1 Experimentos com Diodos
1.1 Protetor de Aparelhos
Os aparelhos eletrônicos comuns que usam
materiais semicondutores são muito sensíveis ao
sentido de circulação da corrente. Se invertermos as
pilhas, corremos o risco de que junções que não
deveriam conduzir a corrente o façam e, com isso, o
aparelho poderá sofrer danos. Uma forma interessante
de proteger um aparelho contra inversões acidentais
das pilhas ou bateria, é com o emprego de um diodo,
conforme exibido na figura a seguir:
funciona, ou se usarmos uma lâmpada, somente ela
liga.
Quando a chave S1 está na posição B, a
corrente flui no sentido oposto e apenas D2 é
polarizado no sentido direto. Nestas condições, apenas
o motor M2 funciona, ou se usarmos uma lâmpada ela
é que liga.
Em um projeto de controle remoto para um
pequeno robô, utilizando um par de fios, podemos
proceder como mostra a próxima figura.
1.2 Redutor de Tensão
O interessante do diodo é que, diferentemente
de um resistor onde a queda de tensão depende da
corrente, nele a queda de tensão é constante,
independentemente da intensidade da corrente.
Podemos usar esta propriedade para reduzir a tensão
em um circuito usando diodos. Com 4 diodos, podemos
reduzir a tensão de 6V de uma bateria para
aproximadamente 3,2V. Observe a figura abaixo:
Acionando o motor M1 o robô vai para a
esquerda, enquanto que acionando M2 o motor vai para
a direita. Atuando rapidamente na chave S1 de modo
que ela troque constantemente as posições A e B,
conseguimos fazer o robô ir para a frente.
1.4 Qualquer Polaridade: A Ponte de Graetz
Uma configuração de extrema importância para
a eletrônica que utiliza diodos é a ponte de Gräetz ou
ponte retificadora.
Nessa ponte, usamos 4 diodos ligados de tal
forma que independentemente da polaridade da tensão
aplicada na entrada, a corrente que flui na carga (motor
ou lâmpada) tem sempre o mesmo sentido. Na figura
abaixo vemos como os diodos são ligados nessa ponte.
1.3 Controle Inteligente para Lâmpadas e Motores
Um problema interessante para um projeto
simples de Robótica é o seguinte: Como controlar dois
motores ao mesmo tempo, usando apenas dois fios de
ligação entre a caixa de controle e os motores?
Empregando diodos, temos uma solução
simples para este problema. Esta solução é dada pelo
circuito da figura a seguir. Neste circuito S2 é o
interruptor de acionamento de um ou de outro motor.
Coloque diodos 1N4007 para fazer uma ponte
dessas que possa ser usada com pequenos motores.
Perceberá que, independentemente do modo como as
pilhas são ligadas na entrada, a corrente circulará
sempre no mesmo sentido no motor, ou seja, ele girará
sempre no mesmo sentido.
Uma aplicação “robótica” para essa ponte é
exibida na figura a seguir em que controlamos dois
motores com uma mesma chave.
Quando a chave S1 está na posição A, o
sentido da corrente é tal que apenas D1 é polarizado no
sentido direto. Nestas condições, apenas o motor M1
O motor M1, ligado diretamente ao circuito de
controle reversível, inverte o sentido de rotação quando
acionamos a chave S1. No entanto, o motor M2,
qualquer que seja o sentido de circulação da corrente
ou a posição da chave S1, gira sempre no mesmo
sentido.
Apesar dos motores terem comportamentos
diferentes, o circuito de controle é comum e usa dois
fios apenas. Trata-se de uma solução interessante para
um projeto de mecatrônica que use dois motores, mas
onde apenas um deva ter o sentido de rotação invertido
por um comando externo.
1.5 Circuito de “Reforço”de Potência
Eis uma outra idéia para um experimento ou
aplicação prática envolvendo diodos. No circuito da
figura abaixo temos uma fonte formada por 4 pilhas que
alimenta um motor de 6V. Porém, em determinamos
momentos, precisamos de potência extra para o motor,
o que pode ser feito com um breve aumento da tensão
que aplicamos a ele, por exemplo 3V a mais de duas
pilhas adicionais. Não devemos manter o motor
permanentemente alimentado com esta tensão extra,
pois ele poderá aquecer-se demais.
A potência extra pode ser necessária, por
exemplo, para tirar um pequeno robô do repouso
quando ele precisa vencer o atrito, ou mesmo para
vencer um obstáculo inesperado. Isso é feito com o
sistema de diodos e o interruptor de pressão mostrados
na figura acima.
FONTE: BRAGA, Newton C. Experimentos com
Diodos. Revista Saber Eletrônica.