Chave ON/OFF com SCR
O SCR é um componente da família dos tiristores, que tem 3 terminais (gate, catodo e anodo); e apresenta uma característica de grande valia em muitas aplicações da eletrônica. Para que ele conduza corrente do anodo para o catodo (considerando o sentido convencional), basta que apliquemos um pulso em seu gate. Mesmo que o estímulo no gate seja removido, o dispositivo se mantém em condução (Figura 1).
A partir do estímulo aplicado, existem duas formas básica de interromper a condução do SCR, uma delas é desligando a alimentação +VS momentaneamente; e a outra é através de um botão normalmente aberto. O botão é conectado entre o anodo e o catodo do tiristor e quando pressionado por um instante, provoca o seu desligamento. Ambas as formas estão evidenciadas na Figura 2.
Vale ressaltar que estamos tratando do funcionamento do SCR em DC, seu funcionamento em AC pode ser explorado em artigos futuros. De posse deste breve conhecimento, o entendimento da chave ON/OFF já se torna bastante simples por parte do leitor. O circuito completo pode ser visto na Figura 3.
O SCR utilizado é o modelo TIC106, bastante comum e de baixo custo. O seu catodo vai ligado ao GND do circuito e o anodo vai para a carga. A carga poderá ser um simples LED, caso o leitor queira realizar alguns testes simples inicialmente. Porém, no projeto optamos pela aplicação de um relé. Como o circuito opera com 12V, o relé utilizado também tem esta tensão de trabalho e sua chave pode ser utilizada para acionar até mesmo cargas AC, de acordo com a potência suportada pelos seus contatos. A vantagem do relé é a garantia de isolamento galvânico entre o circuito de controle e a carga acionada. R1 e R2 criam uma malha de polarização, estabilizada com C1. O resistor R2 mantém o gate do SCR com 0V.
A partir de um click simples no botão ON, aplicamos um pulso de 12V no gate do SCR provocando o seu disparo. Como ele conduzirá corrente do anodo para o catodo, fará circular corrente pela bobina do relé e sobre ela teremos praticamente 12V, necessários ao seu acionamento. O diodo D1 é 1N4007 ou equivalente, responsável por evitar picos de tensão quando o relé for desligado.
Pelas propriedades já estudadas anteriormente, o SCR só para de conduzir quando a tensão da fonte for removida ou quando provocarmos um breve curto entre anodo e catodo. Esta segunda opção foi a escolhida para desligar o dispositivo. A chave OFF tem esta função.
Em resumo, clicando ON o relé liga e se manterá ligado até que cliquemos em OFF, caracterizando uma chave ON/OFF de dois botões.
A seguir apresentamos a lista de componentes para este projeto:
- R1: resistor de 1k 1/4W;
- R2: resistor de 15k 1/4W;
- C1: capacitor de 100nF (cerâmico 50V ou poliéster 63V);
- D1: diodo 1N4007 ou equivalente;
- SCR1: TIC106 ou equivalente;
- RL1: relé de 12V ou conforme tensão da fonte;
- ON, OFF: chaves tácteis normalmente abertas ou outros tipos de botão similares;
- Diversos: fios de ligação, protoboard ou PCB, caixa para alojamento, ferramentas, solda, etc.
Autor: Eng. Wagner Rambo
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