saber eletronica 470

2013 I Maio/Junho I SABER ELETRNICA 470 I 3

editorialEditora Saber Ltda.DiretorHlio Fittipaldi

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Associao Nacional das Editoras de Publicaes Tcnicas, Dirigidas e Especializadas

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Editor e Diretor ResponsvelHlio FittipaldiConselho EditorialJoo Antonio ZuffoRedaoRafaela TurianiReviso TcnicaEutquio LopezDesignersCarlos C. Tartaglioni, Diego M. GomesPublicidadeCaroline Ferreira,Marileide de OliveiraColaboradoresBill Messner,Dawn Tilbury,Eutquio Lopez,Filipe Pereira,Francisco Bezerra Filho,Guilherme Yamamoto,Gustavo Peixinho,Jos A. Palazzi,Luke Milner,Mark Cantrell,Renan Azevedo

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Submisses de ArtigosArtigos de nossos leitores, parceiros e especialistas do setor sero bem-vindos em nossa revista. Vamos analisar cada apresentao e determinar a sua aptido para a publicao na Revista Saber Eletrnica. Iremos trabalhar com afinco em cada etapa do processo de submisso para assegurar um fluxo de trabalho flexvel e a melhor apresentao dos artigos aceitos em verso impressa e online.

Editorial

A energia eltrica um dos insumos mais preciosos no mundo. Com o progresso e aumento da popula-o, a tendncia de sua escassez, e assim, tem havido nos ltimos anos uma procura tecnolgica por outras fontes de gerao.

Ao mesmo tempo, o poder pblico e a sociedade de maneira geral tentam economizar de diversas formas. A mais recente, aqui no Brasil, foi o fim do uso das tra-dicionais lmpadas incandescentes, grandes consumi-doras de energia e causadoras tambm de grande desperdcio. Muitos con-sumidores, na substituio dessas lmpadas aderiram s fluorescentes, que so muito econmicas no consumo de energia, mas de vida breve e com a desvantagem de serem contaminadoras do meio ambiente. Alm disso, h o circuito eletrnico (reator) que vive queimando, e tambm, a no observncia por parte dos consumidores do fator de potncia prximo de 1, dando prefe-rncia queles mais baratos com valor = 0,5 que desperdiam 50% da energia eltrica em forma de calor.

Assim chegamos ao mundo dos LEDs, que evoluram nos ltimos anos em sua eficincia e passaram a ser usados em decorao, na iluminao pblica, faris de automveis e agora para iluminar ambientes de trabalho e residncias. Claro est que este um mercado enorme, e voc que nos l pode aproveitar a oportunidade montando um negcio neste ramo, ou mesmo se beneficiando com o uso em sua casa.

Dada a importncia deste fato que resolvemos chamar a ateno, colocando os LEDs na capa desta edio e publicando circuitos de referncia de fbrica para o conhecimento do pblico tcnico. Quando esta edio estiver circu-lando, deveremos estar com o novo portal da Saber Eletrnica na internet para sua visitao. Ele est mais gil e com o novo design mais agradvel e moderno. Conforme voc acessa do PC, do tablet, do televisor ou do smart-phone, ele detecta o formato da tela, o aparelho e se reconfigura para sua melhor visualizao. Visite-nos!

Hlio Fittipaldi

4 I SABER ELETRNICA 464 I Setembro/Outubro 2012

ndice

22Editorial

Acontece

0306

Cursos Saber ...................................................... 05Metering 2013 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 09Keystone .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Tato . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Pato la . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19ESC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21C i k a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5G lobtek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Nova Saber .......................................................... 53Mouser ....................................................... 2 CapaNova Saber .............................................. 3 CapaNational ...................................................... 4 Capa

ndice de anunciantes

06 Enecsys lana plataforma de microinversor

07 Bloco metrolgico de campo ultra frio 9194A

07 Novo catlogo M60.2, da Keystone, inclui novos produtos

08 Hikari Hakko mostra novidades na Feira Internacional da Indstria Eltrica, Eletrnica, Energia e Automao

09 Vendas de smartphones puxam mercado de celulares

10 Vishay Intertechnology anuncia o lanamento de novas chaves de carga

10 Texas Instruments lana o primeiro dispositivo de memria flash de 4 MB do mercado para ambientes agressivos

11 A fina arte da gerao de sinal

12 FPT Industrial apresenta novo motor S8000 para grupos geradores

13 O novo termmetro IR Visual VT02, da Fluke, o meio termo entre os termmetros infravermelho e os termovisores

Sensores14 Como escolher o sensor ideal para seu sistema de

medio

Projetos22 Construa um LED Driver eficiente para sistemas de

iluminao

26 Controlador de alta potncia com o CILT3763

34 Aprenda como projetar um sistema de controle: Lugar das razes para sistemas de controle Parte 3

Circuitos Prticos38 Trabalhos prticos com Arduino

Desenvolvimento42 Controle baseado em FPGA

Componentes46 Otimizando a converso de potncia nas interfaces

sensoras isoladas

Instrumentao50 Rotao de fase e temperatura da juno nos

amplificadores transistorizados

54 Fonte de corrente microcontrolada

62 Entendendo as especificaes de instrumentos de RF Parte Final

acontece

6 I SABER ELETRNICA 470 I Maio/Junho 2013

Microinversor de segunda gerao, da Enercsys Limited

Enecsys lana plataforma de microinversor global de prxima gerao

Microinversor de segunda gerao, configurvel em campo, tornar irresistveis as ofertas de mdulos de corrente alternada dos principais fabricantes de painis solares

A Enecsys Limited, principal fornece-dora dos produtos microinverso-res para o mercado solar mundial, anunciou hoje o lanamento de sua plataforma de microinversor de segunda gerao, incluindo um novo gateway de comunicaes e servio de monitoramento online.

Aproveitando seu sucesso do ltimo ano, enquanto expandia implementa-es de sua plataforma de primeira gerao em mercados internacionais importantes na Europa, Amrica do Norte e Austrlia, a plataforma de segunda gerao oferece benefcios substanciais aos proprietrios e insta-ladores do sistema, quando compara-da com as atuais ofertas concorrentes.

Por exemplo, proprietrios do sistema, integradores, instaladores e institui-es financeiras que apoiam sistemas de propriedade de terceiros atribuem um alto valor capacidade de maximi-zar a gerao de energia. O microin-versor de segunda gerao da Enecsys aumenta dramaticamente a capacidade de gerar energia atravs de uma com-binao de aumento de eficincia e maior capacidade de potncia mxima de sada, rendendo at 33% mais em sada de fora mxima sobre a oferta anterior da Enecsys e at 40% mais do que uma oferta considervel de um microinversor alternativo.

Esse forte desempenho oferecido em dois pacotes distintos: um projetado especificamente para responder a oportunidades de integrao entre uma grande variedade de fabricantes de painis, que oferecem mdulos integrados de corrente alternada, bem como uma verso montada em rack tradicional, permitindo configuraes personalizadas do instalador.

O equipamento oferecido atualmente em verses nicas, em incrementos de sada mxima de corrente alter-nada de 240 W at 300 W, com uma

eficincia de pico do microinversor, lder do setor, de 96,5%, mantendo a inovao da tecnologia da Enecsys na vanguarda de uma capacidade mxima de gerao de energia, com as mais amplas certificaes globais.

A tecnologia do microinversor da Enecsys habilita, portanto, o uso de muitos mdulos de 60 clulas de alta potncia, fornecendo gerao mxima de energia no menor espao. Alm disso, uma soluo de cabeamento sim-plificada possibilita maior produtividade do instalador, portanto com instalaes mais rpidas, porm de menor custo. As verses do microinversor monta-das em rack receberam certificados em mercados importantes na Europa, Amrica do Norte e Austrlia.

Os segmentos do mercado mundial de energia solar para telhados de resi-dncias e comercial leve continuam robustos e ainda com pouca pene-trao, e o microinversor de prxima gerao da Enecsys bem adequado para alimentar o crescimento com seu aumento de potncia para at 300 W CA, disse o presidente e CEO da Enecsys, Mike Fister. A instalao rpida e foi simplificada pela capacida-

de do sistema da Enecsys de autocon-figurao automtica nos protocolos da grade local atravs do gateway da Enecsys, baseado no pas real da insta-lao, afirmou.

O microinversor vem com um gateway da Enecsys de prxima gerao, pos-sibilitando configuraes e upgrades perfeitos em campo, junto com o Sis-tema de Monitoramento da Enecsys, que d aos proprietrios e instalado-res do sistema a capacidade de moni-torar a produo de energia em uma base painel por painel, em tempo real, e resolver, de forma proativa e precisa, qualquer problema de manuteno.

O acondicionamento do microinversor de segunda gerao da Enecsys foi significativamente reelaborado, em um novo fator de forma patenteado, com um mtodo de montagem integrada, tornando-o extremamente apropria-do para integrao com parceiras OEM em famlias de produtos do Mdulo CA. O acondicionamento hermeticamente fechado, junto com a incorporao contnua de componen-tes exclusivos de alta confiabilidade, garante uma soluo confivel, apoiada por uma nova garantia de 25 anos.

acontece

Maio/Junho 2013 I SABER ELETRNICA 470 I 7

Bloco metrolgico de campo ultra frio 9190A, da Fluke Calibration.

Bloco Metrolgico de Campo Ultra Frio 9190A, da Fluke,apresenta a melhor estabilidade de sua classe

A Fluke Calibration, lder em instrumentao e software de calibrao, apresenta o Bloco Metrolgico de Campo Ultra Frio 9190A, um calibrador de bloco seco, exato, pequeno, leve e com a melhor estabilidade de sua classe.

O 9190A ideal para aplicaes farmacuticas, biomdicas e no processamento de alimentos, que demandam contro-le de qualidade rigoroso e conformidade com processos regulatrios, incluindo validao e calibrao in loco dos RTDs, termopares, termmetros e outros sensores de temperatura.

Ele atende s diretrizes EURAMET CG-13 de melhores pr-ticas de mensurao para calibradores de temperatura de bloco seco. Isto assegura que as suas especificaes foram cuidadosamente definidas e testadas quanto a exatido, es-tabilidade, uniformidade axial (vertical), uniformidade radial (poo a poo), efeito de carregamento e histerese.

O 9190A atende uma ampla faixa de temperatura de trabalho (de -95 a 140 Celsius), abrangendo as tempera-turas mais frias e mais quentes requeridas nas aplicaes farmacuticas, biomdicas e de processamento de alimen-tos, e opera em temperaturas ultrafrias que, normalmente, no so disponveis em um banho de calibrao. Ele no utiliza fluidos, ideal para as salas limpas, sendo alm disso, fcil de transportar e proporcionando uma capacidade de aquecimento/ resfriamento mais rpidas. O instrumento oferece a melhor estabilidade da temperatura em sua classe (0,015 grau Celsius), proporcionando resultados consistentes e exatos.

Com a opo painel de processo embutida, o 9190A apre-senta conectores 4-20 mA, uma entrada para termmetro de referncia, uma entrada PRT/RTD de 4 elementos com

exatido de 0,02 grau Celsius, e uma entrada especfica de sensores de referncia para minimizar os efeitos do gra-diente axial quando um PRT de referncia alinhado com sensores curtos.

Novo catlogo M60.2, da Keystone, inclui novos produtosA Keystone Electronics Corp. acaba de

anunciar o lanamento da 2 edio do seu Catlogo original M60, referen-te a Conectores e Hardware Eletrni-co: o Catlogo M60.2.

Esta ltima edio de 152 pginas apre-senta uma variedade de novos pro-dutos e produtos atualizados, que so facilmente localizados nas sees de categorias de produtos. Tais categorias abrangem: Clipes de Bateria; Contatos & Receptculos; Clipes de Fusveis & Porta-fusveis; Terminais e Pontos de Teste; Espaadores & Isoladores;

Hardware de Painis; Pinos, Plugues, Jaques e Soquetes; PC Board Hardwa-re e Multi-Purpose Hardware.

O catlogo tem mais de 5.000 produtos de qualidade, sendo ilustrado com desenhos detalhados, especificaes e fotos de produtos tanto nos sistemas de medidas Mtrico como Ingls (imperial). O M60.2 consiste em um recurso ideal para os projetistas, enge-nheiros, e compradores.

Alm das suas linhas de produtos padronizados, a Keystone mantm um Servio de Engenharia de Aplicaes

para resolver requisies especiais de seus clientes. A capacidade e facilidade de produo da empresa inclui: fer-ramentas de preciso & die functions; estampagem customizada; maquinrio e montagem.

A Keystone uma empresa certificada com ISO 9001: 2008 e que obede-ce ao RoHS & REACH, tendo suas indstrias principais localizadas nos EUA e com escritrios de repre-sentao no Canad, Europa, sia e Austrlia, bem como uma rede de distribuio global.

acontece


Hikari Hakko mostra novidades na Feira Internacional da Indstria Eltrica, Eletrnica, Energia e Automao

Empresa lana trena digital a laser, estao de solda digital, cmera termogrfica e estrutura tubular modulvel durante o evento

O Grupo Unicoba participou de uma das mais importantes feiras do setor, a FIEE - Feira Internacional da Indstria Eltrica, Eletrnica, Energia e Auto-mao, em So Paulo. Representado pelo ncleo de negcios Hikari Hakko, lanou quatro produtos com aplicao em diversos segmentos.

O principal lanamento a trena digital a laser, Hikari iHTL-70, que proporciona preciso nas medies para profissionais que necessitam de grande exatido nos resultados, sejam agrimensores, engenheiros ou outros. O produto, voltado para mercado de construo civil, decoradores, projetis-tas, mveis planejados, etc. se destaca por medir a distncia entre dois pon-tos atravs da medio a laser. A trena emite um feixe de laser em direo ao ponto, obtm de volta a informao, calcula a distncia e exibe o valor no display. Foi desenvolvida especialmente para ambientes internos.

Como caracterstica adicional apresenta as funes Clculo da rea e Volume, Medies indiretas por Pitgoras, Valores Mximo e Mnimo, Soma e Subtrao das medidas, Mem-ria, Iluminao do display, Timer, Autodesligamento e Bluetooth para transmisso de dados. O software da Trena Laser Digital Hikari iHTL-70 est disponvel gratuitamente para o smartphone com sistema operacional iOS (Ipod, Iphone e Ipad) e Android, grande diferencial do produto, e permite transferir as medies feitas pela trena para o smartphone. Com o software Meterbox-iLDM possvel operar a trena remotamente, e utilizar os dados de medio em fotos.

Outras novidades, desta vez para a inds-tria eletroeletrnica, so a estao de solda digital Hakko FX-888D, o termo-

visor de cmera termogrfica Hikari HTI-3000 e a estrutura tubular modu-lvel Hikari, ideal para a confeco de estaes de trabalho, bordos de linha, flowracks para supermercados, carrinhos de transporte, entre outras aplicaes. O termovisor pode ser usado nas reas de eltrica, mecnica, eficincia energ-tica ou qualquer outra que necessite de anlise de temperatura.

Leandro do Patrocnio, responsvel pelo marketing dos produtos Hikari Hakko, ressalta que todos os produtos da marca so rigorosamente testados e aprovados conforme a poltica de qualidade e as normas vigentes. O crescimento das marcas Hikari e Hakko ao longo dos anos resultado de um compromisso estabelecido para produzir e oferecer os melhores produtos pelo menor custo, sempre

Trena digital a laser iHTL-70, da Hikari Hakko.

aliado a um suporte tcnico extraor-dinrio, ressalta.

A marca se destaca pela busca inces-sante na inovao dos produtos e oferece a almejada qualidade, preciso e facilidade que os usurios tanto pro-curam. Os produtos Hikari Hakko so divididos em 3 categorias diferentes: Soldagem Eletrnica - ferros de sol-dar, estaes de solda, acessrios para soldagem, ESD, estaes de retrabalho para BGA e outros; Teste e Medio - multmetros, alicate-ampermetros, terrmetros, termmetros, oscilosc-pios, fontes de alimentao e demais itens de preciso; Ferramentas - chaves, alicates, sopradores trmicos, pistolas de cola quente, parafusadeiras, SMT Splicing (linha industrial), mi-croscpios, lupas e uma variedade de solues em ferramental.

acontece


Vendas de smartphones puxam mercado de celularesO mercado de telefones celulares

cresceu 14,6% no primeiro trimestre de 2013 em relao ao mesmo per-odo do ano passado, atingindo 14,1 milhes de unidades. o que apon-tam dados da IDC, organizados pela Abinee. O desempenho positivo foi puxado pelas vendas de smartphones, que cresceram 85,7%, chegando a 5,4 milhes de unidades. Em contraparti-da, os celulares tradicionais apresen-taram retrao de 7,3% (8,7 milhes). Veja o grfico 1.

Com estes resultados, a participao dos smartphones no mercado total de celulares, em unidades, chegou a 38,2% no trimestre, enquanto a parti-cipao dos tradicionais atingiu 61,8% (grfico 2).

F2. Grfico mostra a participao dos smartphones e dos celulares

tradicionais no mercado.

F1. Grfico mostra o crescimento dos smartphones e a retrao dos

celulares tradicionais.

acontece


Texas Instruments lana o primeiro dispositivo de memria Flash de 4 MB do mercado para ambientes agressivos

A Texas Instruments Incorporated lanou o primeiro dispositivo de memria Flash no voltil, de altas tempera-turas, para ambientes agressivos. O SM28VLT32-HT tem uma capacidade operacional de 4 MB e elimina a neces-sidade de triagem e testes de qualifica-o de componentes de nvel industrial para faixas de temperatura fora das especificaes dos data sheets. O dispo-sitivo permite o registro de dados em temperaturas extremas e garantido por pelo menos 1.000 horas de vida til em aplicaes em ambientes agressivos, incluindo explorao de petrleo e gs, indstria pesada e avinica.

Principais recursos e benefcios do SM28VLT32-HT:

Faixa de temperatura mais ampla: O nico dispositivo de memria Flash no voltil qualificado para trabalhar em temperaturas entre -55 C e 210 C.

Alta confiabilidade: Testado atravs de toda a faixa de temperatura para proporcionar operao de leitura/

Vishay Intertechnology anuncia o lanamento de novas Chaves de Carga, Canal P, com Slew Rate controlado

escrita robusta durante toda a vida operacional do dispositivo.

Tempo de projeto reduzido: Elimina a necessidade de partes externas, per-mitindo que os fabricantes desenvol-vam aplicaes para ambientes agres-sivos rapidamente e com segurana, e reduz o tempo de desenvolvimento, testes e qualificao em seis meses.

Encapsulamento pequeno e robusto: Disponvel em encapsulamento plano em cermica ou em Known Good Die (KGD), o SM28VLT32-HT permite a integrao de pequeno encapsulamen-to a mdulos multi-chip para sistemas com espao de placa limitado.

Interface serial: A interface SPI sim-plifica o design e o encapsulamento, e reduz o nmero de pinos.

Ferramentas e suporteMontado sobre uma placa resistente

para permitir uma avaliao mais fcil em temperaturas mais elevadas, o mdulo de avaliao HTFLASHEVM j est disponvel.

J est disponvel tambm o suporte para os clientes no High Reliability Forum (Frum de Alta Confiabilidade) da comunidade TI E2E, onde os engenheiros podem fazer perguntas e obter respostas de especialistas da Texas Instruments.

Portflio complementar de alta confiabilidade

O SM28VLT32-HT complementa o portflio completo de produtos de processamento analgico e integrado em aplicaes de alta temperatura e de alta confiabilidade, como o Micro-controlador TMS470R1B1M-HT ARM7TDMI e o Controlador Digital de Sinais TMS320F28335-HT Delfino.

Sobre os componentes de alta confiabilidade e altas temperatu-ras da Texas Instruments

Os clientes contam com a expertise e alta confiabilidade da Texas Instru-ments e com o mais amplo portflio de produtos de processamento anal-

A Vishay Intertechnology apresentou recentemente duas novas chaves de carga, de canal P, com taxa de subida (slew rate) controlada, as quais foram projetadas para funcionarem entre 1,5 V e 5,5 V.

Com os cdigos comerciais SiP32458 e SiP32459, cada uma dessas chaves oferece uma gate pump integrada que fornece uma resistncia-ON baixa e plana, menor do que 20 m, manten-do uma baixa corrente quiescente.

As chaves so disponibilizadas em um invlucro CSP compacto (WCSP6), sendo que elas se caracterizam por terem um lento e controlado slew rate ao ligar, da ordem de 3 ms em 4,5

V, tipicamente, de modo a limitarem a corrente de pico para projetos com cargas sensveis a rudo ou capacitivas.

Visando uma maior eficincia, essas chaves de carga apresentam resis-tncia-ON baixa com os seguintes valores tpicos: 30 m em 1,5 V; 26 m em 1,8 V e 20 m em 3,3 V (ou 5 V). Ambas suportam uma corrente contnua de 3 A, ao passo que uma baixa corrente quiescente de 4,2 mA (tpica) permite que equipamentos alimentados a bateria funcionem por perodos mais longos.

Quando desabilitada, a chave SiP32458 prov um circuito de bloqueio rever-so que impede que a alta corrente

flua para a fonte de alimentao. A SiP32459 inclui uma chave de descar-ga de sada que habilita uma rpida eliminao da carga quando ela for desabilitada.

O invlucro WCSP6 de ambas chaves oferece uma pequena base impres-sa de 1,0 mm x 1,5 mm com passo de 0,5 mm, caracterizado por uma laminao top-side para melhorar sua robustez mecnica de modo a eco-nomizar espao adicional; as chaves de carga tm um limiar de controle lgico de entrada baixo, podendo interfacear diretamente com pinos de I/O de baixa tenso. Ambos disposi-tivos fornecem resistores pull-down

acontece


A fina arte da gerao de sinal novo e sofisticado gerador de sinal de vetor da Rohde & Schwarz

Gerador de sinal vetorial R&S SMW200A, da Rohde & Schwarz.

O novo e sofisticado gerador de sinal de vetor R&S SMW200A, da Rohde & Schwarz, combina o mximo de flexibilidade, desempenho extraordi-nrio e operao intuitiva, superando assim todas as solues comparveis que esto disponveis no mercado. a ferramenta perfeita para gerar sinais complexos e digitalmente modulados de alta qualidade. Graas versatilida-de de opes de configurao, o pro-duto pode ser usado como gerador de sinal de vetor de caminho nico e at para teste de receiver MIMO de mltiplos canais.

O novo e sofisticado gerador de sinal de vetor R&S SMW200A da Rohde & Schwarz combina um gerador de ban-da bsica, gerador de RF e simulador de fading MIMO em um s instru-mento. O gerador de sinal de vetor cobre a faixa de frequncia entre 100 kHz e 3 GHz (ou 6 GHz) e vem com uma largura de banda de modulao I/Q de 160 MHz com banda bsica interna. Sua modulao excepcional e as caractersticas de RF fazem com que seja ideal para desenvolvimento de componentes de alta qualidade,

mdulos e produtos completos para sistemas de comunicao de banda larga como LTE-Advanced e WLAN IEEE 802.11ac. O gerador oferece desempenho particularmente bom na verificao de estaes- base de 3G e 4G, assim como em aplicativos de defesa e aeroespaciais.

Wolfgang Kernchen, diretor da sub-diviso de medidores de potncia, geradores de sinal e analisadores de udio da Rohde & Schwarz, disse, Queremos que nosso novo produto carro-chefe fornea aos clientes um instrumento para facilitar seu trabalho, graas ao desempenho extraordi-nrio e aos recursos de assistncia operacional inteligente. Nossa solu-o compacta tambm altamente escalvel e preparada para ajustes. Isso permite que os desenvolvedo-res tenham a seu dispor a estrutura ideal para garantir que seus produtos estejam em conformidade com os sofisticados padres de comunicaes atuais e futuros, e para que possam estar prontos para o mercado o mais rpido possvel.

integrados de 2,8 m em seus pinos lgicos EN.

A SiP32458 e a SiP32459 podero ser usadas no chaveamento de cargas em aparelhos eletrnicos portteis, como smartphones, dispositivos de GPS, cmeras digitais, media players, notebooks, tablets, consoles de games, dispo-sitivos mdicos, e instrumentao industrial. As chaves so livres de halognios e esto de acordo com RoHS.

Amostras e quantidades para produo das chaves SiP32458 e SiP32459 j esto disponveis e o prazo de entrega de 12 semanas.

gico e integrado do segmento, para oferecer solues completas de se-micondutores e servios de valor agregado para ambientes extremos ou desafiadores nos mercados de manufatura, espacial, aeroespacial, defesa, sade e de consumo final.

A Texas Instruments oferece solu-es e servios para faixas de tem-peratura estendidas entre -55 C e 220 C, projetos reforados para radiao, controle de linha de base, ciclos de vida de produtos esten-didos, reduo de obsolescncia, conformidade de qualidade com os padres militares, suporte de fluxo ITAR e tecnologia de processos in-house.

As capacidades de encapsulamen-to de alta confiabilidade da Texas Instruments incluem solues de cermica, plstico e wafer Known Good Die (KGD). Saiba mais em www.ti.com/hirel

acontece


FPT Industrial apresenta novo motor S8000 para grupos geradores

A FPT Industrial participou da 27 Feira Internacional da Indstria Eltrica, Ele-trnica, Energia e Automao (FIEE), em So Paulo, no Pavilho de Exposi-es do Anhembi.

A novidade para a FIEE 2013 foi o lanamento do novo motor FPT S8000 G-Drive, que equipa o grupo gerador de 55 kVA da Leon Heimer. Os grupos geradores so ideais para utilizao em condomnios de grande porte, sejam eles residenciais ou em-

presariais, alm de lojas, supermerca-dos, magazines, empresas de teleco-municaes, locadoras, entre outros. A novidade da Leon Heimer na feira foi o grupo gerador GEHIF-500, equipado com motor FPT-C13TE5.

Como resultado dessa parceria, a Leon Heimer j conta com todo o portflio de geradores equipados com motores FPT. Somente em 2011 foram entre-gues 250 propulsores. Com o incio da fabricao do S8000 G-Drive a partir

O motor S8000 G-Drive, da FPT Industrial.

de 2012, o fornecimento cresceu 140%, fechando o ano com a entrega de 600 motores no total da gama.

A FPT Industrial est atenta a este mercado e o lanamento do S8000 G-Drive completa nossa gama, que conta atualmente com os motores NEF 4, NEF 6 e Cursor 13 D-Drive, comenta Olivier Michard, diretor de vendas e marketing da FPT Industrial.

De acordo com dados do segmento, nos ltimos dois anos o setor brasileiro de gerao de energia cresceu aproxima-damente 30% e dever crescer 15% at 2014. A presena da FPT na FIEE reforou sua independncia e capacida-de em oferecer uma extensa variedade de produtos para gerao de energia, atendendo e antecipando as mais varia-das demandas do mercado.

S8000 G-Drive Com quatro cilindros em linha e duas

vlvulas por cilindro, o S8000 G-Drive um motor aspirado desenvolvido para aplicao em grupos geradores de energia eltrica.

O propulsor possui sistema de injeo mecnico Delphi nacional, o que facili-ta a obteno em caso de necessidade de troca, e apresenta em seu layout filtro de ar, radiador e protees auxiliares.

O S8000 G-Drive pode atingir potncia lquida de at 61 kVA a 1.800 rpm em regime standby. Entre suas principais vantagens esto a reduo do consu-mo de leo, de combustvel, alm de uma construo mecnica simplificada facilitando sua manuteno.

Os motores podem trabalhar com potncias conversveis em rotaes de 1.500 rpm (50 Hz) e 1.800 rpm (60 Hz). A mudana de perfil pode ser feita por um dispositivo no prprio motor. Alm disso, o novo S8000 para gerao de energia conta com interfa-ce de acoplamento com gerador SAE 3 utilizando Diesel padro.

acontece


O novo Termmetro IR Visual VT02, da Fluke, o meio termo entre os Termmetros de Infravermelho e os TermovisoresA Fluke Corporation apresenta o Ter-

mmetro IR Visual VT02, uma cmera para resoluo de problemas com mapa de aquecimento infraverme-lho. At hoje, os eletricistas, HVAC, e tcnicos automotivos tinham que escolher entre pirmetros (termme-tros infravermelhos pontuais) e ter-movisores de alta resoluo (cmeras infravermelhas ou IR).

O Termmetro IR Visual VT02 preenche a lacuna quando uma leitura pontual de temperatura no suficiente e a imagem trmica de alta resoluo muito mais do que o usurio precisa. Uma ferramenta que combina insight visual do termovisor, imagens de cmeras digitais e a convenincia de apontar e disparar de um termmetro IR (infravermelho).

Conduzir inspeo em aplicaes eltri-cas, industriais, AVAC/R e automotivas

com o Fluke VT02 ainda mais rpido do que com o termmetro infraver-melho, por requerer diversas leituras em pontos distintos para chegar a um diagnstico.

O VT02 detecta imediatamente proble-mas por meio de imagens digitais e trmicas mescladas. Ele salva e exibe imagens completas em infravermelho ou em trs modos mesclados (25%, 50% e 75%). Os marcadores indicam locais quentes e frios, e informam a temperatura mais alta com um ponto vermelho e a temperatura mais baixa com um ponto.

A leitura de temperatura informada no ponto central. As imagens so sal-vas no carto SD e excluem a neces-sidade de salvar medies nicas (ou mltiplas) como em um termmetro infravermelho, por exemplo.

Desenvolver uma ferramenta que seja

mais fcil de fabricar que os ter-movisores exigiu grande inovao. Expandindo os limites da tecnologia piroeltrica ultrafina, os engenheiros inovaram ao desenvolver uma matriz densa o suficiente para criar um mapa de calor infravermelho.

O VT02 acessvel, compacto e intui-tivo e opera com simplicidade sem necessitar de foco, o que eleva o nvel dos tcnicos de jnior para snior, au-mentando sua capacidade de diagns-tico e da equipe interna alm de criar novas oportunidades de negcios para prestadores de servio. As imagens do VT02 podem ser importadas para o software para anlise e relatrio SmartView, j incluso no VT02, para produzir relatrios profissionais que documentam problemas ou reparos feitos para fins de anlise do cliente e do gerenciamento.

14 I SABER ELETRNICA 470 I Maio/Junho I 2013

Sensores

TemperaturaOs sensores mais comuns para medi-

o de temperatura so os termopares, os termistores e os detectores de temperatura por resistncia (RTDs). Sensores de fibra ptica, embora mais especficos, esto crescendo em popularidade para medi-es de temperatura. Observe a tabela 1.

TermoparesTermopares, os sensores de tempe-

ratura mais populares, so eficazes em aplicaes que requerem uma ampla faixa de temperatura. Eles so baratos (R$8 a R$200) e possuem um tempo de resposta

de fraes de segundo. Devido s proprie-dades do material, entre outros fatores, pode ser difcil atingir uma exatido de temperatura menor que 1C.

RTDsOs RTDs so quase to populares

quanto os termopares e podem manter uma leitura estvel de temperatura por anos. Diferentes dos termopares, os RTDs possuem uma faixa de temperatura menor (-200 at 500 C), eles requerem corrente de excitao e possuem um tempo de resposta mais demorado (2,5 at 10 s). Utiliza-se RTDs principalmente para

Como escolher o sensor ideal para seu sistema de medio

Podemos escolher entre diferentes sensores no mercado para medir to-dos os tipos de fenmenos naturais. Este artigo classifica e compara os sensores mais comuns para medi-o de sete desses fenmenos para ajud-lo a escolher a melhor opo para a sua aplicao.

Guilherme Kenji Yamamoto Renan Machado de Azevedo

National InstrumentsSensor deTemperatura

Condicionamento de sinal necessrio

Exatido Sensibilidade Comparao

Termopar

Amplificao Filtro Compensaodejunofria

Boa Boa

Autoalimentado Barato Robusto Grandefaixadetemperatura

RTD

Amplificao Filtro Correntedeexcitao

Amelhor Amelhor Muitoexato Muitoestvel

Termistor

Amplificao Filtro Tensodeexcitao

Melhor Amelhor Altaresistncia Baixamassatrmica

Fibratica

Poucaounenhumaamplificao

Filtro

Amelhor Amelhor

Bomparaambientesperigosos

Bomparalongasdistncias

Imunearudoinduzidoporinterfernciaeletromagntica(EMI)

Pequeno,leveT1. Comparao entre sensores

de temperatura comuns.


Tenso Disposio dos strain gages Tipo de ponteSensibilidademV/V @100 uE

Detalhes

Axial

0,5Boa:maissimplesdeseimplementar,masdeveserusadoumdummyparacompensaodetem-peratura.Tambmrespondetensodeflexo.

0,65Melhor:Compensaatemperatura,massensveltensodeflexo.

1,0Melhor:Rejeitaatensodeflexo,masnoatemperatura.Deve-seusarumdummyparacompensaodetemperatura.

Completa 1,3Amelhor:maissensvelecompensaatensodeflexotemperatura.

Flexo

0,5Boa:maissimplesdeseimplementar,masdeveserusadoumdummyparacompensaodetem-peratura.Respondeigualmentetensoaxial.

1,0Melhor:Rejeitaatensoaxialecompensaatemperatura.

Completa 2,0Amelhor:Rejeitaatensoaxialecompensaatemperatura.Maissensveltensodeflexo.

CisalhamentoeToro

1,0Boa:osstrain gaugesdevemsermontadosa45grausdalinhadecentro.

Completa 2,0Amelhor:versodepontecompletacommaiorsensibilidade.Rejeitaastensesaxialedeflexo.

T2. Comparao entre as configuraes mais comuns de strain gages.


Sensores

medies exatas de temperatura (1,9 por cento) em aplicaes em que o tempo no crucial. O custo pode variar de R$70 at R$2800.

TermistoresTermistores possuem uma faixa de

temperatura menor (-90 at 130 C) do que os sensores mencionados anterior-mente. Eles possuem a melhor exatido (0,05 C), porm so mais frgeis que os termopares ou os RTDs. Requerem ainda, excitao como o RTD, mas trata-se de uma tenso ao invs de uma corrente de excitao. O preo de um termistor varia entre R$10 e R$30.

Fibra pticaOutra alternativa o uso da fibra pti-

ca para medio de temperatura. Sensores de temperatura de fibra ptica so eficazes para ambientes perigosos, ou onde nor-malmente haja interferncia eletromagn-tica. Eles so imunes a rudos induzidos por interferncia eletromagntica (EMI), no condutores, eletricamente passivos e capazes de transmitir dados por longas distncias com pouca ou nenhuma perda na integridade do sinal.

DeformaoNormalmente, a deformao medida

por um strain gage resistivo. Esses resistores planos so geralmente fixados na superfcie onde se espera que haja trao ou compres-so. Os strain gages podem medir tores, traes e compresses muito pequenas em superfcies, e quando mais de um desses so

ligados entre si, cria-se uma ponte. Um caso onde so utilizados strain gages resistivos no teste estrutural de asas de avies.

possvel fazer uma medio mais sensvel com a aplicao de mais strain gages. Voc pode usar at quatro dispo-sitivos ativos para construir um circuito ponte de Wheatstone, denominado con-figurao de ponte completa. H tambm configuraes de meia ponte (dois strain gages ativos) e quarto de ponte (um strain gage ativo). Quantos mais desses dispo-sitivos ativos voc utilizar, mais precisas sero as suas leituras.

Os strain gages demandam corrente ou tenso de excitao, e so suscetveis a desvios de temperatura, tenso de flexo e tenso axial, o que pode resultar em leituras equivocadas sem o uso de strain gages resistivos adicionais:

Pontes axiais medem o alon-gamento ou separao de um material;

Pontes de flexo medem o alonga-mento em um lado de um material, ou a contrao no lado oposto;

Pontes de toro e cisalhamento medem a toro de um material.

Mede-se deformao em unidades adimensionais (e ou ), o que equiva-lente a uma pequena variao no com-primento dividida pelo comprimento total do objeto sob medio. Similar aos sistemas de temperatura, os sensores de fibra ptica podem ser utilizados para medio de deformao em ambientes perigosos, onde uma medio eltrica co-mum poderia ser comprometida por uma

interferncia eletromagntica. Sensores de deformao de fibra ptica so imunes a rudos induzidos por EMI, no conduto-res, eletricamente passivos e capazes de transmitir dados por longas distncias com pouca ou nenhuma perda na inte-gridade do sinal. Atente para a tabela 2.

SomMicrofones so utilizados para medir

som, porm, voc dispe de muitos tipos diferentes de microfones para a escolha de um sensor em uma determinada apli-cao. Veja a tabela 3.

Microfones condensadoresMicrofones condensadores so os mais

comuns. Eles podem vir pr-polarizados (isso significa que uma fonte de alimenta-o est includa dentro do microfone) ou externamente polarizados, quando reque-rem uma fonte de alimentao adicional, o que soma custos ao projeto. Microfones pr-polarizados tm preferncia em am-bientes midos, em que os componentes de uma fonte de alimentao podem ser da-nificados, j os microfones condensadores externamente polarizados tm preferncia em ambientes de temperatura elevada.

Microfones piezoeltricosMicrofones piezoeltricos robustos

so utilizados em aplicaes de medio de presso de choque e de exploso. Esses microfones durveis podem medir faixas de presso de alta amplitude (decibis). A desvantagem que eles trazem so os elevados nveis de rudo que captam.

Microfones Preo Ambiente Nvel de impedncia Sensibilidade Comparao

Condensadorpr-polarizado

Mdio Severo Mdio Amelhor Projetosdecondensadoressoosmaisutilizados

Melhoremambientesmidos

Condensadorexternamentepolarizado

AltoSevero

Mdio Amelhor

Projetoscomcondensadoressoosmaisutilizados

Omelhoremambientesdealtastemperaturas

Microfonedecar-bono

Baixo Mediano Alto Boa Baixaqualidade Utilizadonosprimeirosprojetosbsicosdoaparelhodetelefone

Eletreto Baixo Mediano Baixo Melhor Melhorcomaltasfrequncias

Piezoeltrico Mdio Severo Alto Boa Adequadoparaaplicaesemmediodepressodechoqueedeexploso

Dinmico/Magntico Alto Severo Mdio Melhor Resistenteaumidade Nobomemambientesaltamentemagnticos T3. Comparao entre sen-

sores de som comuns.


Microfones dinmicos/magnticos

Assim como o microfone piezoeltri-co, os microfones dinmicos ou magnti-cos funcionam em ambientes severos. Eles dependem do movimento para induzir magneticamente uma carga eltrica de modo que os faz resistentes gua, mas obviamente no so muito teis em am-bientes altamente magnticos.

Microfones de eletretoOs microfones de eletreto so peque-

nos e eficazes na deteco de sons de alta frequncia. Eles so utilizados em milhes de computadores e dispositivos eletrni-cos ao redor do mundo. So relativamente baratos, e a nica desvantagem que pos-suem a falta de graves. Alm desses, os microfones de carbono, que so menos comuns atualmente, podem ser utilizados em aplicaes nas quais a qualidade do som no seja primordial.

VibraoA tabela 4 mostra uma comparao

entre sensores comuns de vibrao. Ex-plicaremos melhor nos prximos tpicos.

Sensor de cermica piezoeltrica, ou acelermetro

Vibrao ou acelerao so comumen-te medidas utilizando-se um sensor de cermica piezoeltrico ou acelermetro.

H trs fatores importantes para diferenciar os sensores de vibrao: a frequncia natural, o coeficiente de amor-

tecimento e um fator de escala. O fator de escala relaciona a sada para uma entrada de acelerao e est ligado sensibilidade. Juntos, a frequncia natural e o coeficiente de amortecimento determinam o nvel de exatido de um sensor de vibrao.

Em um sistema que consiste em uma mola ligada a uma massa, se voc puxar a massa da posio de equilbrio e ento solt-la, ela vibrar para frente (alm de posio de equilbrio) e para trs at que entre em repouso. O atrito que faz com que a massa volte ao equilbrio definido pelo coeficiente de amortecimento, e a taxa com a qual ela vibra para frente e para trs a sua frequncia natural.

Sensores de vibrao de cermica piezoeltrica so os mais comumente utili-zados por serem os mais versteis. Eles po-dem ser utilizados em medies de choque (exploses e testes de falha), medies de alta frequncia, e medies mais lentas de baixa frequncia. Isso devido frequncia natural acima da mdia que eles possuem. Porm, esses sensores geralmente possuem sadas da ordem de milivolts e requerem uma alta impedncia de entrada e um detector de baixo rudo para interpretar as tenses do cristal piezoeltrico.

Sondas de proximidade e transformadores diferenciais lineares variveis (LVDTs)

Sondas de proximidade e LVDTs so parecidos. Ambos so limitados a medi-es de acelerao de estado estacionrio ou vibraes de baixa frequncia, porm o LVDT tem uma frequncia natural um

pouco maior, isso significa que ele pode manipular/detectar mais vibraes. A son-da de proximidade simplesmente um sistema massa-mola acoplado ao contato mvel de um potencimetro.

Sensor de vibrao derelutncia varivel

Um sensor de vibrao de relutncia varivel usa ms permanentes e o mo-vimento atravs de bobinas para medir movimento e vibrao. Este um sensor especial de vibrao porque ele somente registra sada quando a massa que est medindo estiver em movimento. Isso faz dele particularmente til em estudos de choque de terremotos e explorao de petrleo para adquirir vibraes refletidas de estratos rochosos subterrneos.

Posio e deslocamentoVoc pode escolher entre muitos tipos

diferentes de sensores de posio. Os prin-cipais fatores na escolha de um sensor de posio so a excitao, filtro, o ambiente e se necessrio que haja uma linha de viso ou uma conexo fsica direta para medir a distncia. No h um tipo de sensor de posio que possui preferncia universal como ocorre para presso ou fora. Mediu-se posio com sensores por um longo perodo, ento tanto a prefern-cia quanto a aplicao possuem um papel ao tomar esta deciso. Observe a tabela 5.

Sensores de efeito HallCom sensores de efeito Hall, a

presena de um objeto determinada

Sensores de vibrao

Frequncia natural

Nmero de eixos

Coeficiente de amortecimento

Fator de escala

Comparao

Cermicapiezoeltrico(acelermetro)

>5kHz at3 Baixo Requersadaalta Utilizadoemmediesdevibraesedechoque

Transformadordiferenciallinearvarivel(LVDT)


Sensores

quando ele para de pressionar um boto. O sensor est ligado quando o objeto est pressionando o boto, ou desligado quando o alvo estiver em qualquer outro lugar. Estes sensores tm sido utilizados em teclados ou mesmo em competies de batalhas entre robs para determinar quando um impacto foi transmitido, eles no fornecem escalas para quo longe um objeto est deles quando o boto est em estado desliga-do, mas so eficazes em aplicaes que no requerem informaes detalhadas quanto posio.

PotencimetrosOs potencimetros so sensores que

usam um contato deslizante para criar um divisor de tenso ajustvel, essa tenso ajustvel mede a posio. Eles fornecem uma pequena resistncia ao sistema a que esto est conectados fisicamente, e, embora isso seja necessrio para seu uso, eles so baratos comparados a outros sensores de posio e podem oferecer uma grande exatido.

Encoders pticosOutro sensor de posio comumente

utilizado o encoder ptico, que pode ser

linear ou rotacional. Esses dispositivos podem determinar velocidade, direo e posio com rapidez e alta exatido. Como o nome sugere, eles utilizam a luz para determinar a posio, uma srie de barras listradas divide a distncia a ser medida em pulsos, e, quanto mais pulsos, maior a exatido. Alguns enco-ders pticos rotacionais podem ter at 30.000 pulsos, oferecendo uma exatido extraordinria. Ainda, por causa do tempo de resposta curto que possuem, eles so ideais para muitas aplicaes de controle de movimento.

Sensores com componentes fsicos que so acrescentados a um sistema, como os potencimetros, somam uma pequena quantidade de resistncia ao movimento das partes do sistema, contudo, os encoders dificilmente pro-duzem qualquer atrito quando eles se movem e so bastante leves, mas devem possuir selos para operarem em ambien-tes severos ou ridos, o que adiciona custos. Ocorre normalmente tambm um custo adicional em aplicaes com elevada exatido, porque os encoders precisam ter os seus prprios rolamen-tos para evitar o desalinhamento quan-do forem incorporados nos produtos.

Transformadores Diferenciais Lineares Variveis (LVDTs)

Transformadores diferenciais line-ares variveis (LVDTs) e os seus equi-valentes para rotao (RVDTs) utilizam induo magntica para determinar a posio. Ambos so eficazes para apli-caes industriais e aeroespaciais por causa da robustez que apresentam. Os dois tambm requerem condicionamen-to de sinal, o que pode somar custos. Alm disso, esses sensores devem estar precisamente alinhados dentro de uma embalagem pesada e cara, e possuem bobinas cujo custo de fabricao alto. Alm do seu custo, eles so conhecidos pela elevada preciso.

Sensores por corrente parasitaSensores por corrente parasita utili-

zam campos magnticos para determi-nar a posio e possuem preos mode-rados. Eles so menos empregados em aplicaes que requerem informaes muito detalhadas de posicionamento, ou onde haja lacunas extensas entre o sensor e o alvo. Estes sensores so me-lhor utilizados em linhas de montagem, quando so montados em uma estrutura mecnica razoavelmente estvel para

Sensor de posio Preo Ambiente Exatido Sensibilidade Comparao

SensordeefeitoHall

Baixo PadroLigadooudesligado

Ligadooudesligado

Somentegarantequeoalvoestnasproximidadesquandoosensorestdesabilitado

Encoderspticos:linearerotacional

Varia Padro Varia Alta Exatidodefinidapelonmerodepulsosporrevoluo

Potencimetros Baixo Padro Alta Alta Necessrioqueestejafisicamenteligadoaoalvoemmovimento

Transformadoresdiferenciaislineareserotacionaisvariveis(LVDTs)ou(RVDTs)

Alta

Conhecidopelato-lernciaaambien-tesindustriaissujosepelapreciso

Alta Alta

Lidacomumaltonveldepotncia Requercondicionamentodesinal RVDTsfuncionamnormalmenteemqualquerrangeangularde30at70C

Sondadeproximidadeporcorrenteparasita

Mdio

Semcontato Tolernciaaambientessujos

Nosensvelamateriaisentreosensoreoalvo

Mdia Varia

Nobomquandonecessriaaltaresoluo Nobomparaserusadoondeexisteumagrandelacunaentreosensoreoalvo(sensorespticosealasersomelhores)

Bomquandomontadoemumaestruturamecnicarazoavelmenteestacionriaparamedirmquinasemmovimentonasproximidades

Sensordeproximidadepticoreflexivo

Varia Padro Varia Alta

Requerlinhadevisoaoalvoparamedio Bomprausoquandoexisteumagrandelacunaentreosensoreoalvo

Exatidodeterminadapelaqualidadedosensor

T5. Comparao entre sensores comuns de posio.


Tipos de medio de presso relativa

Exemplo do pneu Comparao

AbsolutaPressoabsoluta=pressoatmosfricapadro+pressomanomtrica

Relativaa0Pa,apressodovcuo

Manomtrica LeituradomanmetrodopneuRelativapressoatmosfricalocal

Vcuo

Geralmenteumvalornegativoquandorelacionadopressoatmosfricalocal.Pneufurado=0kPanomanmetrodevcuo

Relativaouaovcuoabsoluto(0Pa),oupressoatmosfricalocal

DiferencialPressodiferencial=diferenadepressoentredoispneusdiferentes

Relativaaoutrorecipientepressurizado

Selada

Cpsulaselada=pressomanomtrica+diferenaentreapressoatmosfricalocaleapressononveldomar

Relativapressononveldomar

medio em mquinas ou produtos em movimento nas proximidades. Para obteno de informaes precisas de posicionamento deve ser utilizado um sensor de proximidade ptico.

Sensores de proximidade ptico reflexivos

Sensores de proximidade ptico re-flexivos utilizam o tempo de viagem que um feixe leva para ir e voltar de um alvo reflexivo para determinar a distncia. Eles possuem um tempo de reposta rpido e so excelentes em aplicaes onde h lacunas grandes entre o sensor e o alvo, necessrio que haja uma linha de viso quando este sensor est sendo utilizado. A exatido e a qualidade do sensor esto diretamente relacionados com o seu preo.

PressoPresso alta ou presso baixa so

conceitos relativos, como o calor. Pode estar quente em uma sala, mas a temperatura nela no nada quando comparada temperatura na superfcie do Sol. Para a presso, a medio feita por comparao.

H cinco tipos comuns de medio de presso: absoluta, manomtrica, de vcuo, diferencial e cpsula selada. Con-sidere o exemplo a seguir de medio de presso dentro de um pneu, e note como cada tipo principal est relacionado a uma diferente presso de referncia. Veja a tabela 6.

Uma medio de presso absoluta inclui a presso-padro do peso da atmosfera (101,325 kPa) e a presso adicional dentro do pneu. Geral-mente a presso do pneu de 34 PSI, ou aproximadamente 234 kPa. A presso absoluta de 234 kPa mais 101,325 kPa ou 335,325 kPa;

T6. Comparao entre tipos de medio de presso relativa.


Sensores

Uma medida de presso ma-nomtrica relativa presso atmosfrica local e igual a 234 kPa (ou 34 PSI);

A presso de vcuo relativa ou a um vcuo absoluto, presso atmosfrica local. Um pneu fu-rado poderia ter a presso igual presso atmosfrica ou 0 kPa (relacionada presso atmosf-rica). Essa mesma medio de presso poderia ser igual a 234 kPa (relacionada a um vcuo absoluto);

Presso diferencial simples-mente a diferena entre dois nveis de presso quaisquer. No exemplo do pneu, isso significa a diferena de presso entre dois pneus. Tambm poderia signifi-car a diferena entre a presso atmosfrica e a presso dentro de um nico pneu;

Medies de cpsula selada so medies de presso diferencial tomadas com uma presso conhe-cida de comparao. Geralmente essa presso a do nvel do mar, mas poderia ser qualquer presso dependendo da aplicao.

Cada um desses tipos de medies poderia alterar os seus valores de pres-so, ento necessrio que voc saiba o tipo de medio que os seus sensores esto efetuando.

Sensores baseados em ponte (strain gages) ou sensores piezorresistivos, so os mais frequentemente utilizados. Isso ocorre devido construo simples

e durabilidade que eles possuem. Essas caractersticas permitem que os custos sejam diminudos, tornando-os ideais para sistemas com alto nmero de canais.

Esses sensores de presso comuns podem ser condicionados ou no condi-cionados. Geralmente os sensores con-dicionados so mais caros por conterem componentes para filtro e amplificao de sinais, alm de fios de excitao e os circuitos comuns para medio. Se voc est trabalhando com sensores baseados em ponte no condicionados, o seu hardware requer condicionamento de sinal. Verifique a documentao do sensor para que voc saiba se precisa de componentes adicionais para amplifica-o ou filtragem.

ForaNo passado, medidas de fora eram

feitas principalmente por balanas de alavanca. Hoje, clulas de carga que uti-lizam strain gages so mais comuns por-que elas no requerem toda a calibrao e manuteno necessria para balanas, como mostra a tabela 7.

Clulas de carga podem ser con-dicionadas ou no condicionadas. As clulas de carga beam style so teis quando se espera uma fora linear e so normalmente usadas em aplicaes de pesagem tanto de itens grandes quanto de itens pequenos (10 lb at 5000 lb). Elas possuem uma sensibilidade me-diana, entretanto, so altamente exatas. Este tipo de clula de carga possui bai-xo custo e construo simples.

A c lu la de carga do t ipo S beam semelhante clula beam style com exceo da sua forma. Por conta dessa diferena nos modelos (a forma caracterstica de S da clula de carga), o sensor eficaz para gran-de rejeio de carga lateral e medio do peso de uma carga que no est centralizada. Esse modelo de baixo custo de clula de carga tambm simples.

A clula de carga canister pode lidar com cargas maiores que a S beam e a beam style. Ela tambm pode facilmente lidar com a movimen-tao da carga e altamente sensvel, entretanto, este sensor necessita de proteo de carga horizontal.

Clulas de carga pancake ou low-profile so projetadas de modo que no requerem absolutamente nenhum movimento para realizarem uma leitura exata.

Se a sua aplicao possui restries de tempo ou precisa de medies r-pidas, voc deve considerar o uso de clulas canister.

Clulas de carga button e wa-sher so geralmente utilizadas para a medio do peso de objetos menores (at 200 lb). Assim como as clulas pancake ou low-profile, o objeto que est sendo pesado no pode estar em movimento, para que seja obtida uma medida exata. A carga tambm deve estar centralizada no que nor-malmente uma balana pequena. O benefcio dessas clulas de carga que elas no so caras.

Clulas de carga Preo Range de peso Exatido Sensibilidade Comparao

BeamStyle Baixo 105klb Alta Mdia Utilizadaembalanasdetanqueedeplataforma Osstraingagesficamexpostoseprecisamdeproteo

SBeam Baixo 105klb Alta Mdia Utilizadaembalanasdetanqueedeplataforma Melhorselagemeproteodoqueasclulasbeamstyle

Canister Mdio At500klb Mdia Alta Utilizadaparabalanasdecaminho,tanqueesilo Lidacomamovimentaodacarga Semproteodecargahorizontal

Pancake/LowProfile

Baixo 5500klb Mdia Mdia Inteiradeaoinoxidvel Utilizadacomtanques,silosebalanas Nopermitidoqueacargasemovimente

ButtonandWasher Baixo050klbou0200lbnormalmente

Baixa Mdia Ascargasdevemestarcentralizadas Nopermitidoqueacargasemovimente

T7. Comparao entre sensores comuns de carga.

E


Projetos

H muito tempo os LEDs deixaram de ser meros indicadores de pai-nel nas cores vermelha, verde e amarela. Lmpadas tradicionais de filamentos em atmosferas gasosas tm perdido espao em sistemas de ilumina-o para os diodos emissores de luz de elevada eficincia. Os LEDs duram mais, esquentam menos, no irradiam UV ou IR e so construdos livres de substncias da-nosas. Com dimenses fsicas reduzidas, os LEDs podem ser agregados em cons-trues pticas de geometrias distintas ou similares s das lmpadas tradicionais, porm, com distribuio mais adequada da luz. Veja a figura 1.

Contudo, os circuitos que fornecem energia para os LEDs, conhecidos como LED Drivers, devem ser eficientes ao acomodar o suprimento de energia dis-ponvel aos requerimentos de operao especificados pelo fabricante dos LEDs da melhor forma, conferindo o melhor aproveitamento e vida til ao sistema.

LEDs so diodos constitudos de uma juno PN, na qual a corrente diretamente aplicada faz com que eltrons se recombi-nem com os buracos do semicondutor emitindo energia sob a forma de ftons. Uma fina camada de fsforo, quando excitada pela radiao de ftons, gera luz numa ampla gama de comprimentos de onda resultando na luz branca.

O emprego de resistores e fontes de corrente em srie com os LEDs tem a eficincia sacrificada na medida em que o potencial aplicado sobre o elemento em srie com os LEDs sobe (figura 2).

Vamos tomar como exemplo um sistema com alimentao DC de 30 V su-

Construa um LED Driver eficiente para sistemas de iluminao

As mudanas climticas no mun-do e o aproveitamento sustentvel dos recursos naturais existentes tornaram a melhor eficincia da ge-rao, converso e armazenamento de energia fundadas vertentes de desenvolvimento tecnolgico dos ltimos anos. Consumindo aproxi-madamente 20% da energia eltrica usada no planeta, a gerao de luz nos ambientes domstico, industrial e pblico tem impulsionado o em-prego de LEDs em substituio s lmpadas tradicionais e os circuitos de alimentao mais eficientes, du-rveis e simples.

Veja como voc pode construir um LED Driver que atinge at 98% de eficincia, utilizando o circuito integrado ILD6070 (700 mA) ou o ILD6150 (1,5 A) e mais alguns poucos componentes discretos.

Jos A. PalazziInfineon Technologies

South America

prindo 1,5 A para trs LEDs de tecnologia InGaN de Vak = 3 V por LED. Temos 9 V de tenso total sobre os LEDs, e 21 V de tenso remanescente sobre o elemento srie que, multiplicados pela corrente de 1,5A, resultam em 13,5 W aplicados aos LEDs e incrveis 31,5 W perdidos sob a forma de calor no elemento srie.

Situaes como esta so facilmente ex-perimentadas em sistemas automotivos, onde a tenso DC das baterias de 12 V (ou 24 V) devem alimentar um ou dois LEDs de alta eficincia em faris e lanternas. Re-sistores ou elementos lineares tornariam estes sistemas ineficientes e de vida til reduzida. A soluo nestes casos consiste no emprego de conversores comutados de alta eficincia.

Nosso projeto tem como base os cir-cuitos integrados de 8 pinos e de baixo custo ILD6070 ou ILD6150, da Infineon Technologies, que convertem energia de forma comutada. Fabricados em tecnologia CMOS da prpria Infineon, esses poderosos LED Drivers em topo-logia buck com histerese controlada so capazes de suprir at 700 mA e 1,5 A, respectivamente, de forma constante e controlada, em ampla gama de tenses de alimentao com altssima preciso e com elevada eficincia.

Com muitos anos de experincia na fabricao de LED Drivers, a Infineon desenvolveu o ILD6070 e o ILD6150 tendo como base as especificaes dos LEDs mais atuais que requerem fornecimento preciso de tenso e corrente, partida suave e compensao de temperatura. Interna-mente os ILD6070 e ILD6150 contm um controlador PWM em regime histertico,


diversos elementos de proteo e um chaveador MOSFET de baixas perdas e alta capacidade de corrente. Observe a figura 3.

Os dois dispositivos so indicados para uso em faixa ampla de tenso de alimentao e nmero de LEDs, e seguem o mesmo pin-out, conferindo flexibilidade ao projeto. Porm os principais benefcios, intrnsecos a estes maravilhosos dispositi-vos, que os tornam perfeitos para sistemas de iluminao com LEDs so:

Simplicidade sistmica: requer so-mente seis componentes externos;

Eficincia de converso de at 98%: maior eficincia com diminutas perdas sob a forma de calor;

Variao mxima de 3% na corrente de sada: brilho preciso e repetitivo;

Alimentao de 4,5 V a 60 V: per-mite ampla faixa de tenses de operao;

Frequncia de chaveamento de at 1 MHz: reduz o tamanho dos componentes;

Circuito de soft-start: aumenta a vida til dos LEDs, minimiza efeito dos transientes de partida;

Pino de dimming: permite controlar o brilho dos LEDs por PWM ou tenso de controle

Protees de sobretemperatura, so-brecorrente e subtenso: segurana de operao.

A figura 4 apresenta o circuito do nosso LED Driver. O projeto foi concebido para suprir 1,5 A para um conjunto de trs LEDs com Vak = 3 V por LED, a partir de uma fonte DC de 30 V. Foi escolhido o ILD6150 em funo da capacidade de cor-

rente requerida (1,5A) e foram definidos L1 = 47 mH e R1= 100 mohms, seguindo as tabelas e clculos do datasheet do ILD6150.

Os valores dos componentes foram obtidos em tabelas providas no datasheet do ILD6150, de acordo com o regime de operao requerido, e todos os componen-tes so de fcil obteno.

O capacitor eletroltico C1 filtra a alimentao DC enquanto o capacitor ele-troltico C2 promove o soft-start ao mesmo tempo em que limpa possveis transientes

no pino PWM. O capacitor cermico C3 deve ser montado prximo ao pino 7 do ILD6150 e tem a misso de desacoplar eventuais transientes de alimentao. O resistor R1 atua como sensor de corrente enquanto o resistor R2 no pino 8 deter-mina o comportamento da proteo de sobretemperatura do circuito integrado.

O indutor L1 foi enrolado pelo autor com fio Litz de 22AWG em ncleo toroi-dal, mas pode ser utilizado um indutor comercial drum core para montagem PTH

F1. Exemplar de lmpada de LEDs com distinta geometria para iluminao.

F2. A potncia dissipada no elemento em srie com os LEDs aumenta na medida em que a tenso remanescente sobre esse elemento tambm aumenta.

F3. Blocos internos do ILD6070 ou ILD6150.


Projetos

ou SMT de baixa resistncia DC. reco-mendado o enrolamento multifilar (fios em paralelo) para minimizar as perdas sob a forma de calor pelo efeito skin. O autor observou que a eficincia total de converso do prottipo poderia ser melhorada com um indutor de melhor qualidade.

O diodo Schottky BAS3010A-03W da Infineon Technologies de 1 A/ 30 V, sendo disponvel em encapsulamento SOD323. Amostras do BAS3010A-03W e do circuito integrado controlador ILD6150 podem ser solicitadas diretamente aos distribuidores da Infineon Technologies.

O pino 1 do ILD6150 pode ser deixa-do aberto, sem conexo, para operao contnua. Conectando-se essa entrada ao GND, desativa-se imediatamente a con-

verso e coloca-se o ILD6150 em condio de espera.

O pino 2 do ILD6150 pode ser utiliza-do para controle de brilho (dimming). Um potencial DC entre 0,67 V e 2,43 V aplicado ao pino, controla de forma linear a corren-te de sada at o limite estabelecido por R1. De forma anloga, um sinal de clock de duty-cycle varivel e frequncia at 25 kHz correlaciona de forma linear com a corrente na sada do conversor. No nosso projeto optamos por colocar C2 no pino 2, o qual promove a partida suave (soft-start) do sistema.

O autor implementou um prottipo do LED Driver. O circuito entrou em opera-o instantaneamente aps a alimentao de 30 Vdc ser conectada. Foi observado pequeno aquecimento no controlador

ILD6150 e razovel aquecimento no indu-tor L1, muito provavelmente em virtude da construo artesanal e imprpria do indutor. Nos testes em bancada foram inseridos e retirados LEDs e o brilho individual se manteve estvel.

Para prover 1,5 A ao conjunto de 3 LEDs a partir da fonte de 30 Vdc, foram consumi-dos 0,5 A. Considerando a tenso Vak de 3 V de cada LED e a composio de 3 LEDs, o potencial total entregue carga foi de (3 x 3V) x 1,5 A = 13,5 W. Com o suprimento de energia de 30 Vdc @ 0,5A , a potncia total consumida foi de 15 W e, dessa forma, a eficincia obtida do prottipo alcanou 90% (13,5 W / 15 W = 0,9), considerada excelente para um prottipo construdo na bancada e confirmando assim as excelentes caracte-rsticas do projeto. E

F4. Diagrama completo do LED Driver com o ILD6150.


Projetos

Os melhores controladores de LEDs (LED drivers) regulam correntes de LEDs com preciso para um reproduo de cores consistente, modulando-as rapidamente para um controle de brilho (dimming) de alto contraste. Eles tambm reconhecem e sobrevivem a circuitos em curto e/ou abertos, monitoram e reportam nveis de corrente, guardam contra sobreaqueci-mento e protegem fontes de alimentao fracas de correntes de carga excessivas. Um conversor chaveado padro requer um nmero de amplificadores adicionais caros, referncias e componentes passivos para cumprir essas responsabilidades.

Ao contrrio, o controlador driver de LEDs LT3763, da Linear Technolo-gies j tem essas funes construdas internamente, reduzindo os custos de aquisio desses dispositivos, poupando espao de placa e melhorando a confia-bilidade. Esse CI , justamente, um LED driver de alta performance. Seu rico set de caractersticas simplifica o projeto de outras aplicaes demandadas, tais como a carga (carregamento) segura de baterias chumbo-cidas seladas, ou a mxima re-gulao de potncia em um painel solar, ou mesmo uma combinao de ambas. O LT3763 realiza essas tarefas com a mxima eficincia, mesmo com tenses de entrada alcanando os 60 V.

Controlador de alta potncia com o CI LT3763

Apresentamos, neste artigo, quatro interessantes projetos para aplicaes utilizando o circuito integrado LT3763, da Linear Technologies, para controle de LEDs de potncia, regulao de clulas solares, e carga de baterias. As tenses de entrada podem ser at 60 Vcc.

Luke MilnerTraduo/Adaptao: Eutquio Lopez

O controle de LEDsA figura 1 mostra o LT3763 na con-

figurao de um LED driver de alta po-tncia. Um potencimetro no pino CTRL 1 possibilita o ajuste manual da corrente de LED regulada em uma faixa de 0 a 20 A. Para a regulao trmica da corrente do LED, um resistor com coeficiente de temperatura negativa montado prximo ao LED, ligado entre o pino CTRL 2 e o terra (GND).

O divisor resistivo colocado no pino EN/UVL0 programa o circuito integrado para o encerramento (shut down), caso a tenso de entrada caia abaixo de 10 V. O divisor resistivo no pino FB define uma condio de circuito aberto, como no caso da sada alcanar 6 V, e se isso acontecer, o LT3763 reduzir automaticamente a cor-rente no indutor para evitar sobretenso e abaixar a tenso no pino FAULT indicar esse evento.

O LT3763, quando projetado para fornecer um LED dimming livre de tre-mulao, apresenta as formas de onda ilustradas na figura 2. Isso conseguido abaixando-se o nvel no pino PWMOUT sempre que o PWM abaixado, e, portan-to, desligando-se o LED, desconectando--se igualmente o circuito de compensao em VC, e ressincronizando-se os clocks de chaveamento interno do pulso PWM. Essas manobras garantem que os pulsos


CI LT3763

F1. Um simples controlador de LEDs (20 A), de alta potncia, com PWM dimming e Analgico.


Projetos

subsequentes so idnticos, que a corrente no indutor sobe to rpido quanto pos-svel para satisfazer o nvel da corrente programada para o LED, e que a luz do LED nunca pisca.

O LT3763 pode ser configurado con-forme exibe a figura 3 para fornecer 350 W com 98% de eficincia (rendimento) a partir de uma entrada de 48 V. Um regu-lador interno alimenta os drivers dos pinos TG e BG com potncia suficiente para cada um deles controlar duas chaves externas (transistores NMOS de potncia: M1 e M2). Aplicaes de alta potncia podem ser construdas ligando-se CIs LT3763 em paralelo, de modo que a corrente seja dividida igualmente entre os dois controladores. Essa configurao ilustra, inclusive, como o pino SYNC pode ser usado para sincronizar os CIs em paralelo por meio de um clock externo.

O alto valor da tenso de sada do LT3763 habilita 35 V na sada com a sim-plicidade de um conversor buck padro. A tenso de sada poder ser to alta quanto a (tenso de entrada menos 1,5 V), e a configurao dada na figura 4 utiliza essa caracterstica para carregar trs baterias chumbo-cidas seladas em srie (at 45 V) a partir de uma entrada de 48 V.

A carga (ou carregamento) de baterias

O carregador de baterias mostrado na figura 4, a exemplo de todos os carre-gadores, deve ser capaz de regular com preciso a corrente de carga da bateria que foi especificada (no modo de corrente constante) at que as tenses das baterias alcancem o valor limite devido sua qu-mica. O regulador deve manter a tenso (no modo de tenso constante) sem sobre-tenso at que a corrente drenada pelas baterias em carga pulsante torne-se muito pequena. Uma vez que a fase de carga pulsante seja completada, o carregador poder permitir que as tenses da baterias diminuam para um nvel moderado antes de, finalmente, ajustar e reter a tenso final indefinidamente.

Os loops de regulao de corrente e tenso combinados no LT3763 e a sua circuitaria de manuseio de falhas dos LEDs perfazem um carregador de baterias quase completo. Para complet-lo, um simples transistor adicional requerido.

O divisor resistivo no pino FB foi pro-jetado para programar a tenso de cargas em 45 V. Como no caso de um circuito aberto, quando a tenso alcana 45 V, o CI reduz automaticamente a corrente para prevenir overshoot (sobretenso), confor-me visto na figura 5. Subsequentemente, durante a carga pulsante, a bateria drena menos corrente nesse tempo. Quando a corrente de carga se reduz para 10% da corrente regulada (especificao de bate-ria C/10), a condio de falha de circuito aberto do LT3763 disparada. A transio high-low resultante no pino FAULT uti-lizada para desligar o gate do transistor acrescentado (M3) e remover o resistor RFB3 do circuito de realimentao. A tenso de sada programada , portanto, abaixada, e o CI para de chavear (ou comutar), permitindo assim que as baterias relaxem.

Quando sua tenso combinada cai para o prximo valor programado, o LT3763 comea a chavear) novamente

e fornece uma corrente de sustentao necessria para a tenso de sada inde-finidamente. Como vantagem adicional, a transio no pino FAULT serve como um sinal de que o carregamento pulsante foi iniciado.

Painis solares reguladosUma fonte de alimentao de painel

solar bem projetada requer uma combina-o inteligente de regulaes de corrente e tenso. Em um projeto otimizado, o conversor deve sensoriar a tenso no painel e ajustar a corrente que ele drena para manter a tenso de entrada no nvel mximo de potncia do painel. Se ele drenar tambm muita corrente, a tenso do painel de alta impedncia ir entrar em colapso. Caso ele drene uma baixa corrente, a energia de luz disponvel ser essencialmente desperdiada.

Em muitas solues comuns, um projetista de controle para painel solar

F2. Performance do PWM dimming do circuito da figura 1.


F3. Controlador de LEDs brancos (350 W).


Projetos

F4. Carregador de baterias SLA (36 V) com seis clulas. Corrente = 3,3 A.


poderia usar um amplificador para sensoriar a tenso de entrada e ajustar o nvel no pino de controle da corrente. O LT3763 inclui essa funo no pino FBIN. Fixe, simplesmente, o pino CTRL 1 em high, para a referncia de 2 V disponvel em VREF, e acrescente o divisor de tenso entre VIN e FBIN. Quando a tenso em FBIN cair para aproximadamente 1,205 V, o amplificador interno derrubar automa-ticamente a tenso em CTRL 1 e reduzir a corrente de carga. Isso regula a tenso de entrada (tenso do painel solar) no nvel mximo de potncia do painel. O divisor resistivo no pino FBIN exibido na figura 6 e poder ser customizada para cumprir os requisitos de qualquer painel solar.

Na configurao mostrada na figura 6, o conversor pode gerar qualquer corrente no indutor (at 5 A), sendo necessrio manter a tenso do painel em 37 V. A realimentao da tenso de entrada feita atravs do divisor de tenso no pino FBIN, que por sua vez regula a corrente verdadeiramente necessria no indutor para manter o painel na potncia de pico em qualquer condio de luz existente.

Conforme se v na figura 7, o processo de carga de uma bateria com painel solar muito semelhante ao carregamento com fonte de baixa impedncia estudado antes. A diferena que a corrente regulada no indutor (corrente de carga) no pr-setada pelo projetista, mas, em vez disso, ajustada com preciso atravs do lao de realimen-tao que regula a tenso de entrada. Isso minimiza, efetivamente, o tempo de carga, desde que a potncia de entrada seja maxi-mizada durante todo o tempo, sem levar em conta a iluminao do painel.

Uma vez que o LT3763 tem a capaci-dade de regular a tenso e a corrente de entrada, bem como a tenso e a corrente de sada, e fornece uma sinalizao de falha com C/10, ele poder ser facilmente utilizado em uma grande variedade de painis solares de modo a carregar muitos tipos diferentes de baterias.

Monitorao de nveis de corrente

Para cada uma das aplicaes apre-sentadas neste artigo, o LT3763 fornece um servio adicional com a monitorao

F5. Ciclo de carga da bateria SLA de 36 V.


Projetos

F6. Coletor de energia solar de 70 W, com mxima regulao de potncia.


dos nveis de corrente, tanto da entrada quanto da sada. As tenses entre os pinos IVINP e IVINN (variando de 0 a 50 mV) so amplificadas por um ganho = 20, e a tenso resultante aparece no pino IVINMON. J a tenso no pino ISMON uma amplificao idntica, porm entre os pinos SENSE+ e SENSE-, conforme mostrado na figura 8.

Esses sinais so teis em sistemas que devam checar a corrente fornecida aos LEDs, ou medir a eficincia da converso de tenso. Eles tambm podem ajudar a estimar a potncia fornecida por um painel solar, ou a monitorar a corrente escorrendo dentro da bateria em carga quando a mesma cair para zero.

Visto que a corrente de entrada de um conversor buck step-down no contnua, um filtro passabaixas neces-srio entre os pinos IVINP e IVINN, de acordo com as figuras 1 e 4. J um filtro muito menor, entre os pinos SENSE+ e SENSE-, tambm pode ser usado para a filtragem do rudo de alta frequncia, embora no seja obrigatrio. Mesmo com esses filtros colocados, os monitores so suficientemente rpidos para acompanhar pulsos PWM razoavelmente pequenos veja ainda na figura 8. Entretanto, se um projetista estiver mais interessado com os nveis de corrente mdia do que com os nveis de corrente instantnea, ele poder acrescentar filtros passabaixas com facili-dade entre os pinos ISMON e IVINMON.

ConclusoPudemos ver, no artigo, que o circuito

integrado LT3763, da Linear Technologies, um verstil conversor buck step-down, proveitoso em aplicaes como a ilumina-o de grandes cadeias de LEDs; nos cole-tores solares; e ainda na carga de baterias. Ele possui muitas caractersticas comple-xas, fundamentais no apenas para os LED drivers, mas tambm para a regulao de fontes de painis solares e nos carregado-res de baterias. Um controlador PWM e monitores de corrente so includos com deteco de falha, limitao de corrente, e regulao de tenses de entrada e sada. Disponvel em um invlucro TSSOP de 28 pinos, o LT3763 consiste em um sistema de potncia compacto, completo e eficiente.

Acesse o site www.linear.com/LT3763 para conhecer os data sheets, demo board, e informaes sobre suas aplicaes. EF8. Sada monitorada de corrente em um

controlador de LEDs com PWM dimming.

F7. Carga de bateria SLA com painel solar.


Projetos

Polos de malha fechadaO lugar das razes de uma funo de

transferncia de malha aberta H(s) um mapeamento das localizaes (lugares ge-omtricos) de todos os polos de malha fe-chada possveis com ganho proporcional k e realimentao unitria. Veja a figura 1.

A funo de transferncia de malha fechada :

Ns vamos considerar todos os valores positivos de k. No limite em que k tende a 0, os polos do sistema de malha fechada so a(s)=0 ou os polos de H(s). No limite em que k tende ao infinito, os polos do sistema de malha fechada so b(s)=0 ou os zeros de H(s).

No importando o valor de k que esco-lhermos, o sistema de malha fechada deve sempre ter n polos, onde n o nmero de polos de H(s). O lugar das razes deve ter n ramos, cada trao comea em um polo de H(s) e vai at um zero de H(s). Se H(s) tiver mais polos do que zeros (que geralmente o caso), m


instvel. Os polos que esto mais prxi-mos do eixo imaginrio possuem a maior influncia na resposta em malha fechada, ento embora o sistema possua trs ou quatro polos, ele ainda age como um sistema de segunda ou mesmo primeira ordem dependendo da(s) localizao(es) do(s) polo(s) dominante(s).

Traando o lugar das razes de uma funo de transferncia

Considere um sistema de malha aberta que possui uma funo de transferncia de:

Abordagem grfica com LabVIEW

Ns podemos criar um VI para traar o lugar das razes, usando o VI CD Root Locus da sesso Model Construction da paleta Control Design. Observe a figura 2.

Abordagem hbrida grfica/MathScript

Alternativamente, voc pode usar um MathScript Node para traar o lugar das razes, usando o cdigo a seguir:

Atente para a figura 3.

Abordagem com LabVIEW MathScript

Ainda outra abordagem para este problema usar a janela MathScript. Sele-cione Tools MathScript Window, e insira o cdigo a seguir em Command Window:

num=[1 7];den=conv(conv([1 0],[1 5]),conv([1 15],[1 20]));sys=tf(num,den);

num=[1 7];den=conv(conv([1 0],[1 5]),conv([1 15],[1 20]));sys=tf(num,den);rlocus(sys)axis([-22 3 -15 15])

ResultadoUsando a abordagem grfica com

LabVIEW, a abordagem com LabVIEW MathScript ou a abordagem hbrida gr- F4. Grfico do lugar

das razes.

F3. Traando o lugar das razes com utilizao do MathScript Node.

F2. Traando o lugar das razes.


Projetos

fica/MathScript, o resultado deve ser um grfico similar ao mostrado na figura 4.

Escolhendo o valor para K do lugar das razes

O grfico na figura 4 mostra todas as localizaes possveis do polo de malha fechada para um controlador puramente proporcional. Obviamente nem todos os polos de malha fechada vo satisfazer os critrios do nosso projeto.

Para determinar qual parte do lugar aceitvel, ns podemos utilizar o co-mando sgrid on para traar linhas de taxa de amortecimento e frequncia natural constantes. No nosso problema, ns pre-cisamos de um overshoot de menos que 5% (que significa uma taxa de amortecimento Zeta maior que 0,7) e um tempo de subida de 1 segundo (que significa uma frequn-cia natural s maior que 1,8).

Insira o comando sgrid on na janela de comando do MathScript e pressione Enter.

A figura 5, a seguir, ilustra o grfico que voc deve ver. As linhas verde e vermelha foram sobrepostas no grfico.

Nesse grfico, as linhas diagonais in-dicam taxas de amortecimento (z - Zeta) constante e os semicrculos indicam linhas de frequncia natural (n) constante. As linhas vermelhas sobrepostas no grfico indicam as localizaes de polo com uma taxa de amortecimento de 0,7. Entre essas linhas, os polos tero z > 0,7 e fora das linhas z < 0,7. O semicrculo verde indica localizaes de polos com uma frequncia natural n = 1,8; dentro do crculo, n < 1,8 e fora do crculo n > 1,8.

Voltando ao nosso problema, para fazer com que o overshoot seja menor que 5%, os polos devem estar entre as duas linhas vermelhas, e para tornar o tempo de subida menor que 1 segundo, os polos devem estar fora do semicrculo verde. Ento, agora ns sabemos que somente a parte de fora do semicrculo e entre as duas linhas aceitvel. Todos os polos nessa localizao esto no plano da esquerda, portanto, o sistema de malha fechada ser estvel.

A partir do grfico acima ns vemos que h uma parte do lugar das razes dentro da regio desejada. Logo, neste caso, ns somente precisamos de um controlador proporcional para mover os polos para a regio desejada.

F5. Grfico do lugar das razes com linhas de grade.

F6. Lugar das razes interativo na janela MathScript.


Voc pode usar o comando rlocfind na janela MathScript para escolher os polos desejados no lugar:

Os dois argumentos para a funo feedback so o numerador e denominador do sistema de malha aberta. Voc precisa incluir o ganho proporcional que escolheu. Assume-se que a realimentao unitria.

Finalmente, confira a resposta ao degrau do seu sistema de malha fechada.

Clique e arraste os polos de malha fe-chada no grfico para designar onde voc quer que o polo de malha fechada esteja. Voc pode selecionar os pontos indicados no grfico da figura 6 para satisfazer os critrios do projeto.

Note que uma vez que o lugar das razes pode ter mais que um trao, quando voc seleciona um polo, poder querer descobrir onde esto os outros polos. Lembre-se de que eles afetaro a reposta tambm. Do grfico apresentado, ns vemos que todos os polos seleciona-dos esto em posies razoveis. Ento, podemos seguir em frente e usar o k selecionado como o nosso controlador proporcional. Clique em OK para sele-cionar esses polos.

Resposta em malha fechadaCom o objetivo de encontrar a resposta

ao degrau, voc precisa conhecer a funo de transferncia de malha fechada. Voc

[k,poles] = rlocfind(sys)sys_cl= feedback(k*sys,1)

Veja a figura 7.Como ns espervamos, essa res-

posta possui um overshoot menor que 5% e um tempo de subida menor que 1 segundo.

step(sys_cl)

pode calcul-la, ou deixar o LabVIEW faz-lo na janela MathScript.

Download:

Faa o download do software NI LabVIEW, do mdulo Control Design and Simulation e dos VIs utilizados neste tutorial por meio do link: http://brasil.ni.com/saber-eletronica

F7. Resposta de malha fechada.

E


Circuitos Prticos

Display LCD 162 com sensor de Temperatura LM35

Para a criao do projeto dever ser usado um sensor de temperatura LM35, e sero necessrios mais os seguintes componentes:

1 Arduino1 Potencimetro de 100 kohms1 Display LCD 1621 Sensor de Temperatura1 BreadboardAlguns Jumpers para conectar.O modelo do display que se vai usar

o RT162-7 com backlight azul de 16 co-lunas por 2 linhas, ou seja 32 letras. Este modelo pode ser encontrado em vrios sites de venda de eletrnicos e inclusive no mercado livre.

Os pontinhos em vermelho na parte superior do display so os pinos para a conexo com outro hardware (neste caso o Arduino). Veja a figura 1.

Em seguida, apresentada uma breve explicao sobre esses pinos:

1 GND Pino terra do Display.2 VDD Pino corrente do Display

(5 V).

Trabalhos Prticos com Arduino

Este artigo laboratorial ir demonstrar como usar um display LCD 162 com o Arduino, e como controlar um motor de passo utilizando o circuito integrado L293D e Arduino.

Filipe Pereira

3 VO o contraste dos caracteres em relao ao background do dis-play, o potencimetro servir para calibrar esse contraste.

4 RS Controla o local (posiciona-mento) dos caracteres que sero escritos.

5 RW Escrita e Leitura, l ou grava dados.

6 E Habilita a gravao dos dados nos registradores do LCD

7 DB08 DB19 DB210 DB311 DB412 DB513 DB614 DB715BL1BackLightaluzfluores-

cente que ilumina o display. Pino corrente (5 V).

16BL2BackLightaluzfluores-cente que ilumina o display Pino terra.

Iniciaremos com a montagem do cir-cuito (Hardware). Veja as figuras 2, 3 e 4 e siga o modelo.

F1. Display LCD.


Aps o circuito ser montado correta-mente, utilize o cdigo descrito no box 1.

Controle de motores passo a passo, usando o Arduino

O L293D um circuito integrado de ponte-H. Com este CI possvel controlar motores DC e motores de passo. No L293D pode-se utilizar um motor de passo de no mximo 600 mA e 36 V de alimentao. Observe a figura 5. Para este trabalho, vamos utilizar:

1x Circuito Integrado L293D1x Arduino4xresistnciasde10k2xresistnciasde1k2x transistores BC547 NPN (pode

ser utilizado outro equivalente, desde que seja NPN)

2x botes (push-button)1x Motor de passoEm primeiro lugar, devero efetuar

o seguinte esquema de ligaes (vide figura 6).

A bateria de 9 V apenas a demons-trao da fonte externa para alimentar o motor de passo. Veja no datasheet do seu motor de passo qual a tenso utilizada.

Agora, abra a IDE do Arduino e passe a seguinte programao do box 2.

ImplementaoNeste circuito utilizamos o Arduino

para gerar pulsos sequenciais nas sadas digitais 9,8,7 e 6. Atravs da programao, cada uma dessas sadas ativada a cada 8 segundos e quando uma delas est no nvel alto, todas as outras permanecem desabilita-das. Assim, quando a sada 9 est em nvel alto, as sadas 8,7 e 6 esto em nvel baixo. Oito segundos depois, a vez da sada 8 ir ao nvel lgico alto, desabilitando todas as outras. Depois a 7 e a 6. Este ciclo se repete indefinidamente.Atenteparaafigura 7.

As sadas 9,8,7 e 6 do Arduino alimen-tam diretamente um circuito integrado ULN 2003, que nada mais que um driver Darlington de 500 mA, necessrio para excitar as bobinas do motor de passo, co-nectadas s sadas. Esse circuito integrado j contm internamente os diodos de amor-tecimento necessrios para impedir que o surto de tenso que ocorre durante a exci-taodasbobinasdanifiqueocomponente.

Alm da lgica de controle, o Ardui-no tambm responsvel por detectar F3. Esquema de ligaes de um Arduino com um

display LCD, realizado no software Fritzing.

F2. Esquema de ligaes de um Arduino com um display LCD.


Circuitos Prticos

o estado dos interruptores CH1 e CH2. CH1 tem a funo de acelerar os passos do motor, fazendo o espelho girar 1000 vezes mais rpido, facilitando ajustar a localizao doreflexo.CH2 funciona como interruptor inversor, invertendo completamente a se-quncia dos passos. Quando pressionado, faz a sequncia passar dos pinos 9,8,7,6 para 6,7,8,9. Essa tarefa no fundamental.

O esquema anterior mostra todas as conexes entre o Arduino, driver ULN 2003 e o motor de passo. A tenso para alimentao do Arduino vem diretamente do conector USB ligado ao computador, enquanto a tenso para o motor de passo e para o ULN 2003 fornecida por uma fonte de 12 V. A alimentao do ULN 2003 feita no pino 9, atravs de um diodo zener. muito importante observar que a tenso de 12 V est relacionada tenso nominal necessria ao funcionamento do motor de passo utilizado neste projeto. Outros motores operam com outros valores de tenso. Se o motor escolhido trabalhar a 12 V, poder-se- retirar o diodo zener e ligar o pino 9 do ULN 2003 diretamente fonte, que neste caso dever ser regulada. Um cir-cuito integrado LM 7812 uma boa opo.

Excluindo o Arduino, todo o prottipo pode ser na breadboard.Paraverificartodoofuncionamento do circuito conecte 4 LEDs s sadas 6,7,8 e 9 do Arduno ou aos pinos 13,14,15,16 do ULN 2003. Os LEDs devem ser ligados alimentao atravs de resis-tnciasde1k.Se tudoestivercorreto,ao receber alimentao os LEDs devero acender sequencialmente e o motor dever dar 1 passo a cada 8 segundos, podendo ser acelerado ou invertido com auxlio dos interruptores CH1 e CH2.

Box 1

Box 2

#include LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);int potPin = 0;float temp = 0;long val=0;void setup() {lcd.begin(16, 2);}void loop(){val = analogRead(potPin);temp = (5*val*100/1024); //converte tenso em temperatura//Serial.println ((long)temperature);lcd.setCursor(0, 0);lcd.print(Colocar o vosso nome);lcd.setCursor(13, 0);lcd.print(millis()/1000);lcd.setCursor(0, 1);lcd.print(Temperatura);lcd.setCursor(12, 1);lcd.print(temp);

#include //Biblioteca j disponvel na IDE do Arduinoconst int steps=200; //Nmero de passos para o motorint buttonState=0;int buttonState1=0;Stepper motor(steps,8,9); //Pinos 8 e 9 do Arduinovoid setup(

saber eletronica 470

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