste na comparação do
comportamento atual de um equipamento defeituoso com o esperado, ou seja, é
uma análise baseada na comparação dos valores das grandezas elétricas medidas no
equipamento com defeito (tensão, corrente, resistência, etc.) com os valores esperados
em um equipamento em bom estado. Em síntese, é a interpretação do que se está
comparando.
Enquanto isso, a pesquisa de determinado defeito é a procura propriamente dita da
falha na máquina diagnosticada. Para tanto, são utilizados instrumentos de medição,
ferramentas adequadas para sua abertura e, dependendo da complexidade, o manual
de serviço e o esquema elétrico.
1.1 Introdução à Análise e à Pesquisa de Defeitos
O processo de análise de defeitos é um momento de diagnóstico do circuito que exige
um alto conhecimento teórico em eletrônica. Portanto, antes de iniciá-lo, é necessário
responder a alguns questionamentos, como, por exemplo:
• por que a tensão está alterada?
• o que pode ter causado a alteração na tensão?
• quem controla o estágio defeituoso?
7
No procedimento de manutenção de um equipamento, a análise e a pesquisa se
confundem. Isso ocorre quando um técnico qualificado está atuando junto ao
dispositivo. Enquanto são efetuadas as medições, ele deve:
• analisar os dados coletados;
• fazer correlações com outras medidas;
• determinar se outros estágios estão afetando os parâmetros elétricos do
estágio sob pesquisa;
• investigar o histórico da máquina.
Não é raro encontrar profissionais que são bons analistas e, em razão disso, são
considerados técnicos mais teóricos do que práticos. Por outro lado, há aqueles
que são ótimos pesquisadores e estritamente práticos. Estes se valem das próprias
experiências e possuem grande habilidade psicomotora.
e
Para fazer a manutenção de um dispositivo, além de ser um bom
analista e/ou pesquisador de defeitos, é necessário acrescentar
um método.
Um método de análise e pesquisa de defeitos consiste em uma sequência de
procedimentos utilizados pelo técnico na determinação do causador do mau
funcionamento de um equipamento. Por intermédio disso, ele busca os meios de
correção necessários a fazê-lo voltar a funcionar corretamente.
h
Em resumo, sem o correto emprego desse método, o técnico
responsável desperdiça muito tempo e trabalho efetuando
medições desnecessárias.
A manutenção em dispositivos eletrônicos necessita de alguns pré-requisitos
importantes, como os apresentados a seguir.
a) Conhecer o circuito ou dispositivo – circuitos básicos como divisores de tensão,
ceifadores, osciladores, fontes retificadoras, etc. são abordados nos cursos
técnicos e fazem parte das bibliografias de eletrônica e muitos compõem a
8
maioria dos dispositivos. Os mais complexos exigem que o técnico faça um
curso específico a fim de saber a respeito dos blocos de circuito que compõem
o seu sistema.
b) Ter acesso a máquinas de medição e ferramentas – exceto em casos especiais
nos quais, em uma inspeção visual, fica clara a falha de um capacitor. Sem
os instrumentos de medição corretos, o técnico não consegue efetuar a
manutenção. Por exemplo: multímetro e osciloscópio são ferramentas básicas
para qualquer técnico. No entanto, máquinas mais complexas exigem outros
instrumentos mais específicos, como um analisador de espectros. Além de
instrumentos de medida, ferramentas como chaves de fenda, alicates de corte,
de bico, estações de solda são imprescindíveis.
c) Dispor de peças de reposição – detectado o componente causador do mau
funcionamento do circuito ou equipamento, é necessário ter uma peça
sobressalente. Desse modo, é notória a importância de o técnico ter um estoque
de componentes, em especial daqueles que, historicamente, apresentam mais
defeitos. Na prática, isso nem sempre é possível, ainda mais se a peça não
for simples como o capacitor, o resistor ou o diodo; há componentes muito
específicos e com alto preço de custo, dificultando a criação de um estoque.
Nesse caso, o técnico terá de aguardar a aquisição do item.
Os procedimentos de manutenção são divididos em três níveis a seguir expostos.
a) Manutenção de sistema – sistema é compreendido como o conjunto de
dispositivos, interligados entre si para um objetivo comum. A título de exemplo,
o sistema de radiocomunicação de uma aeronave é composto de antena (Figura
1), receptor de VHF (Figura 2), painel seletor de frequências (Figura 3),
microfone e fones de ouvido. Se um desses conjuntos apresentar pane, por
exemplo, o microfone, simplesmente é feita a substituição por outro.
Figura 1: Antena de VHF
9
Figura 2: Receptor de VHF
Figura 3: Painel de seleção de frequências do sistema de radiocomunicação VHF
b) Manutenção de estágio – estágio é a divisão de um dispositivo em blocos. No
sistema de radiocomunicação da aeronave, o receptor de VHF possui os blocos
alimentação, amplificador de rádio frequência (RF), detector, amplificador de
áudio, etc. A Figura 4 mostra um diagrama-bloco de um
receptor conhecido
como super-heteródino, muito utilizado nos sistemas de comunicação e
telecomunicação. É possível identificar os blocos que formam o receptor com
o intuito de identificar o inter-relacionamento entre eles.
Figura 4: Diagrama-bloco de um receptor super-heteródino
Em diversos equipamentos, esses blocos são circuitos muito bem definidos.
Eles costumam ser separados e isolados a fim de executar a manutenção de
estágios, como demonstrado na Figura 5.
VOL
DUAL EC RCL
MEM
OFF
COMM
PUSH
TEST
118.00 136.975
Amp.
de RF
Amp.
de áudio
Amp.
de FI
Misturador
Oscilador
local
BFO
CAG
Demodulador
10
Figura 5: Bloco destacado para execução de manutenção
Há a possibilidade de realizar a substituição de blocos inteiros em algumas
máquinas, pelo fato de serem formados por cartões de circuito que são
removidos e substituídos facilmente, como ilustrado na Figura 6.
Figura 6: Cartão de circuito destacável
c) Manutenção de componente – este é o nível de manutenção que requer um
conhecimento bem aprofundado da teoria e da prática de eletrônica. Uma vez
detectado o conjunto defeituoso no sistema, assim como o estágio responsável
pelo mau funcionamento, fica sob o encargo do técnico a resolução do
problema.
11
1.2 Método de Análise e Pesquisa de Defeitos em Circuitos
Eletrônicos
A seguir, serão descritos os procedimentos com vistas a detectar facilmente o
componente defeituoso.
a) Realizar a inspeção visual quando o equipamento estiver em mãos – ela permite
averiguar o estado físico de todos os componentes, tais quais fios partidos,
capacitores estufados, resistores queimados, soldas frias, etc. Não é raro que
o processo de detecção do defeito encerre exatamente na inspeção visual.
Alguns exemplos são observados nas Figuras 7, 8 e 9.
Figura 7: Capacitor estufado em uma placa de circuito
Figura 8: Resistor queimado
Figura 9: Transistor danificado
12
b) Ligar o equipamento para efetuar as primeiras medições – este procedimento
tem de ser aplicado se, na inspeção visual, não forem verificadas anormalidades
ou, então, se, depois de detectar visualmente alguma falha, esta não for
o motivo primário para o mau funcionamento do dispositivo. Esta etapa
requer bastante cuidado, uma vez que algum setor do circuito pode estar
com sobreaquecimento. Assim, é imprescindível efetuar medidas com o
equipamento desligado. Normalmente, sobreaquecimentos revelam curto-
circuito no estágio.
c) Examinar o esquema elétrico de equipamentos e circuitos mais complexos
que se constitui de um mapa dos componentes. O esquema apresenta
alguns pontos que mostram um valor específico de tensão. De posse de um
voltímetro, é necessário medir em um determinado ponto e verificar se é
encontrada a tensão indicada no esquema. Se sim, é recomendável excluí-la do
setor. Na Figura 10, é possível identificar o esquema elétrico de um receptor
super-heteródino.
São evidenciados, com a cor vermelha e a azul, valores inseridos dentro de
um quadrado e de uma elipse que indicam, respectivamente, tensão corrente
direta, em inglês, direct current (DC), e corrente alternada de pico-a-pico, em
inglês, alternative current peak-to-peak (AC), apontadas pela seta. Existem
vários pontos com a indicação de tensão esperada na qual o técnico, munido
de um voltímetro e um osciloscópio, poderá averiguar se a tensão medida
corresponde ao valor indicado no esquema.
13
Figura 10: Esquema elétrico
d) Proceder a uma análise baseada nos conhecimentos adquiridos do estudo
teórico, na falta do esquema elétrico em circuitos menos complexos. Por
exemplo: se um transistor é polarizado, é importante saber quais suas
condições de corte e saturação. Assim, é possível determinar sua circunstância
de funcionamento atual e comparar com a esperada.
e) Verificar se o bloco está recebendo a tensão da fonte necessária ao seu correto
funcionamento. Na Figura 11, o circuito amortecedor, em inglês, buffer, está
destacado com a cor vermelha. Ele faz parte do circuito oscilador alimentado
com uma tensão de +8 V regulada, destacada em azul.
2.3
4.2
4.2
1.7
2
2
56k
1
1.3
470
10k
U4
50
P
1
1.7
1.4
470
470
8
47
S.M.
47
S.M.
100
S.M.
470
0.001
500
P
500
P
RFC3
051
13V
1,5k
J3
+
+
-
01 Q3
2N2222A
Q2
MPF102
100
BUFFER
0.001
+8V
100
.01
L3
330µH
50µH
IN
REG.OUT
END20V
0.1
+8V
REG.
Y2
3299.8
kMz RFC4
330µH
2.2k
15k
1M
1.5k
15
150
0.1
Q.1BFO
1-F GAIN MAX.
Q1
2N2222A
1.5
6.5
1.5
6
5
1k
14
Figura 11: Circuito buffer
f) Determinar qual setor do circuito está apresentando a pane – após algumas
medidas de tensão e verificação do estado de funcionamento de alguns
componentes em vários pontos do circuito, é possível continuar com esse
procedimento, que se denomina setorização. A Figura 12 destaca o amplificador
de frequência intermediária, em inglês, intermediary frequency amplifier (IF),
no circuito exemplificado.
2.3
2
2
56k
1
1.3
470
10k
50
P
1
8
47
S.M.
47
S.M.
500
P
500
P
RFC3
01 Q3
2N2222A
Q2
MPF102
100
BUFFER
0.001
+8V
100
.01
L3
330µH
15
Figura 12: Amplificador de frequência intermediária
g) Remover o componente defeituoso com o equipamento desligado e realizar a
substituição por outro igual ou com as mesmas características – no exemplo
citado, somente outro CI MC1350P pode ser colocado no lugar.
Figura 13: Circuito integrado MC1350P
h
Se um resistor, capacitor, transistor ou diodo está na iminência
de apresentar defeitos, precisa ser imediatamente retirado do
circuito. Depois disso, uma medição individual será realizada
com a utilização de um ohmímetro.
Após a substituição por outro de igual característica, é o momento de seguir para a
última etapa: testar o equipamento, ligando-o novamente, a fim de verificar se ele
volta a funcionar. Se ainda apresentar o defeito ou, o que é mais provável, manifestar
um defeito secundário, o processo precisa ser repetido.
3,5
3,5
10,5
C4
600
I - F AMPLIFIER
100
4
6
3
7
2
5
1
8
U2
MC1350PRFC1
1mH
0.01
10,5
16
e
O método apresentado é ajustado de acordo com as necessidades
da operação, a experiência pessoal, o histórico de defeitos do
mesmo dispositivo e as trocas de experiência com outros
técnicos, suprimindo ou acrescentando procedimentos, de
modo a fazer com que a manutenção seja a mais eficiente
possível e em um curto prazo de tempo.
Resumindo

Nesta unidade, viu-se que um método de análise e pesquisa segue o padrão
descrito: inspeção visual, ligação do equipamento para verificar o seu
estado, verificação da alimentação dos blocos, setorização do bloco com
defeito por meio das medições, localização do componente com defeito,
substituição e teste.

Todavia, é possível o técnico adequar esse método às suas necessidades e
peculiaridades. Qualquer que seja o meio utilizado, ele pode ser aplicado
ao nível de manutenção: sistema, estágio e componente.
17
Glossário
Analisador de espectro: instrumento de medida elétrico que permite discriminar sinais
de frequências diferentes que compõem um sinal mais complexo, além de determinar
a amplitude de cada frequência.
Ceifador: circuito que determina um ponto de corte em que, se a tensão de entrada
(ou tensão aplicada) estiver acima ou abaixo desse valor, ele será cortado; também
chamado de limitador de tensão.
Diagrama-bloco: representação gráfica que mostra o inter-relacionamento dos
circuitos ou estágios que integram um sistema mais complexo.
Esquema elétrico: representação gráfica das ligações de todos os componentes
elétricos e eletrônicos de um circuito por meio de símbolos.
Manual de serviço: manual que contém as instruções de instalação, operação e outras
informações de um equipamento.
Oscilador: circuito eletrônico que gera uma tensão alternada com frequência,
amplitude e forma de onda definidas de acordo com configurações de projeto.
Osciloscópio: instrumento de medida elétrico que permite visualizar a variação da
tensão elétrica em função do tempo (forma de onda), além de medir a frequência e a
amplitude desta tensão.
18
a
1) Julgue verdadeiro ou falso. Os procedimentos de
manutenção são divididos em três níveis. Podemos dizer que
o diagrama-bloco facilita o nível de manutenção de estágio e
que pode ser definido como a representação gráfica que
mostra o inter-relacionamento dos circuitos ou estágios que
integram um sistema mais complexo.

Verdadeiro ( ) Falso ( )

2) Julgue verdadeiro ou falso. Entre os procedimentos para
análise e pesquisa de defeitos em circuitos eletrônicos é
correto afirmar que a inspeção visual por si só nunca será
suficiente para encerrar o processo de detecção do defeito,
sendo sempre necessário dispor de outros procedimentos e
recursos complementares.

Verdadeiro ( ) Falso ( )
Atividades
19
Referências
BRASIL. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica – COMAER. Departamento de
Aviação Civil – DAC. MCA 58-15: manual do curso mecânico manutenção de aeronaves
– aviônicos. Brasília: DAC, 2004. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/habilitacao/
manualCursos.asp>. Acesso em: 5 mar. 2016.
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos. 8.
ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2004.
FRENZEL JR., L. E. Crash course in electronics technology. 2. ed. New York: Newnes,
1996.
MALVINO, A. P. Eletrônica. 4. ed. São Paulo: Makron Books, 1995.
20
UNIDADE 2 | ANÁLISE E
PESQUISA DE DEFEITOS EM
UMA FONTE RETIFICADORA
21
Unidade 2 | Análise e Pesquisa de Defeitos em uma
Fonte Retificadora
1 Introdução
A análise de defeitos em circuitos exige um conhecimento mais aprofundado da
teoria. É necessário pensar não somente na condição de funcionamento normal,
como mencionado nas bibliografias, mas também na situação anormal em que um dos
elementos do circuito não funciona corretamente.
A anormalidade de uma das partes produz consequências gerais em todo o circuito,
exigindo que o técnico esteja familiarizado com tal situação. O curto-circuito e o
circuito aberto de um componente são as irregularidades mais comuns encontradas
pelo técnico, mais do que a alteração de valor de um componente.
Todavia, sejam quais forem os tipos de irregularidades, estas causarão alterações
características no circuito. Desse modo, cabe ao técnico, munido de conhecimento
teórico, experiência profissional, método de análise e pesquisa de defeito, detectar
qual componente está causando o mau funcionamento e que tipo de defeito ele
apresenta.
1.1 Análise de Defeito em Divisor de Tensão
Um divisor de tensão é um circuito formado, basicamente, por dois ou mais resistores
ligados em série. Como o nome sugere, o circuito divide a tensão aplicada em valores
proporcionais às resistências dos resistores.
Por exemplo, no caso de haver três resistores ligados em série, em que: (R1= 2xR2); (R1
= 4xR3) e (R2 = 2xR3), pela regra do divisor de tensão, (V1 = 2xV2); (V1 = 4xV3) e (V2 =
2xV3).
22
Portanto, uma forma de verificar se o divisor está com alguma resistência alterada é
analisando as relações de resistência entre dois resistores. Se em um deles indicar um
valor de resistência de 2 kΩ, o qual tem o dobro de resistência de outro resistor do
divisor, é esperado que sua tensão também seja o dobro da tensão.
Um resistor está vulnerável a duas alterações importantes: o curto-circuito e o circuito
aberto. A primeira ocorre quando sua resistência reduz a um valor praticamente igual
a zero e a segunda quando há uma ruptura do resistor. O circuito ilustrado na Figura 14
é formado por três resistores (R1 = 4 kΩ), (R2 = 1 kΩ) e (R3 = 2 kΩ) alimentados por uma
bateria de 42 V. Em condição normal de funcionamento, segundo a regra do divisor
de tensão, precisam ser encontrados: (V1 = 24 V), (V2 = 6 V) e (V3 = 12 V).
Figura 14: Verificação da tensão de alimentação do divisor
Assim, para detectar um curto-circuito, é necessário realizar os seguintes passos:
• utilizar um voltímetro para medir as tensões;
• inserir o voltímetro em todo o circuito para verificar se o divisor está recebendo
os 42 V da bateria;
• inserir as ponteiras do voltímetro nos terminais de cada resistor e averiguar os
valores indicados.
Ao se examinar tais valores de tensão medidos e indicados nas Figuras 15.A, B e C, é
possível perceber que a tensão sobre (R2) é de zero volts quando deveria ser de 6 V.
(R1) e (R3) ainda recebem tensão e seus valores estão maiores do que o esperado. Isso
indica que a tensão de 6 V teria de estar aplicada ao resistor (R2), mas foi distribuída
entre (R1) e (R3).
A
D
B
R1
R242 V
R3
C
Voltímetro
23
(V1) é o dobro de (V2), 28 V e 14 V, respectivamente, indicando que (R1) e (R3) não
sofreram modificação. Assim, conclui-se que (R2) está em curto-circuito, isto é, está
com sua resistência alterada para zero ohm. De acordo com a regra do divisor de
tensão, a queda de tensão sobre o resistor é proporcional ao valor de sua resistência.
Isso quer dizer que, se a resistência é zero, a tensão também é zero.
Duas características importantes desse tipo de defeito são:
• aumento das quedas de tensão nos outros resistores;
• aumento da corrente no circuito devido à redução da resistência total.
A tensão e a corrente são expandidas nos outros resistores. Dessa maneira, a potência
máxima deles poderá ser ultrapassada, visto que é a igualdade entre tensão e corrente.
O mesmo circuito da Figura 16 também é empregado para exemplificar a detecção de
um resistor aberto. Além disso, o voltímetro é usado para efetuar medições e a tensão
da bateria aplicada ao divisor é mensurada. Em seguida, as ponteiras do voltímetro são
inseridas nos resistores e a tensão sobre eles é medida.
Os valores medidos são mostrados nas Figuras 16.A, B e C.
R1
R242 V
14 VR3
Figura 15.C: Medição de 14 V em
(R3)
R1
R242 V
28 V
R3
Figura 15.A: Medição de 28 V em
(R1)
R1
R242 V 0 V
R3
Figura 15.B: Medição de 0 V em
(R2)
R1
R242 V
0 V
R3
Figura 16.A: Medição de 0 V em
(R1)
R1
R242 V 0 V
R3
Figura 16.B: Medição de 0 V em
(R2)
R1
R242 V
42 VR3
Figura 16.C: Medição de 42 V em
(R3)
24
Como se observa, a tensão sobre (R1) e (R2) deveria ser de 24 V e 6 V, respectivamente,
mas está indicando zero volts nos dois, enquanto a tensão sobre (R3), que precisava ser
de 12 V, está indicando os 42 V da bateria. A condição na qual toda a tensão aplicada
ao circuito está sobre um resistor indica a abertura deste último.
O defeito de resistor aberto tem como característica importante a cessão da corrente
no divisor, uma vez que, sendo o divisor um circuito-série, ele todo estará aberto.
Em síntese, um resistor em curto-circuito é detectado se a queda de tensão sobre ele
for igual a zero. A consequência disso é um aumento da corrente circulante no divisor,
assim como um resistor aberto é detectado se toda a tensão aplicada ao circuito estiver
entre os seus terminais, ocasionando a interrupção da corrente circulante nele.
1.2 Análise e Pesquisa de Defeito em uma Fonte Retificadora
de Tensão Regulada
A fonte retificadora de tensão regulada é um circuito bastante comum e utilizado
em vários
dispositivos. Consiste, portanto, em um conversor de tensão alternada para
tensão contínua. Normalmente, é utilizado para converter a tensão senoidal de 110
V/220 V, fornecida pela rede distribuidora de energia elétrica, nas tensões contínuas
para os equipamentos que necessitam desse tipo de tensão, a fim de proceder com o
correto funcionamento dos circuitos internos.
As fontes retificadoras de tensão são basicamente formadas por quatro estágios:
a) redução da amplitude do sinal senoidal da rede (entrada) executado por um
transformador (Figura 17);
Figura 17: Transformador
25
b) retificação do sinal que consiste na eliminação da variação de polaridade,
comumente realizada por uma ponte retificadora (Figura 18.A);
c) filtragem, que é o processo de transformar o sinal pulsante na saída do
retificador em uma tensão (DC) próxima à tensão produzida por uma bateria.
Esse processo é realizado por um capacitor eletrolítico (Figura 19);
Figura 19: Capacitores de filtro para fontes
d) regulagem, um circuito capaz de manter a tensão de saída (DC) da fonte
constante apesar das variações da carga ou variações na tensão de pico do
sinal senoidal de entrada (Figura 20).
Figura 20: CI regulador 7905
Figura 18.A: Símbolo de onda
completa em ponte
Figura 18.B: Diodos encapsulados
26
Na Figura 21, está ilustrado o diagrama-bloco de uma fonte (AC)/(DC) utilizando
circuito retificador. Das alterações encontradas nesse tipo de fonte estão incluídas:
• ausência de tensão na saída (tensão no regulador e que alimenta a carga);
• tensão de saída abaixo do valor determinado;
• tensão de saída acima do valor determinado.
Quaisquer dessas alterações revelam que em um dos estágios do circuito há um
componente defeituoso. Os instrumentos necessários à verificação do estado de
funcionamento dos estágios e componentes do circuito incluem um multímetro e um
osciloscópio.
Figura 21: Diagrama-bloco de uma fonte retificadora regulada
Por questões práticas, ao considerar que a fonte apresenta tensão igual a zero em sua
saída, antes de abrir o equipamento para verificar o estado, convém verificar a presença
da tensão com valor correto na rede elétrica na qual o equipamento é conectado.
Se a tensão da rede estiver correta, o passo seguinte é prosseguir com a verificação da
condição do fusível, elemento de proteção contra sobrecargas, do equipamento.
Essa verificação é feita por meio da visão (caso o fio interno esteja rompido) ou, se esta
não for possível, do emprego de um ohmímetro para averiguar sua continuidade. Tal
equipamento precisa indicar resistência zero para o fusível em bom estado e resistência
infinita para fusível aberto.
Transfor-
mador
Rede de
energia
elétrica
Retificador Regulador CargaFiltro
+
-
27
A Figura 22 evidencia um fusível aberto, que precisará ser substituído por um de
qualidade e de valor equivalentes. Após isso, o dispositivo é ligado e, caso o fusível
abra novamente, a conclusão é de que haverá problema de sobrecarga causado pelo
circuito retificador.
Figura 22: Fusível aberto
A Figura 23.A apresenta um ohmímetro indicando zero ohms e, portanto, um fusível
em bom estado. A Figura 23.B mostra um ohmímetro indicando sobrecarga, em inglês,
overload (OL), no qual a quantidade de resistência é maior que a capacidade do
instrumento e, por conseguinte, um fusível aberto.
e
O fusível abre quando uma corrente acima da determinada está
percorrendo o circuito. Em hipótese alguma é recomendável
substituí-lo quando aberto por outro de valor superior ao
especificado para o equipamento. Isso porque ele corre o risco
de não abrir com a corrente de excesso, queimando o
equipamento, além de causar acidentes mais sérios, como um
princípio de incêndio, por exemplo.
Considerando que ele está em bom estado, é possível verificar a situação do interruptor
inserido entre o fusível e o equipamento. Dessa maneira, é importante realizar uma
inspeção visual a fim de detectar a presença de solda fria ou fio partido.
Caso a inspeção visual seja ineficaz, o procedimento recomendável é a conferência
com instrumento. O voltímetro pode ser aplicado na função (AC) para examinar o seu
estado. Assim, é necessário conectar uma ponteira (vermelha, por exemplo) no terminal
Figura 23.B: Ohmímetro indicando
fusível aberto
0.0
Figura 23.A: Ohmímetro indicando
fusível em bom estado
28
do interruptor que está conectado à fonte e à outra ponteira no outro fio do cabo de
energia. O voltímetro deverá indicar tensão zero volt, quando a chave estiver aberta, e
o valor da tensão da rede elétrica (110 V ou 220 V), quando a chave estiver fechada.
Essa operação está ilustrada nas Figuras 24.A e 24.B.
A chave enunciará indício de pane se a indicação do voltímetro for zero volts quando
estiver fechada e aberta. Assim, ela não será capaz de fechar o circuito. Caso contrário,
se a indicação do voltímetro for equivalente à tensão da rede quando a chave estiver
fechada e aberta, então ela apresentará um curto-circuito.
O estado do interruptor será investigado com o auxílio do ohmímetro, desconectando
pelo menos um terminal do interruptor do circuito. Com a chave fechada, a indicação
do ohmímetro deverá ser zero ohm e, com a chave aberta, apontar resistência infinita.
O último elemento a ser testado é o cabo de força antes de averiguar a fonte se a
chave estiver em bom estado comprovado pelo ohmímetro. Esse cabo apresenta
defeitos, principalmente se o equipamento for portátil e desligado da rede elétrica
com frequência.
Posto isso, com o auxílio do ohmímetro, é recomendável verificar a continuidade
dos dois fios, examinando se, em ambos, a indicação é de zero ohm, além da
apresentação de bom estado. Devido ao manuseio inadequado, à má instalação e ao
mau acondicionamento, os fios rompidos são os defeitos mais comuns nos cabos de
energia.
Fonte
retificadora
0 I
0.0
Figura 24.B: Indicação do voltímetro
quando a chave está aberta
1100
Fonte
retificadora
0 I
Figura 24.A: Indicação do voltímetro
quando a chave está fechada
29
As Figuras 25.A e 25.B mostram o teste de continuidade do cabo de energia do
equipamento. Quando o ohmímetro indicar zero ohm, o fio superior estará em bom
estado e, quando indicar resistência infinita, o fio inferior estará rompido.
Para realizar a análise do circuito eletrônico, fusíveis, interruptores e cabos de força
precisam estar em perfeito estado de funcionamento.
Inicialmente, considerando o defeito de ausência de tensão na saída da fonte, com o
auxílio do voltímetro na função (DC), é necessário examinar se há tensão na entrada
do regulador, isto é, no capacitor de filtro, indicando condição de pane. A maioria dos
circuitos atuais utiliza CIs reguladores da série 78XX (saída positiva) ou 79XX (saída
negativa). Se houver prenúncio de pane, é realizada a substituição do regulador e o
problema estará resolvido.
Haverá ameaça de curto-circuito do capacitor de filtro caso a tensão na entrada do
regulador esteja com zero volt. Em primeira instância, é essencial analisar o estado físico
desse instrumento, verificando se ele está estufado ou com aspecto enegrecido, o que
comprova o anúncio de uma pane. Todavia, se o seu aspecto físico estiver a contento,
o recomendável é desconectar o retificador do capacitor, realizando a separação de
ambos e efetuando a medição da tensão na saída do primeiro com o voltímetro na
função (DC).
Em suma, ao desconectar o retificador do filtro, um valor de tensão correspondente ao
valor médio do sinal (DC) pulsante na saída deve ser lido no voltímetro, na ocorrência
de curto-circuito do capacitor. Teoricamente a tensão média é dada pela equação:
0.0
Figura 25.A: Fio superior em bom
estado
Figura
25.B: Fio inferior rompido
Emed =
2 VP×
π
30
Para retificadores de onda completa utilizando ponte de diodos, (VP) será igual
à tensão de pico do secundário menos a queda de tensão nos diodos retificadores
durante a polarização direta. Com o auxílio de um osciloscópio, há a viabilidade de
analisar a forma de onda na saída do retificador que será pulsante e, uma vez detectada
a presença de tensão, é indispensável substituir o capacitor.
Ao realizar a medida da tensão na saída do retificador do filtro desconectado e, ainda
assim, obter uma tensão de zero volt, o procedimento propício é apurar o estado dos
retificadores. Para tanto, é desconectado o secundário do retificador e sua tensão é
medida com o voltímetro na função (AC).
Em circunstâncias de comprovação da tensão no secundário, é prudente substituir
a ponte retificadora (se for um invólucro fechado) ou verificar o estado dos diodos
individualmente, em fontes em que estão à mostra. Para não existir tensão na saída
da ponte de diodos, pelo menos nos dois adjacentes na ponte, eles deverão estar em
curto-circuito ou abertos.
Evidenciada a ausência de tensão no secundário, o transformador é o último estágio a
ser examinado e, com certeza, é a causa da pane. Para não haver tensão no secundário,
tanto ele quanto o primário precisam estar abertos. Isso se afirma por meio do teste de
continuidade com o ohmímetro: se um dos enrolamentos estiver aberto, uma indicação
de resistência infinita aparecerá no instrumento.
Além da ausência da tensão na saída da fonte retificadora, é constatada a possibilidade
de ocorrer alteração do valor nominal na sua saída para mais ou para menos. Os
procedimentos anteriores para a verificação da ausência de sinal também são aplicados
para examinar uma pane que altera o valor da tensão de saída.
A Figura 26 mostra o teste de continuidade dos enrolamentos do transformador usando
o ohmímetro. Caso esse instrumento indique resistência infinita no enrolamento
primário, este estará aberto e, caso indique resistência zero ou resistência muito baixa,
o secundário estará em bom estado.
31
Figura 26: Enrolamento primário aberto e secundário em bom estado
Se o valor nominal na saída do regulador estiver alterado, provavelmente estará em
pane, visto que precisa fornecer o valor esperado, mesmo com variações da carga e da
tensão da rede elétrica. Desse modo, para realizar a averiguação, a tensão é mensurada
em sua entrada, uma vez que os reguladores possuem uma margem de variação.
Considerando que a tensão da rede elétrica fornece sua tensão senoidal com o valor
normal, então o transformador apresenta pane e fornece uma tensão maior no
secundário. Conclui-se, assim, que o transformador pode ter sua relação de espiras
alterada, por exemplo, de 10:1 cai para 5:1.
Para que a relação de espiras diminua, há o sinal de duas situações acontecerem:
• aumento do número de espiras do secundário;
• diminuição do número de espiras do primário.
h
A única provável é a segunda situação, já que não existe a
possibilidade de, esporadicamente, surgirem espiras.
Para que as espiras do primário diminuam, é necessária a ocorrência de curto-circuito
entre elas. Isso quer dizer que não é o enrolamento inteiro incidindo em curto, mas
somente uma parcela, resultando na redução total da quantidade. Essa situação ocorre
quando há rompimento da camada protetora dos fios adjacentes que se conectam
0L 0.0
Primário Secundário
32
eletricamente. Entre eles há uma determinada quantidade de espiras que acabam
entrando em curto-circuito. A consequência disso é a redução da relação de espiras e
um aumento na tensão de pico do secundário do transformador.
Na hipótese de a tensão na entrada do regulador estar muito abaixo do normal, o que
já eliminaria o regulador como o causador da pane, o transformador também é posto
como o responsável. No entanto, em vez da queda da relação de espiras, haveria um
aumento da relação de 10:1 para 20:1, por exemplo. Nesse caso, o curto-circuito entre
as espiras ocorre no secundário.
Para verificar esse tipo de pane no transformador, é essencial ter conhecimento da
relação de espiras ou, se houver outro transformador igual em bom estado, medir as
resistências do primário e secundário do transformador bom e compará-los com as
medidas de resistência do que apresenta pane.
Em contrapartida, na situação de a tensão de saída do regulador estar com pouca
variação para menos, ou seja, não estar regulando satisfatoriamente, o problema
pode ser o capacitor aberto. Dessa maneira, a tensão pulsante na saída do retificador
precisará ser aplicada no regulador. Nesse caso, a grande variação na tensão (de zero
à tensão de pico do secundário) não permitirá que o regulador mantenha a tensão de
saída constante.
Em outra circunstância, se a tensão no regulador estiver um pouco abaixo do normal,
mas mantendo-se constante, então o capacitor de filtro estará com sua capacitância
alterada para menos, ou um dos diodos da ponte retificadora abrirá ou estará em curto-
circuito. Com isso, o retificador de onda completa será transformado em meia onda.
Ambas as situações, capacitor alterado e diodo em pane, reduzirão a tensão média na
saída do filtro e aumentarão a ondulação (ripple), afetando a atuação do regulador de
tensão.
33
Resumindo

Nesta unidade, estudou-se o divisor de tensão, que é composto de
resistências-série. A queda de tensão sobre ele é proporcional à resistência,
segundo a regra do divisor de tensão. Conhecendo-se o valor das
resistências, é possível saber o valor da queda de tensão sobre cada uma
delas. Dessa forma, existem condições de avaliar alguma alteração no valor
de uma das resistências ou, em condições extremas, se está aberto ou em
curto-circuito.

Se a queda de tensão medida nas resistências do divisor não corresponde
às esperadas pelos valores indicados no corpo dos resistores, então uma
das resistências apresenta um defeito. Da mesma forma em uma fonte
retificadora, cada estágio desempenha uma função dentro do processo de
conversão da tensão (AC) em (DC).

Uma alteração nas características dos componentes de cada estágio causa
modificação na tensão de saída esperada. A ausência de tensão na saída da
fonte é atribuída a um curto-circuito do capacitor de filtro ou enrolamentos
primário ou secundário do transformador abertos. A alteração na tensão
de saída esperada na saída da nossa fonte é atribuída a um curto-circuito
nos enrolamentos do primário ou secundário do transformador, diodo
retificador em curto ou aberto ou capacitor aberto ou com sua capacitância
alterada.
34
Glossário
Capacitor eletrolítico: capacitor cujo dielétrico (material isolante) é formado por uma
solução eletrolítica (solução química que reage com um metal); é um capacitor com
polaridade.
Divisor de tensão: circuito eletrônico formado basicamente por dois ou mais resistores
em série cuja finalidade é dividir uma tensão em valores menores e proporcionais aos
resistores.
Fonte retificadora: circuito eletrônico cuja finalidade é converter uma tensão alternada
senoidal em tensão contínua.
Multímetro: dispositivo que reúne vários instrumentos de medida elétrica em um
único instrumento.
Ponte retificadora: dispositivo eletrônico de quatro terminais composto de quatro
diodos dispostos e conectados de tal forma a fornecer uma tensão contínua pulsativa
(retificada) após a aplicação de uma tensão alternada senoidal.
Solda fria: solda que não aderiu adequadamente nos pontos de contato elétrico
durante o processo de soldagem, causando mau contato e, consequentemente, mau
funcionamento do circuito, em geral de natureza intermitente.
Valor nominal: valor de tensão, corrente
ou outra grandeza indicada no corpo do
equipamento, ou seja, valor de trabalho (de operação). Quando ligado, espera-se que
a tensão na saída seja igual ao indicado.
35
a
1) Julgue verdadeiro ou falso. As fontes retificadoras de
tensão são basicamente formadas por quatro estágios sendo
um deles a filtragem, que consiste em um processo de
transformar o sinal pulsante na saída do retificador em uma
tensão (DC) próxima à tensão produzida por uma bateria.

Verdadeiro ( ) Falso ( )

2) Julgue verdadeiro ou falso. Para detectar um curto-
circuito, é necessário realizar somente dois passos: utilizar
um voltímetro para medir as tensões e, inserir o voltímetro
em todo o circuito para verificar se o divisor está recebendo
os 42 V da bateria.

Verdadeiro ( ) Falso ( )
Atividades
36
Referências
BRASIL. Ministério da Defesa. Comando da Aeronáutica – COMAER. Departamento de
Aviação Civil – DAC. MCA 58-15: manual do curso mecânico manutenção de aeronaves
– aviônicos. Brasília: DAC, 2004. Disponível em: <http://www2.anac.gov.br/habilitacao/
manualCursos.asp>. Acesso em: 5 mar. 2016.
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos. 8.
ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2004.
FRENZEL JR., L. E. Crash course in electronics technology. 2. ed. New York: Newnes,
1996.
MALVINO, A. P. Eletrônica. 4. ed. São Paulo: Makron Books, 1995.
37
Gabarito
Questão 1 Questão 2
Unidade 1 V F
Unidade 2 V F
Apresentação
Unidade 1 | Método de Análise e Pesquisa de Defeitos em Circuitos Eletrônicos
1 Introdução
1.1 Introdução à Análise e à Pesquisa de Defeitos
1.2 Método de Análise e Pesquisa de Defeitos em Circuitos Eletrônicos
Glossário
Atividades
Referências
Unidade 2 | Análise e Pesquisa de Defeitos em uma Fonte Retificadora
1 Introdução
1.1 Análise de Defeito em Divisor de Tensão
1.2 Análise e Pesquisa de Defeito em uma Fonte Retificadora de Tensão Regulada
Glossário
Atividades
Referências
Gabarito