Disjuntor electrónico

Fusível ou disjuntor? Em qualquer instalação eléctrica, é obrigatório prever uma protecção à entrada, contra as sobrecargas, e contra os efeitos devastadores e rápidos dos curto-circuitos. Para tal, monta-se no início do circuito um ponto fraco, cuja destruição por fusão assegura a protecção do circuito protegido, ou pelo menos, limita fortemente o aquecimento em caso de consumo excessivo.
É claro que a mesma protecção poderá ser assegurada por um disjuntor, que apresenta a vantagem de não ser destruído após o funcionamento e de poder ser rearmado numerosas vezes. Por outro lado, como o calibre nominal dum fusível não é regulável, é normalmente preferível usar um dispositivo regulável, recorrendo simplesmente à lei de Ohm.

Princípio básico da medida
O nosso dispositivo baseia-se na medida da queda de tensão provocada pela corrente debitada através duma resistência de potência, neste caso um modelo bobinado.
Trata-se, portanto, de mais uma aplicação da lei de Ohm:
I em amperes em = U em volts a dividir por R em Ohms (I=U/R).
Vamos analisar o nosso módulo de protecção aplicado à saída duma alimentação estabilizada vulgar, não dispondo, portanto, duma limitação regulável da corrente
Em princípio, o protótipo foi concebido para uma tensão fixa de 12V, mas será muito fácil de adaptar a uma tensão diferente, com a condição de se manter na margem de tensão permitida pelos circuitos CMOS (praticamente de 5 a 15 volts). Para além dela, o princípio de funcionamento da montagem mantém-se válido, mas deverá ser prevista uma regulação integrada para os circuitos integrados.






Controle da intensidade
Nada mais fácil. Uma corrente de 1 ampere através duma resistência precisa de 10 ohm provocará aos terminais da resistência uma queda de U=Rxl=1 volt.
Esta tensão, se bem que relativamente modesta, será explorada facilmente se se pensar que um banal transístor PNP se tornará condutor se o potencial da base for inferior a cerca de 0,6V apenas em relação ao potencial do emissor.
Um ajustável permitirá uma regulação muito precisa do limiar de funcionamento, e adaptará o protótipo aos diversos transístores utilizados.

Esquema






A montagem proposta será intercalada entre a fonte de alimentação e o receptor a proteger; comporta 2 terminais de entrada e 2 de saída. Encontramos, na passagem da corrente a vigiar, a resistência bobinada aos terminais do ajustável T1 através do cursor e da resistência R2.
Em caso de ultrapassagem do limiar da intensidade fixada por P1, o colector de T1 aplica o nível da tensão de entrada ao terminal 6 do circuito IC1.
Trata-se duma simples memória biestável, realizada com base num flip-flop do tipo D, o circuito integrado CMOS 4013. O terminal 6 está normalmente no nível lógico baixo, uma vez que é forçado para a massa pela resistência R4.
Representa, neste caso, a função SET =colocação no nível alto da saída Q (= Terminal 1). A reposição no estado inicial, ou RESET, opera-se no terminal 4 do mesmo circuito IC1 e será realizada por uma simples pressão sobre o botão previsto para o efeito.
De assinalar que a alimentação positiva do circuito IC1 será extraída antes da resistência de medida para um funcionamento óptimo.
Quando é constatado o defeito, a saída Q barra passa para o nível baixo e alimenta o díodo electroluminiscente L1, vermelho, através da resistência R6.
Simultaneamente, a saída Q é encarregue de comandar a base do transístor T2, que lhe assegura a colocação sob tensão do relé 6V ao qual incumbe a tarefa de interromper o circuito por meio do contacto NC situado em série na linha positiva.
O díodo verde L2, ligado após o contacto, será apagado porque estava encarregue de assinalar a aplicação da tensão normal à carga.
Um defeito constatado é logo memorizado, e manter-se-á enquanto o utilizador não o tiver remediado e rearmado o dispositivo, o que se assemelha mais, pelo seu funcionamento, a um disjuntor do que a um fusível.

Realização prática









Propomos um pequeno circuito impresso reunindo o conjunto dos componentes, e podendo ser, portanto, integrado numa alimentação já existente.
A escolha da resistência R1 depende, em grande parte, da corrente a medir; o valor óhmico de R1 será escolhido para se obter aos terminais do ajustável uma tensão de 1 V, aproximadamente, para o valor da corrente nominal a permitir.
Também se pode seleccionar uma resistência de entre várias, com o auxílio dum comutador para valores de corrente inferiores a 1A, excepto por uma comutação de entradas múltiplas. O ajustável P1 pode ser substituído vantajosamente por um potenciómetro do exterior da caixa da alimentação.
A resistência de potência R1 está soldada entre dois pernos, porque não deverá nunca tocar na placa de epoxy devido ao calor não desprezável que será levada a dissipar.

Lista de material
Resistências 1/4W ±5%
R1 = resistência bobinada cujo valor depende da corrente a medir e potência mínima de 3W
R2, R9 = 5,6KΩ
R3 = 33Ω
R4, R5 = 68KΩ
R6 = 150Ω
R7 = 22Ω (conforme a tensão de alimentação da bobine do relé)
R8 = 680Ω
R10 = 180Ω

Semicondutores
IC1 = circuito integrado CMOS, CD4013
D1 = 1N4148
T1 = BC327 ou equivalente
T2 = 2N2222 ou equivalente

Diversos
P1 = Potenciómetro ajustável horizontal 10KΩ
Suporte de 14 terminais para IC
Relé DIL16, bobine 6V, contacto inversor
2 conectores de parafuso de 2 terminais para CI

Fonte: [Tens de ter uma conta e sessão iniciada para poderes visualizar este link]

Projeto muito bom, para proteção de fontes, Já salvei por aqui.

eu tambem valeu