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SCR como protetor de sobre-tensão Podemos utilizar um SCR com diversos fins em tensão contínua. Uma das formas onde ele pode ser utilizado é como protetor de sobre-tensão em uma fonte de tensão que tenha a sua saída fixa em um determinado valor. Vamos supor que tenhamos uma fonte de 12 Vcc e que ela esteja ligada em um circuito que não possa ter uma alimentação, em nenhum caso, superior a 14 Vcc. Podemos, com um SCR, criar um pequeno circuito que faça a alimentação ser interrompida caso a tensão da fonte chegue a 14 Vcc.

Como funcionam os Um SCR é um diodo tem apenas uma dire crs Swipe to page quer dizer que: ele m diodo comum, mas que a sua condução ir depender de um pulso de tensão em seu gate para começar. No caso da linha TIC106, este pulso deve ter uma amplitude de 1 volt maior do que a tensão do catodo. No nosso caso como a o catodo está ligado no terra à tensão de gate para disparo será de 1 volt (Vgk). O gate consome uma corrente para disparar o SCR, esta corrente recebe o nome de corrente de disparo (Id) e tem um valor, na Inha TIC106, de 200uA.

Um diodo zener apresenta a seguinte característica: quando inversamente polarizado estabiliza uma tensão sobre si. Esta tensão recebe o nome de tensão zener (Vz). Esta tensão ficará fixa dentro de limites Swi;R ta u impostos pela mínima e máxima corrente através do zener (Iz). Podemos dizer que se um zener de 12 volts começara a estabilizar a tensão sobre ele, e fixá-la em 12 volts, a partir do momento em que por ele passa a corrente mínma. ara que um diodo zener funcione corretamente deve estar devidamente polarizado por resistores ou outros componentes. Como funciona o circuito: Enquanto a tensão é menor do que 14 volts o diodo zener não conduz e o SCR não é disparado, pois não existe corrente em seu gate, veja que para existir uma corrente de gate o zener tem que onduzir. Quando a tensão chegar a 14 volts o zener começará a conduzir e o SCR disparará, colocando o ponto X em curto com o terra através de RI. Perceba que, imediatamente antes do ponto X, existe um fusível.

Quando o SCR conduzir a corrente que irá passar por este fusiVel será o suficiente para abri-lo o mais rápido poss[vel, impedindo assim, que a tensão na saída passe de 14 volts e que algum componente, tanto do circuito alimentado, como da fonte sejam prejudicados. Vamos dimensionar o circuito: Para tanto precisamos conhecer algumas características dos componentes que estaremos utilizando neste circuito: SCR TICI 06D- corrente de disparo (Id) = 200uA. – máxima corrente constante entre anodo e catodo = 5A. – máxima corrente de pico entre anodo e catodo 30A. máxima tensão entre anodo – máxima tensão entre anodo e catodo = 400V. – tensão entre gate a catodo (Vgk) para disparo = 1 volt. Di0d0 zener (Zl) IN4742 = 12 volts x 1 watt. Com estas características, que são obtidas com o fabricante, já podemos calcular o circuito. O primeiro passo é definir as corrente máxima e mínima do zener. Para isto utilizamos as seguintes equações: Izmax Pz/ Vz onde: Izmax é a máxima corrente que o zener suporta, pz é a potência do ener e Vz são a tensão do diodo zener. Izmax Pz / Vz Izmax – I W / 12 vcc 83,33mA. Agora temos que calcular a corrente minima do zener.

O valor desta corrente é, normalmente, 10% de seu valor máximo, temos então: Izmin Izmax / 10 Izmin – – 83,33mA / 10 – 8,33mA Em nosso circuito o valor de Izmin será muito importante, pois será a partir deste valor que faremos os nossos cálculos para encontrar o valor dos outros componentes. A partir do Izmin o zener já estará conduzindo e o SCR já disparará colocando o fusível em curto com o terra abrindo-o. Com o valor de Izm iá pod pnGF 3 5 o valor do resistor RI: gual à tensão necessária entre gate e catodo do scr para que ele dispare que é igual a 1 volt.

RI = 14- 12-1 / 8,33mA- 120 Ohms. A potência deste resistor pode ser calculada assim: PRI VRI x Izmin 1 x 8,33mA 0,0083 W podemos usar um resistor de 1/8 de watt com certeza pois 1/8W = 0,125 W > 0,0083W. R2 deve ser calculado para drenar, para o terra, o excesso da corrente que passa pelo zener_ Sabemos que a corrente de disparo do SCR é de 200uA, portanto a restante da corrente que passa pelo zener será “desviada” para o terra pelo resistor R2. Cálculo de R2: R2 Vgk / Izmin — Id VR2 é igual a Vgk pois os dois estão em paralelo. / 8. 3r-nA – 200uA 1 / 0,00833 – 0,0002 = 123 Ohms, adotamos o valor comercial de 120 1 / 0,00813 Ohms. A potencia deste resistor será calculada assim: PR2 – Vgkx Izmin – Id PR2 = 1 x O,00813 = 0,0081 fusíveis que abrem apenas com um valor muito maior que o seu valor nominal por isto adotamos como corrente de ruptura do fusível um valor, no mínimo, 80% maior do que a corrente nominal. No nosso exemplo vamos adotar a máxima corrente constante do SCR, para obter um resistor de valor menor. Podemos fazer isto pois esta corrente só circulará por um breve instante e está muito abaixo da máxima corrente de pico do SCR.

R3 = V entrada máxima/ 5A R3 = 14 V / 5 A = 2,8 Ohms , podemos adotar o valor comercial de 2,7 Ohms. A potencia deste resistor seria de: PR3 = VR3 x = 14 x 70W. Mas, na prática, como esta corrente irá passar pelo resistor durante um período muito curto podemos adotar uma potência bem menor: PR3 = PR3 calculado / 70 10 = 7W. podemos adotar o valor comercial de IOW. Como fica o circuito: “Puxando” para o vermelho estão os blocos e componentes normais da fonte e “puxando” para o azul está a proteção acrescentada com a indicação dos componentes calculados. [pic] RI está ligado em série co tre o zener e o gate do