M3: Tecnologia dos Componentes Eletrónicos

Transcrição

1 M3: Tecnologia dos Componentes Eletrónicos Turma: 2A Curso Profissional Tećnico de Electrońica, Automac aõ e Computadores Profs: Paulo Serafim / António Paulo Santos

2 Objetivos do Módulo Conhecer e identificar as características gerais dos componentes eletrónicos. Determinar os valores de R e C pelo código de cores Identificar componentes electro nicos através dos símbolos Consultar livros e Datasheets de componentes Identificar componentes electro nicos atrave s do seu código Verificar o estado de funcionamento de um componente electro nico com multímetro

3 Componentes utilizados em Circuitos eletrónicos Os circuitos electro nicos, em circuito impresso (PCI) ou na o, podem ser mais ou menos complexos e com mais ou menos componentes, consoante a func a o que va o desempenhar. Os principais componentes electro nicos sa o: Resistências (R) Condensadores (C) Bobinas (L) Díodos rectificadores (D) Díodos Zener FET Tiristores Triacs Diacs Circuitos integrados (CI) Transístores (T)

4 Componentes utilizados em Circuitos eletrónicos O processador de um computador (PC) e um circuito integrado de resiste ncias, di odos e transi stores interligados que controla o funcionamento do PC, tendo variadas func o es. A placa-mãe (MB) de um PC e uma placa de circuito impresso multicamada constitui da por diferentes componentes electro nicos e outros dispositivos, entre os quais esta o processador (μp). Os componentes electro nicos sa o agrupados em 2 grupos: Componentes passivos: na o provocam a transformac a o do sinal que recebem, limitando-se apenas a receber energia e a transforma -la ou guarda -la. Ex: R, L, C. Componentes ativos: provocam transformac a o do sinal (em amplitude, forma, freque ncia, sentido, tipo,...). Ex: di odos, transi stores, Triacs, FET, CI,...

5 Caraterísticas dos Componentes Eletrónicos Resistências Elétricas (Componente Passivo)

6 Resistências Elétricas Simbologia e Exemplos:

7 Resistências Elétricas Sistema de identificação por cores:

8 Resistências Elétricas Quando a resistência é identificada pelo código de cores e tem: 3 riscas: não está definida a 4ª cor (tolerância), o que significa que as resistências deste tipo têm tolerância 20%. 4 riscas: são resistências de baixa precisão (de 5% a 20% de tolerância) 5 riscas: são resistências de precisão (2% de tolerância ou inferior) 6 riscas: a 6ª cor indica o coeficiente de temperatura Letra de identificação em fórmulas: R Unidade de medida: Ω (ohm) Função: Limitar a corrente (I) ou provocar queda de tensão (q.d.t.)

9 Resistências Elétricas Caraterísticas: Valor nominal, em Ω (sempre indicado) Potência de dissipação: P = R x I 2 (sempre indicado ou reconhecido) Tolerância, em % (indica a diferença máxima de variação do valor de resistência) (sempre indicado) Sistema de identificação por cores, código numérico ou alfanumérico Coeficiente de temperatura Coeficiente de tensão Tensão máxima nominal (V) Tensão de ruído Diagrama de potência Temperatura Caraterísticas resistência Frequência Tipo de ligação (axial ou radial) Dimensões físicas

10 Resistências Elétricas TIPOS DE RESISTÊNCIAS: DE CARVÃO: (AGLOMERADO ou PELÍCULA) METÁLICAS ÓXIDOS METÁLICOS LDR (resistências variáveis com a luz) VDR (resistências variáveis com a tensão aplicada) PTC (resistências que aumentam de valor com o aumento da temperatura) NTC (resistências que diminuem de valor com o aumento da temperatura)

11 Resistências Elétricas CLASSIFICAÇÃO: QUANTO AO MODO DE FUNCIONAMENTO: LINEAR (EX: Carvão, bobinadas, metálicas) NÃO LINEAR (EX: PTC, NTC, LDR, VDR) QUANTO AO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO: BOBINADAS: de potência, de precisão NÃO BOBINADAS: Carvão, bobinadas, metálicas QUANTO AO VALOR: FIXAS VARIÁVEIS: potenciómetros, trimmers,...

12 Resistências Elétricas As resiste ncias de CARVÃO sa o as mais utilizadas por serem mais baratas e serem fabricadas desde 0,1Ω ate dezenas de MΩ. Por outro lado, te m valores ma ximos de pote ncia baixos (1/8W, 1/4W, 1/2W, 1W, 2W, 3W), sa o insta veis, te m tolera ncia alta e coeficiente de temperatura negativo. As resiste ncias de PELI CULA meta lica sa o mais caras pois te m uma peli cula muito fina de ouro. Te m melhor tolera ncia, sa o mais esta veis e te m coeficiente de temperatura positivo.

13 Resistências Elétricas As resiste ncias BOBINADAS sa o constitui das por fios (de cobre - ni quel,...) enrolados num suporte. O valor depende do dia metro do fio utilizado, do comprimento e da resistividade ele ctrica do material. Te m baixa tolera ncia, motivo pelas quais sa o utilizadas em aparelhos de precisa o. Sa o fabricadas para pote ncias mais elevadas (desde W a milhares de W).

14 Resistências Elétricas Valores nominais de resistência: A sucessão de valores nominais de resistência ajusta-se a uma progressão geométrica: onde N é o valor nominal da resistência na posição n e k é um coeficiente relacionado com a tolerância (Tabela I) Nas Tabelas II e III são mostrados os valores normalizados entre 1 e 10. Os outros valores padonizados podem ser obtidos multiplicando esses valores por potências de 10.

15 Resistências Elétricas

16 Resistências Elétricas

17 Resistências Elétricas

18 Caraterísticas dos Componentes Eletrónicos Condensadores (Componente Passivo)

19 Simbologia e Exemplos: Condensadores

20 Simbologia e Exemplos: Condensadores

21 Condensadores Sistema de identificação por cores: Semelhante ao sistema utilizado nas resistências. No entanto, é utilizada outra cor para definir a tensão máxima de trabalho.

22 Condensadores Para os condensadores cerãmicos e de poliester, são utilizadas as seguintes tabelas de cores:

23 Condensadores CONSTITUÍÇÃO: o condensador ti pico e constitui do por dois ele trodos ou placas que armazenam cargas opostas. Estas duas placas sa o condutoras e sa o separadas por um isolante ou por um diele ctrico. LETRA de identificação: F (Farad) FUNÇÃO: Armazenar energia elétrica APLICAÇÕES: fonte auxiliar de energia, Acoplamento AC, correção do fator de potência.

24 Condensadores CARACTERÍSTICAS: Capacidade nominal, em Farad (F). Na prática, encontram-se condensadores com capacidades na ordem dos mf, uf, nf e pf. Tensão nominal Un, em Volt (V) Tolerância em % Temperatura de funcionamento T, em o C Sistema de identificação por cores, código numérico ou alfanumérico Tipo de ligação (Axial ou Radial) Dimensões físicas

25 Condensadores TIPOS DE CONDENSADORES: CERÂMICOS MICA PELÍCULA OU FOLHA ELECTROLÍTICOS HÍBRIDOS POLIESTIRENO POLIPROPILENO POLIÉSTER TÂNTALO DE DUPLA CAMADA (EDLC)

26 Condensadores CLASSIFICAÇÃO: QUANTO AO VALOR: Fixas ou variáveis QUANTO AO FUNCIONAMENTO: Electrostáticos Eletrolíticos: Polarizados / não polarizados TIPO DE DIELÉTRICO: Gasoso (ar, vácuo,...) Sólido (cerâmico, papel,...) Líquido (eletrólito, óleo,...)

27 Caraterísticas dos Componentes Eletrónicos SuperCondensadores (Componente Passivo)

28 SuperCondensadores Para além dos condensadores convencionais, apareceram no mercado novos tipos de condensadores, os SuperCondensadores, os quais permitem armazenar quantidades de energia muito elevadas, podendo ser comparadas ou mesmo melhores do que algumas baterias. Os supercondensadores conte m ce lulas de 25, 50 e 150 farads de capacidade, todas com uma diferenc a de potencial de 2,7 volts.

29 SuperCondensadores VANTAGENS: Desempenho fiável de mais de 500 mil ciclos de carregamento: Capacidade de operac a o em temperaturas que va o dos -40 o C aos +65 o C; Elevada pote ncia e densidade energe tica Invo lucro leve e com pouco volume; Resiste ncia a polaridade invertida, Podem ter um desenho radial de dois pinos para uma instalac a o mais fa cil; Na o requerem qualquer manutenc a o durante 10 anos.

30 SuperCondensadores DESVANTAGENS: Trabalham geralmente com voltagens baixas, na ordem dos 2 a 3 volts.

31 SuperCondensadores Este tipo de dispositivos e habitualmente usado no campo da robo tica e dos sistemas de automac a o industrial, mas tambe m em sistemas de armazenamento UPS para a a rea das telecomunicac o es e em aparelhos electro nicos sem fios. Os supercondensadores possuem uma densidade energe tica elevada em comparac a o com os condensadores convencionais. Conseguem melhorar a sua capacidade para armazenar energia atrave s de um material microscopicamente poroso (como o carva o activado), que aumenta a a rea total da superfi cie que consegue reter os electro es. Embora tenham uma densidade de energia geralmente inferior a das baterias ou das ce lulas de combusti vel, conseguem uma pote ncia e uma longevidade cerca de 10 vezes superiores àquelas, para ale m de carregarem muito mais rapidamente.

32 Componente activo Simbologia e exemplos: Diodos

33 Diodos

34 Diodos Zener

35 Diodos Zener

36 Diodos LED

37 Transistores

38 Transistores Características: o Factor de multiplicação ß ou hfe, dado pela expressão ic = ib x ß o ic: corrente máxima de colector, em A o ib: corrente de base, em ma o ß: beta (ganho de corrente de emissor, sem unidade) o Hfe: ganho (beta, sem unidade) o Tipo: NPN ou PNP, Silício ou Germânio o UCE: tensão entre colector e emissor, em V o UBE: tensão entre base e emissor, em V o UCEO: tensão entre colector e emissor com a base aberta, em V o PTOT: máxima potência que o transístor pode dissipar, em Watt (W) o Ft: frequência máxima de trabalho, em Hz o Temperatura de funcionamento T, em ºC o Encapsulamento: o modo como o fabricante encapsulou o transístor, define a identificação dos terminais (ver imagem da página anterior).

39 Transistores Configurações básicas de um transístor: o Base comum (BC): Baixa impedância (Z) de entrada, Alta impedância (Z) de saída, Não há desfasamento entre o sinal de saída e o sinal de entrada, Amplificação de corrente igual a um o Colector comum (CC): Alta impedância (Z) de entrada. Baixa impedância (Z) de saída. Não há desfasamento entre o sinal de saída e o de entrada. Amplificação de tensão igual a um. o Emissor comum (EC): Média impedância (Z) de entrada. Alta impedância (Z) de saída. Desfasamento entre o sinal de saída e o de entrada de 180. Pode amplificar tensão e corrente, até centenas de vezes

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