Diodo de comutação

PEÇAS E MATERIAIS

• bateria de 6 volts
• Transformador de energia, 120 VCA de redução para 12 VCA (catálogo Radio Shack # 273-1365, 273-1352 ou 273-1511).
• Um diodo retificador 1N4001 (catálogo Radio Shack # 276-1101)
• Uma lâmpada de néon (catálogo Radio Shack # 272-1102)
• Dois interruptores de alternância, SPST (“Single-Pole, Single-Throw”)

Um transformador de potência é especificado, mas qualquer indutor de núcleo de ferro será suficiente, até mesmo o indutor ou transformador caseiro do capítulo de experimentos de CA! O diodo não precisa ser um modelo exato 1N4001. Qualquer uma das séries “1N400X” de diodos retificadores são adequados para a tarefa e são bastante fáceis de obter. Eu recomendo interruptores de luz doméstica por seu baixo custo e durabilidade.

REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 1, capítulo 16:"Constantes de tempo RC e L / R"

Aulas de circuitos elétricos , Volume 3, capítulo 3:“Diodos e retificadores”

OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Analise o “retrocesso” indutivo
• Aprenda como suprimir o "retrocesso" usando um diodo

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

Ao montar o circuito, tenha muito cuidado com a orientação do diodo. A extremidade do cátodo do diodo (a extremidade marcada com uma única faixa) deve estar voltada para o lado positivo (+) da bateria.

O diodo deve ser polarizado reversamente e não condutor com a chave nº 1 na posição “ligada”. Use o enrolamento de alta tensão (120 V) do transformador para a bobina do indutor.

O enrolamento primário de um transformador abaixador tem mais indutância do que o enrolamento secundário e dará um maior efeito de piscar da lâmpada. Defina a chave # 2 para a posição "desligada". Isso desconecta o diodo do circuito para que ele não tenha efeito.

Fechar e abrir rapidamente (“ligar” e depois “desligar”) o interruptor # 1. Quando essa chave for aberta, a lâmpada de néon piscará com o efeito do "retrocesso" indutivo. A rápida diminuição da corrente causada pela abertura do interruptor faz com que o indutor crie uma grande queda de tensão enquanto tenta manter a corrente na mesma magnitude e indo na mesma direção.

O retrocesso indutivo é prejudicial para os contatos da chave, pois causa arco excessivo sempre que eles são abertos. Neste circuito, a lâmpada de néon na verdade diminui o efeito, fornecendo um caminho de corrente alternativo para a corrente do indutor quando o interruptor abre, dissipando a energia armazenada do indutor sem causar danos na forma de luz e calor.

No entanto, ainda há uma queda de tensão bastante alta nos contatos de abertura da chave nº 1, causando arco elétrico indevido e encurtando a vida útil da chave. Se a chave # 2 estiver fechada ("ligada"), o diodo agora fará parte do circuito.

Feche e abra rapidamente a chave nº 1 novamente, observando a diferença no comportamento do circuito. Desta vez, a lâmpada de néon não pisca.

Conecte um voltímetro ao indutor para verificar se o indutor ainda está recebendo a tensão total da bateria com a chave # 1 fechada. Se o voltímetro registrar apenas uma pequena tensão com a chave nº 1 “ligada”, o diodo provavelmente está conectado ao contrário, criando um curto-circuito.



PLANILHA RELACIONADA:

• Planilha de aplicações de diodos diversos