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Aprenda sobre os relés elétricos, dispositivos utilizados para acionar cargas de alta tensão ou corrente a partir de circuitos de baixa tensão. Saiba como funcionam, como são construídos e como montar um circuito de controle com um relé usando um transistor npn e um diodo. Este tutorial inclui informações sobre diferentes tipos de relés, como relés comutadores e reed relés.
Tipologia: Notas de estudo
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1 − Introdução Os relés são chaves eletromagnéticas usadas para o acionamento de cargas de alta tensão e/ou alta corrente a partir de um circuito de baixa tensão, conforme as características do relé usado. Estes são de grande utilidade quando queremos acionar cargas de alta tensão a partir de um circuito que fornece apenas alguns volts como, por exemplo, a partir do MEC1000 ou do KDR5000, para acionar qualquer tipo de mecanismo que se alimenta com uma corrente mais alta que a fornecida por este circuito. 2 − Funcionamento O relé tem sua construção baseada num contato metálico que se abre ou fecha sob a influência de campo eletromagnético induzido numa bobina em seu interior. Desse modo, quando os contatos da bobina do relé são percorridos por uma corrente elétrica ele atrai o contato metálico e abre ou fecha o contato, conforme o modelo de relé utilizado. Os relés que ligam circuitos quando percorridos por corrente elétrica são chamados de NA ou normalmente abertos, enquanto que os desligam circuitos quando percorridos por corrente são denominados NF ou normalmente fechados. Há ainda aqueles que alternam entre um e outro contato de modo que um fique ligado enquanto o outro está desligado, e vice-versa e por isso são chamados de comutadores. Por ter este tipo de configuração, o relé forma um tipo de dispositivo de segurança, pois a carga com que se vai trabalhar com o relé não terá contato direto com o circuito que irá disparar o relé, impedindo que ele se queime. O relé pode ser acionado com controles que fornecem baixa corrente ao contrário de máquinas industriais, que consomem dezenas de ampères de corrente e que são controlados por dispositivos eletrônicos simples ou por computadores que não suportam elevada corrente. Desse modo, com apenas um circuito bem simples pode-se controlar máquinas robustas, como as presentes em instalações industriais. Além desse tipo de relé convencional com chave metálica também temos um modelo especial, chamado de reed relé. Nada mais é do que um reed switch com uma bobina enrolada em Figura 1. Modelos de relés vendidos comercialmente.
calculado a seguir. 4 − Montagem Para a confecção da placa estaremos utilizando um transistor BC548 para podermos amplificar a corrente de saída do kit e também para atuar como uma chave eletrônica. Funcionando como uma chave eletrônica, o circuito só será acionado quando houver uma corrente para polarizar a base do transistor enquanto que se não houver esta corrente o transistor estará em corte, ou seja, não conduzirá e, consequentemente, desligará o relé. Será também utilizado como amplificador de corrente, pois o nosso circuito fornece no máximo 1mA de corrente com o qual devemos controlar o relé, que necessita de uma corrente mínima de 60mA. Para isso teremos de calcular o valor do resistor que colocaremos para polarizar a base do transistor, de modo que circule uma corrente de 0,6mA. Como esse transistor tem um ganho de aproximadamente 100 vezes, então ele será capaz de acionar o circuito. Então utilizaremos a Lei de Ohm para este cálculo: V = R · I 3,3V - 0,7V = R · 0,0006A R = 2,6V 0,0006A R=4333,33Ω = 4,3kΩ A subtração dos 0,7 volts é devido à queda de tensão entre base e emissor do transistor, pois este componente se baseia numa junção PN, a mesma dos diodos que possuem um consumo de 0, volts num circuito. Com este cálculo observamos que o resistor deve ter um valor máximo de 4,3kΩ para que a corrente que circulará pela base possa controlar o relé. Porém este não é um valor comercial de resistor encontrado no mercado. O valor mais próximo é 3,9kΩ, mas também este não é um valor muito utilizado. Uma outra solução seria utilizar uma configuração em série de dois resistores, um com valor de 1kΩ e outro de 3,3kΩ, valores que serão encontrados facilmente em qualquer comércio de componentes eletrônicos. Figura 3: Esquemático da placa de controle do relé
Com todos os componentes à mão poderemos desenhar as trilhas sobre a placa de fenolite, lembrando que a figura acima mostra a posição dos componentes vista por cima. Para desenhar as trilhas no lado cobreado da placa, é necessário inverter esse desenho. Quando já tivermos a placa corroída poderemos soldar todos os componentes, prestando atenção à pinagem destes. Esta placa de controle será ligada com um cabo flat por meio de conectores latch a uma das saídas digitais do kit, podendo controlá-lo com uma programação adequada. Figura 4. Desenho das trilhas da placa de controle do relé observado do lado dos componentes Figura 5. Exemplo de uma placa de controle do relé pronta
