Apostila - Cobra Tecnologia

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  • Didatismo e Conhecimento 189

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    sequenciaisO Sequencial de Vdeo dispositivo destinado a combinar o sinal de mltiplas cmeras e mostrar suas imagens uma de cada vez

    na tela de um monitor, manualmente ou automaticamente. Quando est operando no modo de sequenciamento automtico, possvel programar o tempo de exibio para as cmeras. A maioria dos sequenciais de vdeo possuem 4 ou 8 canais, nos quais possvel a conexo de respectivamente 4 ou 8 cmeras, existem alguns modelos mais restritos que controlam tambm sinal de udio. Os sequen-ciais de vdeo operam tanto com cmeras P&B como cmeras coloridas e podem ser conectados em monitores de CFTV, TV ou VCR.

  • Didatismo e Conhecimento 190

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    multiplexEquipamento que gerencia as imagens de at 16 cmeras, permitindo sua visualizao em um mesmo monitor atravs de qua-

    drantes, possibilitando a ampliao de um determinado quadrante (funo PIP). Permite o modo sequencial ou ainda dividir a tela em 4 ou 9 quadrantes. Dotado de Gerador de caracteres, permite que sejam observadas informaes como data / hora, a perda de sinal de vdeo e a colocao de um ttulo para as cmeras com at nove caracteres (ideal para a gravao). Dispe de entrada de alarme asso-ciado a cmeras, para deteco de movimento e tambm dupla funo, permitindo gravar uma imagem em vdeo, enquanto observa outra ao vivo. Disponvel nas verses para sistema colorido ou P&B.

  • Didatismo e Conhecimento 191

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    monitores para cftV Monitor P&B ou Monitor ColoridoDependendo da aplicao, so utilizados monitores coloridos ou P&B de 9, 12, 14, 17, 20 polegadas ou ainda monitores de 29

    polegadas. Como os monitores coloridos precisam de 3 diferentes pontos de cores para produzir um ponto de informao no monitor, normalmente acarreta em uma menor resoluo que monitores P&B.

    Monitor nico, Monitor Quad e Monitor de 4 CanaisUm Monitor nico normalmente um monitor para uso profissional com uma nica entrada de vdeo tipo BNC. Um monitor

    Quad possui internamente um circuito de um Quad e normalmente possui 4 entradas DIN para os sinais de vdeo de at 4 cmeras. Os monitores de 4 canais possui internamente um sequencial de vdeo para at 4 cmeras que utilizam normalmente conectores DIN para as entradas de vdeo.

    time-Lapses - VcRs um equipamento semelhante a um videocassete domstico, que utiliza uma fita magntica VHS que grava imagens em um

    sistema analgico. Possibilita a gravao contnua de imagens de 24 960 horas em uma fita T-120.A utilizao de videocassetes domsticos no recomendada, pois no foram projetados para uma gravao durante um longo

    perodo, assim como no so resistentes o bastante para operar continuamente em aplicaes de segurana.

    Gravadores Digitais DVRsDVR, Digital Video Recorder, ou em outros termos Gravador Digital de Vdeo um equipamento destinado gravao de ima-

    gens de vdeo digitalmente em um disco rgido (HDD). Este HDD, usualmente interno, possui capacidades de 20Gb, 30Gb, 60Gb ou 160Gb para gravao. Permite ainda a configurao da resoluo da imagem e tempo de gravao de acordo com a aplicao; gravao em tempo-real ou time lapse tambm disponibilizada.

    Alguns equipamentos tm possibilidade de conexo por rede local (LAN) ou Internet (WEB), pois possuem integrada uma co-nexo de rede.

    fontes de AlimentaoExistem dois tipos bsicos utilizados para alimentao de cmeras para CFTV:

    12VDcA maioria das micro-cmeras, mini-cmeras, board-cameras e aproximadamente um tero das cmeras profissionais trabalham

    com 12VDC, com um consumo de 100mA a 200mA para cmeras P&B e 150mA a 300mA para as coloridas. Estas cmeras normal-mente possuem conectores para conexo de fontes de alimentao DC. A alimentao de 12VDC pode ser fornecida por fontes de alimentao conectadas a rede eltrica ou baterias. A alimentao de 12VDC no deve ser passada por grandes distncias, pois pode ocorrer uma grande perda no cabo, gerando aquecimento e alimentao inadequada para a cmera.

    24VAcPor volta de dois teros das cmeras profissionais trabalham com 24VAC, tendo um consumo de 20VA a 40VA. As cmeras

    possuem a conexo da alimentao parafusada e no necessrio verificar a polaridade da conexo. Esta alimentao conectada a rede eltrica e o cabo no deve acompanhar o cabo de vdeo por grandes distncias.

  • Didatismo e Conhecimento 192

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Diferentemente da alimentao de 12VDC, a alimentao AC de 24V pode ser transmitida a distncias de at 150 metros po-dendo alimentar normalmente cmeras externas, ou cmeras que no possuem nenhum ponto de alimentao prximo, sem grandes perdas no cabeamento.

    Para sistemas que utilizam sequenciais ou matrizes importante utilizar cmeras profissionais com alimentao AC24V e confi-gurar o sincronismo para Line-Lock, ou seja, todas as cmeras sero sincronizadas utilizando como base de referncia a rede eltrica (60Hz no Brasil), para evitar o pulo da imagem na troca de uma cmera para outra no monitor.

    Existem ainda cmeras que aceitam os dois tipos de alimentao DC12V ou AC24V, estas cmeras normalmente de melhor qua-lidade no requerem polaridade especfica da fonte DC.

    caixas de proteoAs caixas de proteo para cmeras, normalmente so aplicadas em reas externas ou reas onde existe o risco de danificao ou

    sabotagem das cmeras.So disponibilizadas em trs tamanhos bsicos que se aplicam para a maioria dos sistemas de CFTV do mercado: pequeno, mdio

    e grande.Existem ainda Caixas de proteo especiais como Domes, altamente difundidas hoje em dia, para aplicaes internas e externas.

    As domes formam uma proteo em forma de que a cmera fique menos aparente tendo como superfcie aparente apenas o domo em forma de meia esfera, com cor transparente, escura, espelhada ou fum, apresentando boa visualizao para a cmera, mas dificul-tando a visualizao interna da cmera como seu posicionamento ou movimentao. So amplamente aplicadas nas speed-domes.

    A mAnUtenoExistem vrios tipos de manuteno que podem ser dadas em um equipamento. Em muitas das vezes um ou dois tipos de manu-

    teno dada a um referido equipamento. No caso especfico dos sistemas de CFTV, as mais aplicadas so as manutenes preventiva e corretiva, sendo que, para alguns profissionais da rea, a manuteno preventiva neste tipo de equipamento no necessria, por serem equipamentos eletrnicos. Como o enfoque deste trabalho no concluir o tipo de manuteno a ser aplicada no sistema de CFTV, no sero discutidos aqui os argumentos de cada posicionamento tcnico defendido. Apenas explanar-se- sobre as manuten-es dadas atualmente pelos profissionais.

    A ABNT (Associao Brasileira de Normalizao Tcnica), na NBR 5462, define manuteno como um conjunto de aes destinadas a manter ou recolocar um item no estado no qual pode executar sua funo requerida. Estas aes podem ser do tipo preventiva, corretiva, proativa ou preditiva.

    A manuteno preventiva uma espcie de manuteno onde os componentes so trocados antes da quebra, mediante progra-mao estabelecida por prazos de troca recomendados por fabricantes dos componentes e mquinas. A contrrio da preditiva, a preventiva no considera histricos particulares, no aproveitando ao mximo os componentes. Entende-se tambm por preventiva, reapertos, lubrificao, desobstruo, limpeza, desentupimento etc...

  • Didatismo e Conhecimento 193

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    J a manuteno corretiva uma espcie de manuteno onde o equipamento est defeituoso e deixa de funcionar. o conceito do reparo. prejudicial produo/sistema por no poder ser programada.

    No caso especfico de um sistema de CFTV, as atividades feitas durante uma manuteno preventiva em cada equipamento so:

    o TIME LAPSE Executar limpeza do equipamento Verificar as conexes dos cabos de entrada e sada Substituir cabeotes, rolo pressor, correias e demais peas mveis q apresentem desgaste Verificar o funcionamento dos ventiladores e substitu-los se for o caso Verificar se a velocidade de gravao est de acordo com as instrues Verificar se a qualidade das imagens gravadas est satisfatria Verificar se a data e horrio esto corretos e de acordo com a programao do multiplexador Verificar a compatibilidade entre a velocidade de gravao da fita e a quantidade de quadros gravados Verificar se as fitas no ultrapassam a quantidade mxima de vezes para serem gravadas Verificar a qualidade das que esto em uso Verificar se o par de cabos de sincronismo de velocidade de gravao est conectado corretamente (pulso/trigger e comum/

    terra), na parte traseira do equipamento Executar testes de gravao/reproduo nas diversas velocidades: 24, 48, 72 e 168 horas.

    o MULTIPLEXADOR Verificar as conexes dos cabos de entrada e sada Verificar se todos os LEDs de sinalizao esto funcionando Verificar se o boto correspondente s imagens em multicenas est funcionando Verificar se o equipamento est com a programao correta, isto , velocidade de sada de sinal de vdeo para time lapse,

    ativao das clulas de deteco de movimentos das cmeras desejadas, data e horrio, identificao das cmeras e etc. Verificar se o LED do boto RECORD est ativado; Verificar se, na reproduo de uma fita, na funo PLAYBACK, as imagens de todas as cmeras esto no monitor; Executar a limpeza do equipamento.

    o MONITOR DE VDEO Verificar as conexes dos cabos de entrada e sada; Verificar se as imagens esto perfeitas, livres de rudos, com bom contraste, com cores bem definidas, etc. Verificar se os botes de ajustes e programao esto funcionando perfeitamente; Executar a limpeza externa do equipamento.o CMERAS Verificar se todas as cmeras conectadas ao multiplexador apresentam as imagens correspondentes no monitor; Executar a limpeza das lentes e das cmeras; Verificar se as imagens esto perfeitas, ajuste de foco, livres de interferncias, contraste, cores bem definidas e etc.; Verificar se as cmeras que esto com a funo BLC esto com o ajuste correto da lente; Verificar se no monitor se a cmera est com um bom enquadramento do alvo; Verificar a tenso de alimentao das cmeras.o NO BREAK E/OU ESTABILIZADORES / TRANFORMADORES DE TENSO Limpeza do equipamento; Verificar se a tenso de sada est correta; Verificar se no h superaquecimento, ou exalamento de mau cheiro; Verificar se a carga das baterias est plena; Verificar as conexes dos cabos de entrada e sada; Verificar o funcionamento dos leds indicativos; Verificar o funcionamento dos ventiladores; Simular falta de rede, observando a freqncia e tenso de sada do inversor e o alarme sonoro.

  • Didatismo e Conhecimento 194

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    o BATERIAS Verificar se a carga das baterias est plena; Limpar terminais e conexes utilizando soluo de bicarbonato de sdio a 10%; Reapertar as interligaes; Proteger os terminais com graxa no oxidante ou vaselina; Limpar externamente os elementos utilizando detergente neutro; Desobstruir os orifcios das vlvulas de ventilao ou rolhas prova de exploso.Se a manuteno for corretiva, a ao especfica a se realizar depender do problema que gerou o referido chamado. Normalmen-

    te, quando se faz uma manuteno corretiva em um sistema de CFTV, tambm realizada a manuteno preventiva.

    A iso

    A ISO (International Organization for Standardization) um conjunto de normas internacionalmente reconhecidas que definem os requisitos a serem considerados por uma organizao, a fim de garantir um nvel de qualidade aos seus produtos ou servios. Tais requisitos do Sistema da Qualidade abrangem desde os estgios de recebimento at a entrega do produto final ao cliente.

    A ISO 9001 uma norma que estabelece o conjunto de aes preventivas, necessrias para garantir a qualidade de um produto, aps as fases de projeto, desenvolvimento, produo, instalao e servios associados. a certificao concedida a empresas que atendam a rigorosas exigncias de gesto da qualidade, sendo emitida por rgos de reconhecimento internacional. A certificao garante o acesso das empresas em todos os continentes, demonstrando a capacidade de gesto da empresa certificada.

    A I.M.S Instalaes, Manuteno & Sistemas Ltda iniciou o processo de certificao ISO 9001:2000 h menos de um ano, estando ainda na fase de consultorias para obteno da certificao. nesse contexto que as atividades descritas neste relatrio fo-ram direcionadas. Foram e esto sendo feitas anlises dos procedimentos atualmente utilizados, dos relatrios de atendimentos e da organizao dos documentos referentes s manutenes para adequao ISSO 9001.

    norma aborda o sistema como mostra a figura:

    Dentro da ideia desenvolvida neste trabalho, o produto a manuteno realizada, ou seja, o que estar sendo analisado e recebendo melhorias ao longo do tempo.

    Para que a manuteno pudesse ser analisada e, posteriormente, sendo melhorada, foi necessrio desenvolver procedimentos operacionais e sistmicos, a fim de facilitar esse trabalho de anlise e melhoria.

    Esses procedimentos sero descritos separadamente, visando um melhor entendimento das diferenas entre operacional e sist-mico dentro do sistema estudado.

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    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    centRAis De ALARmeAntes de comear a mostrar ligaes de alarmes, circuitos etc., convm falarmos um pouco sobre os tipos de sensores, centrais,

    sirenes, fontes, flutuadores etc..

    sensoresH diversos tipos de sensores que podemos usar como sinalizadores da presena de algum em um lugar.

    sensores infravermelhosExistem basicamente dois tipos: sensores passivos e sensores de tica alinhada.Os sensores passivos so os mais comuns e mais utilizados atualmente para a proteo e monitorao de locais fechados.Esse tipo de sensor consegue detectar o calor liberado pelo corpo humano.Quando uma pessoa passa na frente de um sensor desse tipo, o sensor detecta a liberao do calor e envia um sinal para a central.Nesse tipo de sensor, geralmente, temos um ajuste de sensibilidade e de alcance.O alcance do sensor proporcional altura na qual ele foi instalado (dentro de certas limitaes).Para protegermos uma sala, um sensor desse tipo, geralmente o suficiente.Alguns sensores captam a invaso do ambiente, e a transmitem para a central por meio de fios, outros pelas ondas de rdio. H

    outros que possuem dentro de si uma sirene que tocar aps alguns segundos, caso ele no seja desligado com o uso de uma combi-nao. Outros ainda so alimentados a pilhas e outros com tenso contnua proveniente de um circuito prprio.

    O que todos tm em comum uma lente opaca (esbranquiada) e multifacetada, chamada de lente Fresnel, e tambm, normal-mente, um led interno que pisca quando o sensor capta uma pessoa ou animal. Um led um tipo de lmpada feita a partir de materiais semicondutores.

    O led interno normalmente vermelho ou verde.

    oportuno observar que se houver no local ou passarem animais, como ces ou gatos, onde existir um sensor desse ele ir dis-parar. Locais que usam esse tipo de sensor devem ficar completamente fechados ou ser proibida a circulao de animais.

    Um sensor passivo demora de 30 segundos a dois minutos para comear a funcionar corretamente depois de alimentado.

    Normalmente o sensor tem o tamanho aproximado de um mao de cigarros e cantos arredondados.

    A vantagem desse tipo de sensor que com apenas um sensor protegeremos certa rea.

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    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Precisaremos de menos fiao e, no caso de sensores via RF (ondas de rdio) no necessrio nenhuma fiao, pois ele funcio-nar com baterias e transmitir o sinal sem fio at a central.

    Os sensores de tica alinhada trabalham atravs da transmisso e recepo de luz infravermelha.

    Este tipo de luz no percebida pelo homem.

    Esse sensor muito usado em portas, para proteo em mquinas, sobre muros etc.

    Consiste basicamente de um transmissor de infravermelho e um receptor de infravermelho.

    O transmissor e o receptor alinhados podem comear a operar. Veja a figura 2 da pgina seguinte:

    Se algum passar entre o transmissor e o receptor, o feixe de luz ser interrompido e o receptor enviar um sinal para a central disparar o alarme.

    Eles recebem o nome de tica alinhada justamente porque precisam estar alinhados ou direcionados um para o outro.

    As figuras a seguir mostram alguns exemplos de ligao:

  • Didatismo e Conhecimento 197

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Quando algum passar pela porta o receptor detectar. Os sensores podem ser instalados sobre muros da mesma forma.

    A nica deficincia algum perceber os sensores e pular o feixe de luz infravermelho.

    A luz infravermelha a mesma que utilizamos em nossos controles remotos, sejam eles de TV, vdeo ou som.

    H sensores desse tipo com um alcance de at 150m. Aconselho a no us-los em uma distncia prxima mxima. Caso isto seja feito, o alinhamento ser difcil e o feixe poder ser interrompido por uma chuva forte.

    Existem os sensores de tica alinhada que utilizam luz laser. Seu alcance muito maior e tm melhor preciso.

    Outra forma de usar esse tipo de sensor atravs da reflexo de um espelho especial. Veja a figura a seguir para compreender melhor:

    Desta forma podemos colocar o transmissor e o receptor prximos e do outro lado apenas um espelho. Se algum interromper o feixe, entrando na frente do espelho, o receptor detectar e enviar um sinal para a central.

    Veja o exemplo abaixo:

  • Didatismo e Conhecimento 198

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Se algum passar pela porta interromper o feixe.Alguns transmissores e receptores j so vendidos juntos, no mesmo corpo, mais o espelho. Recebem o nome de tica alinhada

    por reflexo.

    sensores de Vibrao

    Este tipo de sensor normalmente utilizado em janelas (algumas vezes, em portas). Caso algum tente abrir a janela, e a faa vibrar, esse sensor envia um sinal para a central que dispara o alarme. Ele precisa estar conectado central por meio de fios. Tem o tamanho, aproximado, de metade de uma caixa de fsforos. Deve ser colocado do lado de dentro da janela em um ponto no visvel.

    Esse tipo de sensor no muito utilizado, pois existe o sensor magntico que tem a mesma funo e mais fcil de instalar e de encontrar para comprar.

    sensores magnticos

    Estes sensores so chamados tambm de sensores tipo reed ou reedswitch.So formados por duas partes distintas. Uma chave que se abre ou fecha por intermdio da presena de um campo magntico e

    de um m, que ir criar esse campo magntico.Enquanto o m estiver prximo da chave ela no enviar nenhum sinal para a central. Caso o m seja afastado, a chave fecha

    (ou abre) um contato e a central percebe e dispara o alarme. Veja a figura a seguir para maiores esclarecimentos:

    Enquanto a porta estiver fechada, a chave magntica no enviar nenhum sinal para a central, pois o m est prximo a ela. Quando algum abrir a porta, o m se afastar e a chave avisar a central, disparando o alarme. Esse tipo de sensor pode ser utiliza-do em portas comuns, janelas, portes de garagem etc. Em alguns casos usado apenas para a verificao se a porta est aberta ou fechada.

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    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    outros tipos de sensores pouco Utilizados

    Antigamente tapetes de borracha condutora ou mesmo fios finos eram utilizados como sensores para alarme. Vejamos como era:Tapete de Borracha Condutora - apresentava resistncia que diminua quando algum pisava nele. Caso fosse colocado na frente

    de uma porta quando algum passasse e pisasse nele, sua resistncia hmica diminuiria e a central disparava o alarme.

    Fios Finos - dois pregos eram fixados um na parte mvel da janela e o outro na parte fixa. Entre os dois pregos era colocado um fio de cobre a descoberto, bem fino. Se algum abrir a janela o fio parte e a central percebe e dispara o alarme.

    sirenes

    Existem diversos tipos de sirenes para alarmes. Podem ser alimentados por tenses DC (12 volts contnuos geralmente) ou AC (110V ou 220VAC), e podem ter diferentes potncias. Lembre-se que quanto maior a potncia maior o alcance.

  • Didatismo e Conhecimento 200

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Tambm existem sirenes que no tocam com apenas um tom contnuo, mas sim com vrios sons diferentes intercalados. A potn-cia de uma sirene (geralmente) definida por uma unidade chamada decibel (dB). Temos sirenes de 60dB, 70dB etc. Quanto maior o nmero de dB, maior o volume ou barulho que a sirene ir fazer.

    Em sistemas de alarme, normalmente usamos sirenes com quatro sons diferentes alimentados por tenso contnua. Tudo isso tem uma razo, os quatro sons diferentes e intercalados chamam mais a ateno e a alimentao com tenso contnua impede que a sirene no toque caso a energia eltrica seja cortada.

    Em sistemas de alarme, a central, os sensores, a sirene so alimentados por intermdio de um sistema que permite que o mesmo continue funcionando durante horas, mesmo que acabe a energia eltrica.

    As sirenes devem ser colocadas em locais de difcil acesso, mas que sejam capazes de propagar o som o mais longe possvel. Ao comprar uma sirene, importante, tambm, observar, se a mesma adequada para uso externo, quando isto for desejado.

    fontes de Alimentao

    Fontes de alimentao so circuitos eletrnicos que transformam a tenso alternada da rede eltrica em valores apropriados de tenso contnua de forma a alimentar a central, carregar a bateria para a falta de luz etc.

    Normalmente so de 12 volts contnuos.

    Baterias

    So componentes que, por intermdio de processos qumicos, armazenam energia eltrica sob a forma de tenso contnua. Os carros atualmente utilizam bateria de 12 volts.

    As baterias usadas em alarmes so seladas. (No precisam de reposio de gua. No possuem abertura, por isso no h vaza-mento de lquidos ou gases de seu interior.) No precisam de manuteno.

    Nas baterias antigas de carros era necessrio colocar gua destilada.As baterias servem para manter todo o sistema de alarme funcionando, mesmo que no haja energia, ou seja cortada a energia

    da rede. Durante o funcionamento normal do alarme, com energia da rede, a bateria carregada. Se faltar a tenso da rede, ela tem autonomia para alimentar o circuito. importante lembrar que, como toda bateria, ela descarrega, assim, depois de algumas horas o alarme no funcionar mais. Existem baterias com autonomia para seis, 12, ou at mais horas.

    Normalmente usamos baterias de 12 volts contnuos (12Vcc).

    flutuadores/carregadores

    So os circuitos eletrnicos que, com a fonte, so os responsveis por carregar a bateria, por isso geralmente recebem o nome de carregador/flutuador. Tambm fazem com que o alarme seja alimentado pela bateria na falta de luz eltrica na rede.

    Normalmente a fonte, o flutuador e o carregador so montados em uma nica caixa. Nessa caixa, que recebe o nome de fonte com carregador e flutuador, vo ligados bateria, a central e os sensores.

    (Observao: os sensores podem estar somente ligados com a central).

  • Didatismo e Conhecimento 201

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    I = quando h tenso da rede, a fonte fornece corrente para carregar a bateria e fornece tenso contnua para alimentar a central.i = quando acaba a tenso da rede, a bateria fornece alimentao para a central de alarme atravs dos circuitos do carregador/

    flutuador.

    central de Alarme ou central

    a parte central do alarme. Recebe as informaes dos diversos tipos de sensores e comanda o disparo da sirene, a discagem para um nmero de telefone com uma mensagem informando a invaso ou mesmo a chamada da polcia.

    Podemos dividir as centrais em dois tipos distintos, as temporizadas e as por controle remoto. Vamos estudar cada uma delas.

    centrais temporizadas

    So as centrais mais antigas. Nesse tipo de central havia um cdigo ou chave que permitia desativ-la e ou ativ-la. Quando a pessoa queria sair de casa ligava a central, ou digitava um cdigo especfico, e tinha certo tempo (entre um a dois minutos) para sair. Depois desse tempo, a central comeava a funcionar e monitorar os sensores.

    Da surge a pergunta: Mas como a pessoa conseguia entrar em casa, sem disparar o alarme? simples: quando a pessoa entrava em casa, os sensores detectavam, mas a central esperava algum tempo (normalmente 30 segundos) para disparar o alarme e tocar a sirene. Antes que terminassem esses 30 segundos, a pessoa deveria usar sua chave para desligar a central ou digitar seu cdigo secreto para deslig-la.

    Devido ao fato de eles demorarem um tempo a ligar e outro para disparar, eram chamados temporizados. Esse tipo de central no muito usado ultimamente, foi substitudo por centrais com controle remoto.

    Em apenas um caso encontra-se essas centrais.Existem sensores passivos, alimentados por baterias de 9Vcc, que possuem embutidos a central, a sirene, o teclado com cdigo,

    ou seja, um sensor desse tipo se comporta como um alarme completo, no necessrio o uso de fios etc. So vendidos at em super-mercados. Como mostra a figura da pgina seguinte:

    Um sensor desse tipo til quando se deseja proteger uma rea especfica, como uma sala ou garagem. Digita-se um cdigo e, depois de algum tempo, ele ligado. Isso permite que a pessoa saia do local.

    Quando ela retorna ao local, ter alguns segundos para digitar o cdigo que o desligar, caso contrrio ele tocar.Esse tipo de sensor (com central embutida) deve ficar em um local de difcil viso para um intruso. Mas a Fresnel precisa ficar

    direcionada para a rea que voc deseja proteger. Geralmente as instrues para a instalao e o uso acompanham esse tipo de sensor.

  • Didatismo e Conhecimento 202

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    centrais com controle RemotoNeste tipo de central, voc liga ou desliga do lado de fora da casa, com um controle remoto (semelhante ao dos alarmes de carro)

    que envia os comandos via ondas de rdio (RF). Essas centrais so mais utilizadas ultimamente por serem mais eficientes e fceis de achar no comrcio.

    Algumas centrais com controle remoto tambm precisam ser desligadas (ou tm essa opo) depois de se entrar na casa. Mas para que isto? Suponha que um assaltante faa voc desligar a central, via controle remoto, da ele e voc entram na casa. A central aguarda que voc v at ela digitar um cdigo ou desligar uma chave. Caso voc no faa isto, ela no toca a sirene, mas disca auto-maticamente para um nmero, que voc definiu, ou para a polcia e pode tanto enviar uma mensagem gravada em um chip, como um sinal que informar a pessoa do outro lado da linha que voc est sendo assaltado. Mas e se o nmero estiver ocupado ou ningum atender? Ela pode escolher outro nmero.

    Mas para respondermos melhor, vamos falar das discadoras.

    Discadoras AutomticasNo passado, existiam dois tipos de discadoras. Uma discadora acionava o nmero do telefone e passava um bip ou algum tipo

    de sinal. A pessoa do outro lado deveria reconhecer esse sinal, para saber que a casa estava sendo invadida. Outro tipo ligava um gravador e passava uma mensagem gravada em fita magntica.

    Um problema comum ocorria quando o nmero apresentava sinal de ocupado ou no era atendido. Eles no eram desenvolvidos eletronicamente para esperar e discar novamente ou discar para um nmero diferente. Eram difceis de ser encontrados para comprar. O que citamos anteriormente no se aplica a todas as discadoras do passado, mas d um exemplo de caractersticas de algumas delas.

    Atualmente existem discadoras muito mais desenvolvidas e inteligentes que so capazes de armazenar diversos nmeros tele-fnicos, reconhecer se o nmero est ocupado e aguardar ou ligar para outro nmero, ou detectar que ningum atende e tentar outros nmeros.

    As discadoras atuais podem enviar mensagens gravadas pelo usurio, enviar bips, ou apenas o som ambiente com a sirene to-cando.

    Podem estar embutidas dentro da central ou serem uma unidade ligada separadamente.ObservaesAntes de comprar o material para se instalar um alarme, necessrio saber quantos e quais tipos de sensores sero necessrios.

    Se a central vai usar discadora ou no. Quantas entradas para sensores a central ter. Se esses sensores estaro ligados central por meio de fios ou via ondas de rdio. O nmero de sensores depender da rea a ser protegida.

    necessrio saber se a pessoa quer usar um sistema com bateria (para que funcione mesmo sem energia eltrica na rede) ou no. Que tipo de fio usar (geralmente so fios com uma capa plstica e muitas vias isoladas, individualmente, em seu interior, mais uma malha que envolve esses fios).

    Na central existem diversas indicaes e comandos que so usados de acordo com o tipo de ligao, com a quantidade de sen-sores etc.

    Essas indicaes e comandos podem mudar de marca, por isso convm sempre ler o manual de instrues e testar antes de ins-talar tudo.

    A figura anterior mostra uma central com quatro entradas para sensores com bateria, fonte carregador e flutuador, comandada via controle remoto. (Para muitos, independente do nmero de sensores, esta configurao a mnima necessria.)

  • Didatismo e Conhecimento 203

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    esquema de Ligao

    Exemplo de ligao de central com dois sensores. Controlada por RF (controle remoto), mas somente ligada na rede. (Configu-rao muito simples, passvel a falhas, devido a no operar quando falta energia eltrica AC).

  • Didatismo e Conhecimento 204

    CONHECIMENTOS ESPECFICOS / Tcnico de Operaes

    PROCEDIMENTOS PARA ATENDIMENTOS A MANUTENES CORRETIVAS, PREVENTIVAS E PREDITIVAS A EQUIPAMENTOS NOBREAK

    A fi nalidade do no-break em um sistema informatizadoO No-Break, tecnicamente conhecido por UPS - Uninterruptable Power Supply, tem como funo principal o suprimento tempo-

    rrio de energia ao sistema, fazendo isso de forma automtica em caso de falha na transmisso eltrica.So usualmente ligados a equipamentos de informtica como micros, impressoras, mainframes, etc.De fato, quanto mais crtico for o abastecimento de energia eltrica, mais necessrio o No-Break.O No-Break alm de evitar que os usurios percam seus dados no caso de uma falha de energia, tambm protege o equipamento

    contra descargas estticas e variaes da rede eltrica, prolongando a vida til do equipamento nele ligado.

    categoriasNo-Break est dividido em 3 categorias: pode ser do tipo On-Line, Stand-By ou Line-lnteractive. Assim como qualquer outro

    equipamento, a medida que se ampliam seus recursos, o preo tambm aumenta. Por exemplo, um modelo On- Line de 6 kVA de potncia, pode custar mais de 8.0 dlares. J um modelo Line-lnterativo pode custar cerca de 300 dlares.

    importante no confundir o No-Break com estabilizador de voltagem.Enquanto o estabilizador de voltagem corrige a tenso eltrica, o No-Break produz corrente e tambm estabiliza e fi ltra a tenso.Com respeito s categorias, as diferenas tcnicas entre elas so: On Line: A rede s alimentada pelas baterias. Off Line ou Stand By: Alimentao pela rede eltrica, passando pela bateria em caso de queda. Line-lnteractive (Linha Interativa): Trata-se de um meio-termo entre o tipo Off Line e o On Line. Neste modelo, o inversor

    (dispositivo que converte a corrente contnua das baterias em corrente alternada), trabalha em paralelo com a rede, fornecendo parte da energia necessria. Em caso de falha, este No-Break assume a carga total da alimentao.

    O circuito verifi cador tem por funo detectar o estado da energia eltrica, inclusive prever descargas estticas.O chaveamento um dos maiores segredos do sucesso de um No-Break. Ele deve ser o mais rpido possvel.No caso do On-Line, o chaveamento nem existe, pois em nenhum momento haver corte de energia, j que o equipamento

    alimentado diretamente pela bateria.J os sistemas com chaveamento podem levar cerca de 5 mili-segundos.Na prtica, esse tempo de chaveamento no acarreta nenhum problema para o microcomputador, que retm seus dados com at

    8 mili-segundos na transferncia.

    no-breaks inteligentesO No-Break inteligente aquele tipo comandado por Software. Ele envia para a tela do micro mensagens que alertam o usurio

    sobre o tempo restante da energia, possibilitando que o usurio feche os arquivos antes de extinguir por completo a carga da bateria. De acordo com a sofi sticao do Software, o programa pode at emitir relatrio sobre as ltimas ocorrncias de interrupo da rede eltrica e at mesmo apresentar um auto-diagnstico.

    Diagrama em blocos do no-breakConforme vimos no captulo anterior, o No-Break um equipamento que deve suprir a falta de energia eltrica. Para isto, deve

    possuir uma bateria e a mesma deve ser recarregada automaticamente. Na fi gura 4 apresentamos o diagrama em blocos didtico de um No-Break.

  • Didatismo e Conhecimento 205

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    RetificadorO primeiro estgio um circuito retificador que tem por funes alimentar o circuito inversor e alimentar a bateria.Os diodos retificadores tm por funo converter a corrente alternada em corrente contnua (figura 5). A curva da corrente alter-

    nada, ilustrada na figura 6, possui ora o pico positivo, ora o pico negativo.J na corrente contnua, o fluxo ocorre em um s setor, sem nenhuma mudana ou alternncia de ciclo, como ilustra o grfico da

    figura 7.Os diodos retificadores so semicondutores de silcio, convenientemente polarizados.

    Para uma melhor assimilao de todos os estgios de um No-Break, vamos detalhar cada tema, iniciando pelos tipos de retifica-dores.

    Em resumo, um diodo pode ser um retificador, bastando para isso polariz-lo convenientemente.Na figura 8 observamos este conceito: se o diodo (juno PN) estiver polarizado diretamente (+ no P e - no N), ele conduz e ,

    portanto, comparado a uma chave fechada.Se o diodo estiver polarizado inversamente (- no P e + no N), ele no conduz e comparado a uma chave aberta.

  • Didatismo e Conhecimento 206

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    De acordo com a forma em que o diodo (ou os diodos) colocado no circuito, ele recebe diferentes nomes. Passaremos a analis--los.

    Retificador de meia-ondaEste o circuito retificador mais simples. Ele chamado de retificador de meia onda porque apenas meio ciclo da forma de onda

    CA de entrada convertido em C na sada. O diodo permanece bloqueado (inativo) durante o outro meio ciclo de alternao.Para melhor entendermos, vamos comentar um pouco sobre a corrente alternada. Uma CA inverte a direo do fluxo periodicamente. As polaridades dos terminais de um gerador de CA se alteram periodicamen-

    te e uniformemente. Um ciclo um deslocamento completo dos valores da voltagem.Um ciclo da CA completado quando a CA aumenta desde um valor zero, passando sem interrupo ao valor mximo positivo,

    indo ao valor zero, atingindo o valor mximo negativo e em seguida retornando ao zero.O nmero de ciclos, passados sem interrupo num segundo, chama-se FREQUNCIA.

  • Didatismo e Conhecimento 207

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Um ciclo um conjunto completo de valores de voltagens, repetindo-se num circuito periodicamente.

    A curva dos senos representa as variaes de voltagem durante um ciclo.

    Equivale a uma rotao de 360 de um gerador. Logo, meio ciclo equivale a metade, ou seja, 180.

    Retornando ao conceito do retificador de meia onda, percebemos que ele aproveita apenas metade da tenso CA, produzindo a forma de onda da figura 1- B. Com a incluso do capacitor na sada do diodo, obtemos a forma de onda da figura 1-C.

    Este circuito de meia onda largamente utilizado, especialmente em receptores de rdio de baixo custo. Ele o menos eficiente dos tipos de retificadores e gera muito rudo.

    Retificador de onda completa

    Este, alm de melhor do que o anterior usado em quase todos os aparelhos. So utilizados dois diodos para a retificao. Os nodos so ligados s extremidades das metades opostas do secundrio, com tomada central no transformador. Em qualquer instante, a voltagem em uma extremidade do secundrio do transformador ser de polaridade oposta voltagem na outra extremidade. Para aproveitar estas duas polaridades, usamos a derivao central (CT) do enrolamento secundrio, que deve ser aterrada.

    Quando uma extremidade do enrolamento secundrio estiver positiva, o diodo D-1 conduz e fornece corrente para RC (resistor de carga). Neste momento, D-2 est bloqueado. Meio ciclo depois, as polaridades do secundrio sero invertidas, fazendo com que o diodo D-2 conduza justamente no instante em que D-1 ficou inativo. O resistor RC continua recebendo tenso contnua, s que agora via D-2. Assim, ambos os meios ciclos da forma de onda CA so retificados, reiterando o nome de onda completa.

  • Didatismo e Conhecimento 208

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    Observamos que no retificador de onda completa, a frequncia de pulsao da voltagem CA retificada o dobro da frequncia da CA da entrada, a saber, 120 Hz. Esta frequncia de pulsao mais alta torna-se mais fcil de ser filtrada, funo esta a ser feita pelo capacitor C (eletroltico).

    Em um circuito de onda completa com derivao central, cada metade do secundrio deve fornecer uma voltagem CA igual voltagem da sada C desejada. Portanto, o secundrio deve ter o dobro da tenso C desejada.

    Por outro lado, cada metade do secundrio precisa fornecer apenas metade da corrente C necessria para a carga.

    Retificador em ponteTrata-se de um circuito bastante eficiente, porm necessita de quatro diodos. Contudo, o secundrio do transformador no neces-

    sita de derivao central e precisa fornecer aos diodos uma voltagem CA igual voltagem C desejada.No primeiro semicrculo da tenso no secundrio, o ponto A estar num potencial positivo. Assim, no nodo de D-1 temos pola-

    rizao direta (potencial positivo) e no ctodo de D-4 tambm potencial positivo (polarizao reversa). Analogamente, no ponto B, haver um potencial negativo, sendo o nodo de D-3 inversamente polarizado e o ctodo de D-2 diretamente polarizado. Lembrando que diodos inversamente polarizados correspondem a chaves abertas e diretamente polarizados a chaves fechadas.

    Deste modo, podemos representar o circuito em ponte, uma vez que D-3 e D-4 no esto conduzindo. Como podemos ver, apenas os diodos D-1 e D-2 conduziro no primeiro semiciclo.

    No prximo semiciclo da tenso da rede, ocorrer uma situao inversa, pois agora o ponto B estar num potencial positivo e o ponto A num potencial negativo. Teremos, neste caso, D-3 e D-1 inversamente polarizados e D-2 e D-4 diretamente polarizados. como se os diodos D-3 e D-1 que esto inversamente polarizados no estivessem no circuito, ficando o mesmo equivalente repre-sentao da figura 16. Como observamos, apenas os diodos D-3 e D-4 conduziro no segundo semiciclo da tenso do secundrio. Um transformador projetado para um retificador em ponte opera mais eficientemente do que um projetado para um circuito de onda completa com tomada central, e um pouco menor para uma potncia de sada equivalente.

    Atualmente, h no momento circuitos retificadores de onda completa em ponte acondicionados num nico invlucro. Nestes, na identificao dos terminais, o smbolo de senide indica os terminais de entrada e os smbolos (+) e (-) indicam os terminais de sada.

  • Didatismo e Conhecimento 209

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    filtros

    A funo dos filtros em uma fonte de alimentao transformar a tenso pulsada em contnua. Os filtros so formados por capaci-tores e indutores. Esta a sada de tenso de um retificador de onda completa. Ela contnua, porm pulsante. A polaridade da tenso de sada no se inverte, porm h uma flutuao denominada fator de ripple. O fator de ripple definido pela equao:

    A ondulao se deve a uma somatria de todas as harmnicas, que devem ser eliminadas aps a retificao. Portanto, o circuito que elimina o ripple de sada do retificador denomina-se FILTRO. Um capacitor colocado na sada do diodo em meia onda apresenta a forma de onda da figura 18 onde:

    TC = tempo de carga do capacitor; tempo em que o diodo conduz e fornece carga ao capacitor e resistor.

    TD = tempo de descarga do capacitor; tempo em que o diodo no conduz e equivale ao instante em que o capacitor mantm a corrente na resistncia de carga.

  • Didatismo e Conhecimento 210

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    Sendo o circuito de onda completa, a ao do capacitor de filtragem ser mais eficaz, como mostra a figura 19. Cada semiciclo equivale no clculo de filtros a um pi (letra grega). Com o capacitor, o fator ripple quase que totalmente eliminado.

    Para aplicaes que exigem uma melhor filtragem, utiliza-se outros elementos de filtragem. So eles:

    1. Filtro LC: veja a figura 20. O indutor L ajuda a atenuar a ondulao que o capacitor no conseguir eliminar.

    2. Filtro PI: veja a figura 21. Aqui dobrou-se a ao de filtragem por causa de dois capacitores. Este filtro elimina quase que 100% (cem por cento) o ripple.

  • Didatismo e Conhecimento 211

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    Diagrama em blocos do retificadorBasicamente, o retificador possui as seguintes etapas ou blocos:

    1. Proteo (fusveis) 2. Transformador de fora 3. Retificao 4. Filtragem 5. Regulao

    A PROTEO feita com fusveis que se interrompem a qualquer anomalia da rede. O TRANSFORMADOR deve abaixar a tenso ou elev-la, de acordo com o valor necessrio do aparelho a ser alimentado. O RETIFICADOR converte CA em C pulsante. O sistema de FILTRAGEM fornece uma C constante a partir da C pulsante. O circuito de REGULAO tem por funo manter a voltagem de sada num determinado valor. Ele deve compensar automaticamente qualquer alterao de voltagem, a fim de manter a tenso de sada no valor necessrio.

    O elemento bsico de um regulador o diodo zener. O dodo zener uma juno PN que foi especialmente dopada durante sua construo para que frente a uma polarizao reversa operasse num nvel que compensasse eventuais quedas de tenso. Se a voltagem de entrada do circuito regulador diminui, a voltagem no zener tambm diminui, provocando uma diminuio na corrente do zener. Para um acrscimo na voltagem de entrada, a corrente no zener aumentada, provocando um acrscimo na corrente total do circuito. Logo, teremos uma queda de voltagem em RS (figura 2) elevando a tenso atravs do zener e, portanto, a carga reduzida para a tenso de sada ideal. Todos os aparelhos eletrnicos que necessitam ter uma tenso bem estvel, possuem na fonte um circuito de regulao com zener.

    BateriasAs baterias formam a alternativa de energia durante a falha da rede. As baterias estacionrias so as mais indicadas para No-

    -Break pois podem fornecer uma corrente de mdio valor por um grande intervalo de tempo. As baterias de carro j so ao contrrio: fornecem alta corrente mas suportam menos tempo. A vida til de uma bateria est na qualidade da recarga. Da a necessidade do circuito de chaveamento ser o melhor possvel.

    Baterias de nquel-cdmioA bateria de Nquel-Cdmio constituda de eletrodo de chumbo e seu eletrlito de cido sulfrico. Os elementos qumicos

    bsicos so: nquel, cdmio e hidrxido de potssio. Cada clula fornece uma tenso de 1,25 V. Para 12 volts usam-se 10 clulas.

    A Nquel-Cdmio carregada com corrente constante. Outro fator tcnico importante que deve trabalhar com temperaturas baixas, at 25C. Em temperaturas altas, a clula no aceita carga completa. Outro detalhe tcnico importante: a nquel-cdmio no pode sofrer aquecimento na sobrecarga. A carga com menos corrente ou menos tempo causa o efeito memria.

    O efeito memria a perda de parte da capacidade de aceite de carga.Isto provoca o incmodo de ter que recarregar todo tempo a bateria. O efeito memria pode ser corrigido, efetuando vrias cargas

    e descargas completas o mais rpido possvel.

  • Didatismo e Conhecimento 212

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    carga e DescargaA carga rpida usa corrente acima da prescrita na carga normal. A descarga determinada pelo aquecimento que se produz nas

    clulas quando se provoca um curto-circuito. S para se comprovar que a temperatura comanda a descarga e a reteno de carga, uma clula completamente carregada ter a seguinte capacidade em funo da temperatura:

    a) em 25 C: 70% de capacidade, cerca de 3 meses. b) em 0C: 90% da capacidade, cerca de 1 ano de durao sem necessidade de recarga.

    Vida tilA vida til de uma bateria medida em ciclos. Um ciclo igual a uma carga e descarga completa. A medida que vai aumentando

    os ciclos, ela vai perdendo parte de sua capacidade. Em valores nominais temos:- Acima de 500 ciclos: a capacidade cai para 70%. - Acima de 1.500 ciclos: a capacidade cai para 50%. Neste caso, considera-se

    a clula como morta.

    cuidados com a nquel-cdmioAt mesmo para medir esta bateria temos que adotar um cuidado tcnico. Deveremos usar o circuito da figura abaixo, evitando

    que a resistncia interna do galvanmetro acelere o processo de descarga da clula. Ser produzida uma resistncia equivalente com o resistor externo.

    Evite a carga e descarga em temperaturas altas. Nunca solde diretamente os eletrodos da bateria. Evite curtos-circuitos. Nunca abra uma nquel-cdmio e nunca a exponha ao fogo. Lembre-se que seu material txico. Evite conectar as clulas invertidas, mesmo momentaneamente ou durante a recarga.

    Bateria AutomotivaCertos tipos de No-Break utilizam bateria ou acumulador de carro, usando clulas de cido-chumbo. Cada clula constituda

    por placas de chumbo ligadas ao eletrodo negativo e por placas de perxido de chumbo ligadas ao eletrodo positivo. Estas placas positivas e negativas ficam separadas entre si por meio de isolantes e esto ligadas em srie. Estas placas esto mergulhadas em uma soluo eletroltica de cido sulfrico dissolvida em gua em propores de 40 partes de cido e 60 partes de gua.

    Quando a bateria est descarregada, a maior parte do cido sulfrico fica combinado com o eletrodo de chumbo. A produo da energia o resultado da ao qumica entre o chumbo e o cido do eletrlito. No processo de carga o fenmeno invertido, fazendo com que o sulfato de chumbo volte ao estado inicial, dissolvendo-se de modo que o metal chumbo retorne s placas dos eletrodos e os outros elementos ao cido sulfrico. A figura 24 mostra em detalhes a construo de uma bateria chumbo-cido.

  • Didatismo e Conhecimento 213

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Se a bateria estiver carregada e ligarmos a ela uma carga, haver fluxo de eltrons do eletrodo negativo ao eletrodo positivo (figura 25).

    Durante a descarga, a concentrao de cido sulfrico decresce gradativamente (figura 26).Durante a carga, haver aumento do chumbo esponjoso e diminuio do sulfato de chumbo, como mostra a figura 27.Numa oficina que dar manuteno em No-Breaks, ser interessante possuir um carregador de bateria, a fim de controlar a cor-

    rente de carga da bateria, dentro da norma exigida para uma carga eficiente, sem danific-la.

    inversorO inversor o circuito mais complexo do No-Break. Esse circuito transforma a corrente contnua proveniente das baterias em

    uma corrente alternada de ciclagem igual a 60 Hz em valor fixo de 127 volts (ou 220 volts). Os circuitos inversores ideais trabalham com tiristores e com circuitos PWM - Pulse Width Modulation. Basicamente, toda sofisticao de No-Breaks fica neste estgio. Va-mos detalhar este circuito.

  • Didatismo e Conhecimento 214

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Como a carga do capacitor e feita por corrente constante, a tenso do capacitor tem a forma de uma rampa. Durante a descarga do capacitor, o oscilador fornece um pulso positivo de curta durao que ocasiona o Reset interno do Cl, alterando a combinao da porta NOR e inibindo a sada. Uma realimentao (feedback) ser necessria para informar ao operacional a situao na carga. S ento o operacional (ou o par deles) vai produzir uma tenso contnua denominada de tenso de erro.

    O operacional destinado a produzir a tenso de erro necessita de um divisor resistivo externo que adequar o valor da tenso a ser comparada com a tenso de referncia. Os amplificadores operacionais possuem alto ganho em baixas frequncias, o que desejvel para a boa regulao da fonte. A seguir, comentaremos alguns circuitos integrados controladores de largura de pulso aplicados em No-Breaks.

    pWm: modulao por largura de pulsosA figura 28 ilustra um Cl PWM, destinado a controle em fontes chave-adas e tambm em conversores de tenso DC/DC. Os

    circuitos de controle atualmente usados nos circuitos integrados que controlam a fonte chaveada so denominados de PWM - Modu-ladores por Largura de Pulso. O circuito funciona da seguinte forma: o oscilador carrega e descarrega o capacitor C1 entre dois nveis de tenso determinados e cujo valor de frequncia dado por RC.

  • Didatismo e Conhecimento 215

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Na abaixo est ilustrado um CI UC 3842A da motorola. Ele incorpora um flip-flop que usado como Latch.

    Durante a descarga do capacitor, o oscilador fornece um pulso positivo de curta durao que ocasiona o Reset do latch, fazendo mudar a condio da sada do flip-flop e inibindo as sadas. O latch usado para armazenar o estado ou nvel do comparador. Ao receber um pulso de clock, o latch vai para o estado zero at que a tenso de erro seja menor do que a tenso VC, quando ento passa para nvel alto e fica armazenando este nvel at novo clock.

    Na figura abaixo est ilustrado um CI MC 34066. Ele um PWM do tipo quase ressonante. Neste circuito, o oscilador gera os pulsos de clock para o latch e para o gerador de rampa. A inclinao da rampa, que vai ao comparador PWM, depende da tenso de entrada.

  • Didatismo e Conhecimento 216

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Estes Cls usados em No-Breaks produzem uma melhora na forma de onda pois trabalham com pulsos lgicos, conforme repre-senta a figura 31.

    Para determinar os pontos de disparo necessrios para produzir a modulao por largura de pulsos, utiliza-se uma senide funda-mental como referncia, que ser comparada com uma forma de onda triangular (dente-deserra), como mostra a figura 32.

    Esta onda triangular produzida dentro do Cl PWM. A comparao acertar a largura dos pulsos digitais. Atravs de tiristores (SCR), ocorrero gatilhamentos para aproveitar somente os pulsos de nvel alto da forma de onda. Um tiristor conduz um tero da corrente de carga em um ciclo. Logo, teremos vrios tiristores para poder suprir corrente em 100% da carga.

    funcionamento do tiristorO SCR um dispositivo de quatro camadas PNPN com um terceiro terminal chamado Gate (gatilho), representado na abaixo.

  • Didatismo e Conhecimento 217

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Estas quatro camadas PNPN so fortemente dopadas, formando um conjunto de trs junes. Basicamente, ele um diodo com nodo e ctodo, com um gatilho ou porta conectado a um cristal P. Este diodo forma um circuito de controle.

    Efetivamente, se entre o gate e o ctodo se aplica uma pequena tenso em sentido direto, circular uma pequena corrente entre ambos os cristais, fazendo com que o diodo atue como condutor.

    Normalmente, sem atuar sobre o gate (G), o circuito anodo-catodo encontra-se em estado de no conduo em qualquer que seja o sentido da tenso aplicada. Como a corrente de nodo deve atravessar as trs junes em srie, seu valor ficar limitado ao valor da saturao reversa da juno polarizada reversamente.

    O processo pelo qual o SCR passa do estado de no conduo (bloqueado) para o estado de conduo, chama-se DISPARO. O disparo de um SCR pode ser conseguido atravs da ruptura da juno polarizada reversamente. So dois processos capazes de fazer isso: a) atravs da aplicao de tenses entre nodo e ctodo suficientemente elevadas; b) atravs da aplicao de polarizao direta entre gate e ctodo. Nesta opo, o disparo obtido instantaneamente.

    Aps o disparo, poderemos retirar o sinal do gatilho, sem interromper a conduo, desde que entre nodo e ctodo tenhamos uma polarizao direta. Para auxiliar no entendimento de seu funcionamento, podemos comparar um SCR com dois transistores, um NPN e outro PNP.

    Funcionamento em detalhes

  • Didatismo e Conhecimento 218

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    a) Sem aplicao de tenso: Na figura 34 representamos a estrutura doSCR quando no aplicada nenhuma tenso no gatilho. Isto produz zonas bem definidas desprovidas de cargas, indicadas nesta

    figura pelas letras J1, J2 e J3.b) Quando aplicada tenso direta:Quando aplicada uma tenso direta entre nodo e ctodo, as unies J1 e J3 se polarizam no sentido direto, enquanto que J2 fica

    no sentido reverso. Veja a figura 35. Na polarizao direta, a zona entre um cristal e outro fica mais estreita. Nestas condies, ainda no h fluxo de corrente, pois a zona de J2 est oferecendo uma resistncia alta.

    c) Quando polarizado direto e com pulso de gatilho: Na figura 36 vemos a situao onde aplicada a tenso direta entre nodo e ctodo e se aplica um pulso positivo no gatilho. Os eltrons fluem atravs da funo J3 e parte da corrente de ctodo atravessa a funo J2. Nestas condies, circular corrente pelo dispositivo.

    d) Aumentando a polarizao direta aps o pulso de gatilho: Ao aumentar a polarizao direta na juno J1, um certo nmero de lacunas a atravessam - veja a seta na figura 37.

  • Didatismo e Conhecimento 219

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    As regies P1, N1 e P2 podem ser representadas como um transistor PNP. A medida que a tenso vai aumentando, o fluxo de corrente vai atravessando com maior intensidade, conforme observa-se na figura 38.

    Este efeito acumulativo, iniciado pelo pulso de gatilho, continua a crescer atravessando o SCR at que J1, J2 e J3 fiquem com a mnima resistncia, permitindo que circule uma corrente eltrica direta de grande intensidade. Veja na figura 39, o grfico do tiristor.

    Esse funcionamento aproveitado justamente para carregar baterias em No-Breaks. A bateria se carrega transpondo energia da rede CA. A corrente retificada e se mantm constante mediante um retificador-regulador com tiristor. Aps um certo perodo de tem-po, um dispositivo automtico interrompe a carga e inverte, mediante um comutador, a polaridade de conexo da bateria. O ngulo de retardo do disparo possui um valor superior a 90. A figura 40 representa esta aplicao.

    Em 0 temos plena tenso. Em 60 temos 50% de tenso. Em 90 a tenso de sada nula. Em 120 temos menos de50% da tenso (equivale a tenso negativa).

    Retornando ao conceito principal do inversor para uso em No-Break, vimos que o tiristor, se estiver devidamente gatilhado (e isto feito pelo circuito PWM), far a converso da tenso contnua em tenso alternada. Todo controle deve ser tal que a frequncia atinja 60 Hz.

  • Didatismo e Conhecimento 220

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    transformador elevadorA fim de trabalhar com a bateria, geralmente 12 ou 24 volts, necessrio utilizar um transformador elevador na sada do bloco

    inversor que elevar a tenso para 110 volts (ou 220 V).

    chave estticaA chave esttica outro estgio do No-Break e constitui-se como um By-Pass para a carga. Ela uma chave eletrnica, sem

    contato. Geralmente utilizase transistores de chaveamento ou TRIAC.TRIAC foi um termo criado para identificar o comutador de corrente alternada que conta com trs eletrodos, constituindo uma

    espcie de triodo semicondutor. um triodo tiristor bidirecional que substitui as vlvulas eletrnicas.Assim, como ocorre no SCR, o dispositivo conduz corrente quando se aplica um sinal no gatilho. A diferena entre os dois que

    o TRIAC conduz corrente em ambos os sentidos, conforme a polaridade do sinal no gatilho seja positiva ou negativa. O objetivo principal que levou criao deste componente foi o de possibilitar um controle tecnicamente mais perfeito e mais econmico da corrente alternada.

    A utilizao do SCR numa enorme variedade de aplicaes e condies demonstrou as possibilidades tcnicas de construo de comutadores estticos e controle de fase em estado slido. Faltava, porm, um dispositivo que permitisse a conduo ou o bloqueio da corrente, quer o nodo estivesse positivo, ou negativo, e onde a passagem da corrente com nodo positivo ou negativo fosse co-mandada por um nico gatilho.

    smbolo e funcionamentoA figura 41 mostra o smbolo do TRIAC, a sua configurao de cristais e sua equivalncia em SCR.

  • Didatismo e Conhecimento 221

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    empregada uma pastilha monocristalina de silcio, na qual se difundem quantidades controladas de outros elementos, a fim de formar as diversas regies de tipo P e do tipo N.

    Observando a figura, notamos que entre os terminais nodo 1 e nodo 2 (ele no tem ctodo), existe um elemento PNPN em paralelo com um NPNP, existindo ainda, prximo ao gatilho, uma ilha de material tipo N.

    Devido ao fato de que a porta ou gatilho pode ser disparada tanto por pulsos positivos quanto por pulsos negativos, a porta est conectada a ambas as regies P e N.

    H quatro modos possveis de operao com um TRIAC:- A1 positivo em relao a A2, porta positiva. - A1 positivo em relao a A2, porta negativa.- A2 positivo em relao a A1, porta positiva.- A2 positivo em relao a A1, porta negativa.

    Observando o grfico da figura 42, notamos que a conduo pode ocorrer tanto no primeiro como no terceiro quadrante, bastando para isso aplicar ao gatilho sinais ou pulsos de disparo.

    Quando no h sinal no gatilho, o TRIAC permanece em estado bloqueado (no conduo). O disparo feito por meio de um sinal positivo ou negativo aplicado ao gatilho, podendo-se acion-lo por meio de C, CA ou fontes de pulsos, tais como transistores unijuno e DIAC. O disparo por pulso mais frequentemente usado por ser mais eficaz e mais simples. A durao de cada pulso de 20 micro-segundos e a frequncia de repetio normalmente de 5 kHz.

    transistor como chaveComo j sabemos, o transistor bipolar depende da sua polarizao para poder operar. Por exemplo, no grfico da figura 43 vemos

    as trs possibilidades de fazer um transistor operar: na regio quiescente, no corte ou na saturao. Para uma corrente de base peque-na, temos o estado do corte. Para uma elevada corrente de base, temos o estado da saturao.

    Nos transistores de potncia, com exceo dos amplificadores, o transistor polarizado para operar exclusivamente nos estados de corte e saturao. Deste modo, tanto o processo de fabricao (que dimensiona o substrato para suportar tenses, correntes, po-tncias e temperaturas elevadas) quanto a polarizao (corte/saturao), determinam os parmetros para os transistores de potncia.

  • Didatismo e Conhecimento 222

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    DarlingtonUm dos maiores inconvenientes dos transistores bipolares de potncia o ganho esttico. A configurao Darlington (figura 4)

    resolve este problema. O ganho de corrente aumentado pelo fato de termos dois transistores montados em um s substrato. Os re-sistores R1 e R2 (tambm internos) diminuem a amplificao das correntes de fuga coletor-base no estado de corte.

    filtroApesar de a prpria bateria e o inversor efetuarem a filtragem da rede contra transientes (picos e rudos de tenso), muitos mo-

    delos utilizam filtros na sada do inversor, com o objetivo de limpar plenamente a tenso de alimentao. A figura 45 ilustra 3 tipos de filtros passivos:

    a) Filtro indutivo; b) Filtro em Pi (nome derivado da letra grega pi); c) Filtro tipo T com dois indutores e um capacitor.O transiente da corrente que sai da fonte pode gerar um pico de tenso (figura 46) que ser eliminado pelo filtro, protegendo o

    aparelho que por ele ser alimentado.

  • Didatismo e Conhecimento 223

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    carregador de bateriasFaz parte do circuito do No-Break um carregador de baterias. O carregador uma fonte de tenso regulada. Um Cl muito comum

    encontrado em No-Breaks o LM 317 (figura 47). Internamente, ele possui um circuito de proteo, um gerador de corrente e um operacional configurado como comparador.

    A figura 48 ilustra um circuito regulador para carregador de bateria (foi usado o equivalente do LM 317, a saber, LM 117).

  • Didatismo e Conhecimento 224

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    O transistor FET foi colocado com o propsito de referenciar o regulador automaticamente. Quando no se usa o FET, neces-srio colocar um trimpot e um diodo zener, como ilustra a figura 49.

    fonte bi-voltgem e fonte chaveada

    A medida que o circuito do No-Break vai se sofisticando, recursos interessantes passam a ser aplicados. Dois deles sero comen-tados neste captulo: a fonte Bi-Voltagem e a fonte chaveada.

    fonte bi-voltagem

    Sabe-se que se uma fonte de alimentao for conectada em uma rede de tenso superior, queima-se grande parte dos seus ele-mentos (transformador, diodos, etc).

    De um tempo para c, grande parte dos aparelhos saem da fbrica com o sistema BI-VOLTAGEM, ou seja, com o sistema auto-mtico que l e identifica eletricamente se a rede local 110 ou 220 volts.

    Conforme a figura 50, as fontes convencionais utilizam uma chave seletora que comuta os enrolamentos do transformador para 110 ou 220 volts. Esta chave eliminada no sistema automtico bi-boltagem.

  • Didatismo e Conhecimento 225

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Na figura 51 apresentamos um circuito de comutao automtica. Os componentes envolvidos so: capacitores, diodos zeners e tiristores (SCR), alm de um rel.

    Antes de a fonte ser ligada na tomada da rede CA, os terminais 3-2 e 7-6 do rel RY-1 esto fechados, mantendo os enrolamentos primrio do transformador ligados em srie, comutado para 220 volts. Portanto, 220 volts a posio normal da fonte automtica, evitando que qualquer defeito venha a destruir a fonte, pois se fosse ao contrrio, em 110 volts, um defeito poderia coloc-la em risco se esta fosse ligada em 220 volts.

    Quando ligamos o cabo de fora na tomada CA da rede, a tenso da rede, independente do seu valor, passa pelos enrolamentos primrios e aplicada no circuito detetor de voltagem. Esta tenso, 110 ou 220 volts, retificada pelos diodos D-1101 e D-1102. Esta tenso, agora contnua, aplicada no capacitor C- 1104 e nos seguintes componentes: zener D-1103 (atravs dos resistores divisores de tenso R-103, R-104 e R-107) e zener D-104 (atravs de C-1- 6, R-1106 e R-1106).

    Analisaremos daqui para frente em dois casos: 110/220 volts.

  • Didatismo e Conhecimento 226

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    a) Sendo a Tenso 110 volts: Neste caso, o capacitor C-1106 comea a se carregar. O zener D-1103 ficar bloqueado, pois a ten-so que chega at ele muito pequena. Conseqentemente, quando o capacitor C-1106 atingir 18 volts, o outro zener, D-1104, conduz e produz um pulso que gatilhar o SCR D-1107, polarizando os terminais do rel RY-1 e mudando a posio dos pinos 3 e 5 deste rel.

    Assim sendo, os enrolamentos primrios do transformador de fora ficam ligados em paralelo, com o mesmo sendo comutado para 110 volts.

    b) Sendo a Tenso 220 volts: Neste caso, o capacitor C-1106 comea a se carregar e ozener D-1103 conduz, pois a tenso sobre ele maior que 12 volts. Ao conduzir, este zener produz o pulso de gatilho do SCR D-1106, aterrando o resto do circuito e mantendo os enrolamentos primrios do transformador ligados em srie.

    Resumindo, temos que o capacitor C-1106 comum s duas voltagens.Porm, quem detecta 110 volts o zener D-1104 e quem detecta 220 volts o zener D-1103. Cada vez que um destes zeners con-

    duz, ele libera um pulso para o gatilho do respectivo SCR, em cujos terminais est conectada a bobina do rel. Em 220 volts, o SCR D-1106 nada aciona, pois o normal do circuito 220 volts (enrolamentos do primrio em srie - contatos 3-2 e 7-6 do rel fechados). Em 110 volts, o SCR D-1107, uma vez gatilhado, excita a bobina do rel que est em seu nodo, fazendo mudar os contatos do rel.

    Apenas para relembrar, um SCR (retificador controlado por silcio) necessita de um pulso de disparo, que deve ser uma polari-zao direta entre gate e ctodo. Aps o disparo, poderemos retirar o sinal do gate, sem interromper a conduo, bastando contudo, manter polarizado o nodo e o ctodo, como se fosse um diodo comum. Outra caracterstica deste circuito bi-boltagem que os valores dos zeners responsveis pela identificao de voltagem so diferentes.

    No dimensionamento do circuito, j se determina o valor do zener. Existe no comrcio diodo zener com tenses desde 4 volts at 220 volts. No diodo zener, d sentido da corrente de operao ser do ctodo para o nodo, portanto, trabalha reversamente - ao contrrio do diodo retificador.

    fonte chaveadaO princpio de funcionamento da fonte chaveada est na capacidade de armazenamento de tenso pelos capacitores e armazena-

    mento de corrente pelos indutores. So inmeras as vantagens de uma fonte chaveada. Entre elas, destaca-se o fator ripple que de baixa ondulao, sendo necessrios capacitores de baixa capacitncia.

    As fontes chaveadas so divididas em vrios tipos: Buck, Boost, Flyback, Cuk, etc. A figura 52 ilustra o princpio de funciona-mento destes quatro tipos, que so os mais utilizados atualmente.

    Em todas as configuraes, quando o transistor satura, a energia (corrente) est sendo armazenada pelo indutor atravs da tenso primria VE. Quando o transistor corta, os diodos conduzem a corrente armazenada no indutor, transferindo a potncia para a sada. Quando o transistor conduz, a fonte fornece a corrente para o indutor. Quando o transistor corta, essa corrente transferida para o capacitor e a carga. Isto um exemplo do que ocorre no Flyback.

    No Flyback, a tenso de sada tem a polaridade oposta tenso de entrada. A seguir, estudaremos os principais tipos de fontes chaveadas.

    BuckAs fontes denominadas de conversores BUCK so as mais utilizadas atualmente, devido s suas boas caractersticas. Seu funcio-

    namento baseia-se no armazenamento de corrente pelo indutor e tem a tenso de sada dependente da amplitude e largura dos pulsos. A figura 53 ilustra o conversor BUCK.

  • Didatismo e Conhecimento 227

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Pelo capacitor circula a parte alternada da corrente e pelo resistor circula a parte contnua. O capacitor em paralelo com a carga serve para diminuir o ripple. muito importante que o valor do capacitor esteja muito bem dimensionado, pois uma pequena altera-o de valor pode provocar transiente de tenso (figura 54) e este transiente pode acionar os circuitos de proteo, gerando problemas na fonte.

    De fato, no s o capacitor, mas os demais componentes de uma fonte chaveada devem estar bem dimensionados e operarem com a menor faixa de tolerncia. So os transientes provocados por alterao de valores dos componentes que geram os problemas mais srios nas fontes chaveadas. Os diodos para trabalharem nesta fonte devem ser do tipo Schottky.

    forwardA fonte chaveada tipo FORWARD um tipo BUCK com um transformador de isolao, como ilustra a figura 5. Lembramos que

    um transformador isolador um transformador 1 x 1, ou seja, h a mesma relao entre espiras do primrio e do secundrio.

    push-pullO funcionamento da fonte chaveada Push-Pull (figura 56) o seguinte: quando T-1 satura, T-2 vai para o corte. Com T-1 saturado,

    a tenso de entrada VE colocada em um dos enrolamentos primrios, sendo retificada por um dos diodos. Durante o corte dos dois transistores, os dois diodos colocam os secundrios em curto, devido ao fato de que a corrente do indutor circula pelos dois diodos ao mesmo tempo. Assim, gera-se pulsos cuja frequncia o dobro da frequncia dos pulsos no transformador.

    meia ponteA figura 57 mostra o circuito do conversor MEIA PONTE. Seu funcionamento semelhante ao PUSH-PULL. A vantagem que

    ele de custo mais barato que o PUSH-PULL.

  • Didatismo e Conhecimento 228

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Observe que este tipo de fonte utiliza um grande nmero de componentes, o que a torna dispendiosa e s vivel seu uso em fontes com mais de 1000 watts de sada.

  • Didatismo e Conhecimento 229

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    ponte completaA figura 58 ilustra a fonte chaveada PONTE COMPLETA. Ela possui quatro transistores que transferem a tenso de emtrada para

    o secundrio do transformador, e cuja relao de espiras e largura dos pulsos definem a temso da sada. Quando T-1 e T-2 saturam, T-3 e T-4 esto cortados.

    flybackBaseia-se no armazenamento de energia (corrente) no indutor. A figura 59 ilustra um conversor FLAYBACK de modo contnuo

    (a corrente que circula no condutor nunca chega a zero). No FLYBACK modo contnuo, no temos boa resposta a transientes de cor-rente. A corrente do indutor aumenta de acordo com o aumento da corrente de magnetizao, o que geralmente provoca acrscimos sucessivos na corrente.

    No FLYBACK de modo descontnuo, apesar de ter o mesmo esquema eltrico que o modo contnuo, a corrente no indutor deve sempre chegar a zero. No FLYBACK de modo descontnuo, a energia no indutor tal que mantm a potncia de sada para cada ciclo de chaveamento. Na prtica, utilizamos o FLYBACK com transformador.

    BoostA fonte conversor BOOST semelhante ao FLYBACK (figura 60). Quando o transistor satura, uma corrente circula pelo indutor,

    que armazena energia para fornecer carga, quando o transistor entrar no corte.Todas estas fontes chaveadas que acabamos de comentar geram muito rudo, devido s formas de onda serem retangulares, alm

    das harmnicas das altas frequncias (so irradiadas atravs do meio ambiente e pelos cabos). por isso que se torna necessrio um circuito de filtragem e de controle.

  • Didatismo e Conhecimento 230

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Reguladores e proteo de fontes chaveadas

    As fontes chaveadas, como vimos, utilizam conversores para obter, a partir de uma C, uma corrente pulsante. Na figura 61 po-demos ver um diagrama em blocos didtico de uma fonte chaveada: fonte DC, interruptor que representa o circuito de chaveamento, filtro e circuito de proteo e controle.

    Na figura 62 temos outra ilustrao que explica exatamente onde atua o circuito de proteo e controle. Observe que ele verifica o nvel da corrente de sada e qualquer anormalidade o far atuar sobre a base do transistor oscilador, despolarizando-o. Como este transistor desempenha o papel de um interruptor, automaticamente ele ficar cortado durante a despolarizao Fig. 60 e interromper o fluxo da corrente AC sobre o transformador. Numa fonte chaveada, seja qual for seu tipo, existe uma equao que relaciona em tenses de entrada e sada o que chamamos de funo de transferncia da converso. Nessas equaes, a largura do pulso de cha-veamento o parmetro que deve variar, para compensar as variaes das tenses de entrada e da corrente de sada.

    O valor da largura de pulso a razo entre o tempo de conduo do transistor de chaveamento e o perodo de chaveamento. Por-tanto, numa fonte chaveada, o valor da largura de pulso deve ser corrigido continuamente para evitar variaes de tenso, devido a algum problema na entrada ou na prpria carga. Em suma, o valor da largura de pulso deve ser corrigido continuamente para manter a tenso de sada estvel. Os circuitos de largura de pulso so conhecidos pelo nome de PWM -sigla do nome em ingls.

  • Didatismo e Conhecimento 231

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    A figura 63 mostra um diagrama em blocos de um conversor DC/DC com o circuito de controle por largura de pulso. O smbolo (letra grega ) representa o circuito PWM. Neste diagrama, vemos que a tenso de sada atenuada pelo bloco e comparada com uma tenso de referncia (ref) que, por sua vez, gera a tenso de erro.

    Os filtros so formados por resistores, capacitores e indutores. Portanto, uma fonte de alimentao chaveada formada por um loop com realimenta-o negativa que visa manter constante a tenso de sada (VS).

    O controle pode tambm ser feito com circuitos digitais. Neste caso, o circuito chamado de PLL, do ingls Phase Locked Loop, que significa elo de fase travada. A figura 64 ilustra uma configurao digital. Utiliza uma porta OU- exclusiva, cuja tabela lgica (tabela verdade) seguinte: entradas iguais (zero, zero) ou (um, um), a sada zero; entradas diferentes (zero, um) ou (um, zero), a sada um.

    Somente quando as entradas so diferentes que ela produz um pulso na sada. Este pulso depois convertido em uma tenso DC de erro. Este circuito da figura 64 forma um PLL que efetua a comparao de fase entre o oscilador de referncia e o oscilador controlado por tenso (VCO), que controlado pela tenso de controle do circuito PWM.

    Lembramos que todo VCO possui internamente um varicap, cuja capacitncia varia com a tenso reversa aplicada em seu ctodo. Logo, a alterao de sua capacitncia provocar uma pequena alterao na frequncia, corrigindo-a, at o ponto em que, no compa-rador de fase (porta OU-exclusiva) as duas entradas estejam iguais (VCO = oscilador f1).

  • Didatismo e Conhecimento 232

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Reparao de no-breaks: defeitos e causasA incidncia de defeitos em No-Breaks, ocorre na prtica na seguinte proporo:- Circuito inversor 70%. - Baterias e carregador 15%.- Circuito de chaveamento 10%.- Filtros e demais circuitos 5%.

    O circuito inversor de fato o mais crtico, pois alm de trabalhar com alta potncia, envolve componentes mais sensveis a estticas tais como FET, tiristores e circuitos integrados.

    Antes de comentarmos os defeitos e suas causas, vamos abordar os procedimentos de testes dos componentes especiais tais como FET e tiristores.

    testando transistoresUm transistor pode apresentar os seguintes defeitos: - em curto;- uma das funes abertas;- com fuga;- com valor Beta baixo.

    Qualquer um destes quatro defeitos provoca mau funcionamento do circuito, j que o transistor um elemento ativo no mesmo.

    teste com o ohmmetro

    Para medir o transistor, usa-se o ohmmetro na escala R X100. Deve-se, sempre que possvel, desconect-lo do circuito. Mede-se de base a coletor. Num sentido deve conduzir e invertendo-se as pontas de prova no dever conduzir.

    Em seguida, mede-se de base a emissor, adotando o mesmo procedimento. H uma pequena diferena nas medies entre os transistores de silcio e de germnio. Nos de germnio, por possurem maior corrente de fuga, as resistncias entre emissor e coletor so inferiores s encontradas nos transistores de silcio.

    Teste com o VoltmetroO teste feito com o ohmmetro chamado de teste esttico. J o teste feito com o voltmetro, medindo as tenses nos elementos

    do transistor, chamado de teste dinmico. Em qualquer tipo de transistor a polarizao de base-emissor sempre direta e a polari-zao base-coletor inversa.

    Este conceito nos ajuda a efetuar as medies do transistor. , contudo, imprescindvel saber se ele do tipo PNP ou NPN. Da-remos um exemplo de PNP (veja a figura abaixo). As medies so:

    a) emissor-base: sendo PNP, a ponta de prova negativa deve ser aplicada na base. A tenso lida pequena.b) base-coletor: sendo PNP, a ponta de prova positiva deve ser aplicada na base. Tenso mdia.c) emissor-coletor: sendo PNP, a ponta de prova positiva deve ser aplicada no emissor. Tenso grande.

    Das leituras obtidas, a de maior valor corresponde medio entre coletor-emissor. se saber de antemo que se trata de uma tenso bastante pequena, da ordem de dcimos de volts. Outra forma de analisar o comportamento dinmico do transistor, fazendo medies de tenses junto ao circuito.

  • Didatismo e Conhecimento 233

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    testando os demais componetes DarlingtonProcedemos da mesma forma que o teste de transistor com ohmmetro, levando em conta que estes so de maior potncia e,

    portanto, no admitem nenhuma fuga.

    fet tipo nTambm podemos nos basear na medio do ohmmetro, usando a escala R X100. Um FET bom dever apresentar as seguintes

    caractersticas:- Entre Dreno e Source: cerca de 150 ohms. - Entre Porta (+) e Dreno (-): 600 ohms.- Entre Porta (+) e Source (-): resistncia baixa.- Entre Source (+) e Porta (-): resistncia alta.

    O smbolo (+) refere-se polaridade positiva da ponta de prova. importante testar todos os FETs do circuito e, quando encon-trar um queimado, verificar os componentes adjacentes.

    Dodo RetificadorUtilizamos a escala R X100 do ohmmetro. Mede-se do nodo ao ctodo e vice-versa. Se num sentido conduzir e ao inverter

    as ponteiras no conduzir, o diodo estar bom. Se o diodo conduzir nos dois sentidos, estar em curto. Se o diodo no conduzir em nenhum sentido, estar aberto. A figura abaixo ilustra estas medies.

    Diodo Zener

    Antes de medir o zener, importante conhecer o valor da sua tenso zener. Para diodos de tenso at 6 V, a resistncia inversa da ordem de alguns quilohms. Para zener bem superior a 6 V, a resistncia inversa infinita.

    Polarizao direta: resistncia baixa. Polarizao inversa: resistncia alta.Observao: na polarizao direta colocamos o positivo do ohmmetro no nodo.

    Diac

    Na escala R X100, o Diac apresentar resistncia infinita nos dois sentidos. Se em um ou nos dois sentidos ele apresentar um valor baixo de resistncia, porque est em curto.

  • Didatismo e Conhecimento 234

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    nodo e ctodo (qualquer polaridade do ohmmetro) = resistncia infinita (alta).

    nodo e gatilho (qualquer polaridade das pontas de prova) = resistncia infinita.

    Gatilho e ctodo (polarizao direta, sendo positivo no gatilho) = resistncia baixa, cerca de alguns ohms.

    Gatilho e ctodo (polarizao inversa, sendo positivo no ctodo) = resistncia infinita.

    A escala apropriada R X100. Triac

    Use a escala R X100. No se preocupe com a polaridade. As medies para um bom estado so:

    - gatilho e TP1: resistncia baixa (menor que 500 ohms); - gatilho e TP2: resistncia infinita;

    - TP1 e TP2: resistncia infinita.

    Dissipador e Ventilador

    Os transistores de potncia esto montados em um dissipador para proteo trmica. Certifique-se de que haja perfeita conexo fsica, como mostra a figura 6. Quando houver necessidade de se colocar diodos em dissipadores, fundamental aplicar pasta trmica (figura 67) sobre o diodo no momento de encost-lo no dissipador. A pasta trmica ajudar a diminuir o aquecimento deste diodo.

    O No-Break no pode funcionar sem o ventilador em bom estado. Portanto, verifique se o mesmo no est com as hlices tra-vadas.

  • Didatismo e Conhecimento 235

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Defeitos e causasPara desenvolvermos este tema, vamos nos reportar ao circuito do No-Break da figura 69. Os terminais de 12 volts so pontos

    de conexo com a bateria de automvel (chumbo-cido). Os transistores Q1 e Q2 so FETs de potncia que fazem o chaveamento alternado. U1 o Cl que gera a base de tempo de 60 Hz, a partir do clock (cristal) de 3,58 MHz.

    Queima do fetCausas Provveis:- Ventilador travado; - Integrado LM 324 queimado;- Transistor Q1 ou Q2 em curto.

    no tem tenso de 120 V na sadaCausas provveis:- Transistor Q1 (FET); - Transistor Q2 (FET);- Resistor R15 ou R16 aberto;- Integrado LM 324 queimado;- Bateria descarregada.

    no carrega BateriaCausas provveis: - Integrado LM 324 queimado;- Bateria defeituosa.Para avaliar o estado da bateria, necessrio medi-la com uma carga. Por exemplo, utilize uma lmpada de farol (12 V) e verifi-

    que se a tenso cai com o aumento da luminosidade da lmpada. Se isto ocorrer, a bateria est danificada.

    flutuao na tenso de sadaCausas provveis: - Transistor Q1 ou Q2 com fuga;- Integrado Cl U1 (clock);- Integrado Cl U3 (conversor);- Integrado LM 324 queimado;- Transformador T1.

    Rudos na sadaCausas provveis: - Capacitor C3 em curto;- Capacitor C5 em curto;- Capacitor C4 com fuga;Queima do fusvel do no-BreakCausas provveis: - Transistor Q1 (FET) ou transistor Q2 em curto.- Transformador queimado;

    Ripple na tenso de sadaCausas provveis: - Capacitor C2 U3 defeituoso;- Resistor R10 aberto;- Resistor R6 aberto;- Integrado LM 324 queimado;- Capacitor C6 em curto.

    provoca a Descarga Rpida da BateriaCausas provveis: - Transformador com espiras em curto;- Transistor Q1 ou Q2 com fuga.

    falta de 60 hz (ciclagem incorreta)Causas provveis: - Integrado Cl U1 queimado;- Integrado Cl U2 queimado;- Capacitor C1 defeituoso;- Capacitor C2 defeituoso;- Capacitor C3 em curto.

    By-pass inoperanteEste defeito se deve ao Cl ou a componentes semicondutores responsveis pelo chaveamento bateria/rede CA.

  • Didatismo e Conhecimento 236

    CONHECIMENTOS ESPECFICOS / Tcnico de Operaes

    PROCEDIMENTOS PARA ATENDIMENTOS A MANUTENES CORRETIVAS, PREVEN-TIVAS E PREDITIVAS A EQUIPAMENTOS

    PGDM (PORTA GIRATRIA DETECTORA DE METAIS)

    Detector de metaisOs detectores de metais, utilizam campos eletromagnticos para realizar a deteco de metais, ferrosos e at mesmo os no fer-

    rosos. Tais equipamentos geralmente possuem ajustes de nveis de sensibilidade, para determinar o volume de metal a ser detectado e alguns possuem at mesmo a capacidade de selecionar o tipo do metal.

    Entre as principais aplicaes dos detectores de metais, esto as de uso blico, pelas foras armadas, para deteco de minas, tubulaes e outros. Os detectores de metais ainda so utilizados em aeroportos, para controle do fl uxo de metais, em eventos onde h um grande nmero de pessoas, em casas de cmbio, entidades bancrias, casas de shows, etc.

    Todas as aplicaes dos detectores, nos locais anteriormente citados, referem-se ao controle de uso de armas de fogo, e at mes-mo armas brancas. As penitencirias, como no poderia deixar de ser, utilizam o equipamento com nveis de sensibilidade elevados para fi ltrar objetos metlicos ou com partes metlicas. Este ato previne a entrada de objetos no permitidos em tais ambientes. Neste caso os detectores utilizados tm a capacidade de deteco de metais at mesmo em cavidade corprea e a partir de dimenses muito reduzidas.

    tipos de detectores de metaisAs categorias para os detectores de metais so dadas a partir das aplicaes destes equipamentos (separador de metais, segurana

    em aeroportos) ou pela forma em que so usados (manuais, industriais).Por exemplo, detector de metais porttil, pode ser do tipo utilizado para revista pessoal, onde o manipulador do aparelho ras-

    treia manualmente o corpo de outro indivduo, ou ento para prospeco de objetos metlicos no subsolo ou na superfcie.Detectores para anlise do subsolo, ou superfcie ainda podem ter a variao de detectores para submerso, utilizados em pesqui-

    sas subaquticas. Estes equipamentos so tambm muito utilizados na arqueologia.

    Detectores industriaisSo os equipamentos utilizados na indstria para preveno de acidentes ou controle de qualidade. Estes aparelhos so utilizados

    com frequncia em linhas de produo da indstria alimentcia, onde tm a importante funo de localizar pequenas partculas met-licas que possam estar contaminando os alimentos.

    Outros setores que se benefi ciam do uso dos detectores industriais so: farmacutico, petroqumico, extrativista, txtil, empresas ligadas ao setor primrio, etc.

    Os detectores de metais de uso industrial, tm papel importante no processo produtivo das empresas, geralmente so acoplados a esteiras transportadoras e acionam alarmes visuais e sonoros quando detectam partculas metlicas, alm de interromperem o fun-cionamento da esteira e at acionarem rechaadores automticos do produto contaminado.

    Detectores do tipo prticoUm detector de metais em modelo prtico, muito utilizado em aeroportos e locais de segurana com grande fl uxo de pessoas.Os detectores de metais do tipo prtico so equipamentos formados por duas antenas e um gabinete central de processamento.

    As duas antenas, que so as laterais do prtico compartilham um campo eletromagntico de baixa frequncia sendo uma lateral trans-missora e outra a receptora. Este campo eletromagntico formado no interior do prtico funciona como uma malha invisvel que ao ser rompida por objetos metlicos, avisa o processador do equipamento, que por sua vez emite sinais sonoros e ou luminosos.

    So comumente utilizados em conjunto com portas giratrias, torniquetes e outros meios fsicos de controle de acesso. Desta forma, quando ocorre uma deteco, o detector de metais emite um sinal de rel que interpretado pelo mecanismo da porta que aciona o travamento da mesma.

    PORTA GIRATRIACaixas de PassagemA) Estrutura:

  • Didatismo e Conhecimento 237

    conhecimentos especficos / tcnico de operaes

    Tipo: Poder ser auto-portante ou estruturada por esquadrias confeccionadas em perfis de alumnio. No caso de sistema auto--portante, devero ser utilizados ferragens de sustentao e unio entre os painis, alm de estrutura de sustentao do teto, que resista s solicitaes geradas pelo travamento das folhas giratrias.

    Tratamento Superficial e Acabamento: pintura eletrosttica na cor de acordo com os padres da unidade, que ser definida junto Diretoria de Engenharia e Arquitetura do TJPE.

    B) Vidros:a) Sero sempre de segurana, temperado, com espessura mnima de 10 (dez) mm, transparente, incolor. A fixao dos painis

    de vidro ser executada de forma a garantir que o funcionamento no implique riscos de queda/quebra, sendo vedado o uso de massa de vidraceiro ou arrebites.

    b) A cor do vidro poder ser alterada em funo dos padres existentes na unidade, neste caso ser definida junto Diretoria de Engenharia e Arquitetura do TJPE.

    C) As dimenses sero: altura livre (piso acabado-forro): 210 cm e Largura livre dos vos de entrada/sada: dimenso nominal 80 cm (+ 5 cm).

    Portal Detector de MetaisA) Dever ter acabamentos em pintura eletrosttica.B) As dimenses livres e internas sero: altura de 210 cm e largura: dimenso nominal de 80 cm (+ 5 cm) e ser do tipo unidire-

    cional.Folhas GiratriasA) Estrutura: Proceder conforme item anterior;B) Vidros: Proceder conforme item anterior;C) Quantidade: Trs folhas espaadas de 120 (cento e vinte graus);D) Puxadores: Devero ser instalados trs puxadores (um em cada folha) de vidro ou acrlico transparente;E) Tetra-chave: Para bloquear a porta fora do horrio de expediente, dever ser fornecida e instalada fechadura do tipo tetra-

    -chave numa das folhas giratrias.Dispositivo Detector de MetaisO detector de metais da Porta Giratria dever ser do tipo micro processado, possuir no mnimo 08(oito) reas de deteco ver-

    dadeiras e ter as seguintes caractersticas tcnicas:A) Ser do tipo micro processado, com circuitos eletrnicos de ltima gerao, munidos de EEPRON para armazenamento de

    dados em memria no voltil;B) Deteco discriminada, ou seja, detecta somente o que programado no detector de metais;C) No oferecer risco a portadores de marca-passo;D) Painel de controle eletrnico controlado por senha:a) Teclado numrico com teclas em plstico ABS ou de membrana com senha de acesso, no mnimo, do operador e tcnico.E) Sensibilidade: Dentro da zona de atuao do sistema, que corresponde a todo o volume interno do Portal, o sistema dever

    atuar de acordo com os seguintes limites de deteco:E.1relgios de pulso, chaveiros de dimenses normais, braceletes, brincos, fivelas, culos, telefones celular, carteiras de cigarros,

    etc., no devero ser detectados;E.2) armas de fogo, fabricadas em ao ou ao e liga leve, de massa equivalente ou superior do revlver calibre 22 ou pistola

    6.35, atualmente fabricados no pas, devero provocar o acionamento do mecanismo de travamento da porta giratria, mesmo se portadas por elemento que adentre o Portal caminhando de forma lenta.

    E.3) Detectar metais magnticos e no magnticos com possibilidade de classificao. E.4) Regulagem automtica de sensibilidade, atendendo a norma NILECJ-STD-061.00;F) Estabilidade: O sistema dever apresentar caractersticas de estabilidade tais que seus ajustes de operao e sensibilidade no

    sejam alterados em funo de variaes climticas, vibraes normais decorrentes de esforos mecnicos na porta, movimentao de massas metlicas fora do conjunto.

    G) Rejeio interferncia eletromagntica: O detector eletrnico dever ser imune a campos eletromagnticos normais exis-tentes nas agncias.

    H) Receptor de controle remoto deve ser interligado ao dispositivo detector de metais e a recepo dos sinais deve