* * DIAGRAMAS * *
CONVERSOR DE CA/CC
TELEPATCH - Modelo TCA-12/8 TCA-12/10 TCA-12/12
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
| TIPO | T C A | ||
|---|---|---|---|
| 12/8 | 12/10 | 12/12 | Tensão de entrada | 110 / 220 VAC 50 /60 Hz | Tensão de saída | Ajustável entre 11 e 15 VDC |
| Corrente de saída
a) contínua b) Intermitente (50%) |
5 A 8A |
8 A 10 A |
10 A 12 A |
| Limitação de corrente | 8 A | 10 A | 12 A | Consumo Máximo de Entrada | 2 A | Ondulação Residual | < - 3mV RMS | Regulação com variação na Tensão de Entrada em + - 20 % | Melhor que 1,5 % | Regulação c/variação Carga | Melhor que 1,5 % | Proteção contra sobretensão DC | 16 VAC | Proteção contra sobretensão CA | + 27 % do valor nominal de entrada CA | Proteção contra sobreaquecimento | 100 ºC |
O Conversor CA/CC modelo TCA, constitui um equipamento de alta confiabilidade, projetado para funcionar em condições adversas e com alto desempenho.
Dotado de um circuito de proteção contra sobretensão de saída CC, sobrecorrente de saída, sobretensão de entrada e de excesso de temperatura, este tipo de conversor atende os mais exigentes requisitos de segurança e de confiabilidade existentes, permitindo o seu uso em uma ampla gama de utilizações sem detrimento de sua alta qualidade.
Este conversor , foi projetado para utilização com sistema de radiocomunicações, repetidores, estações fixas e, pode ser configurado como carregador de bateria.
Refira-se ao diagrama de blocos que é mostrado na figura 1. No momento em que o equipamento é posto em conexão com a rede, um circuito de proteção principia a atuar.
O rele de C.A. atracará alguns segundos após energizado o circuito, surgindo . nos terminais de saída uma tensão estabilizada, e limitada em corrente.
Um sensor de sobrecorrente detecta a ultrapassagem do limite de corrente imposta ao equipamento, comandando o circuito de proteção, o qual procede ao desligamento do regulador, provocando o desaparecimento da tensão nos terminais de saída do equipamento.
O religamento é automático e, ocorre sempre alguns segundos após o desaparecimento da ocorrência que deu origem ao evento.
Na persistência da sebrecarga, o circuito de proteção continuara na tentativa do religamento até que a sobrecarga seja removida.
A temperatura presente no radiador dos transistores de saída também é sentida e, o circuito de proteção desliga o regulador sempre que a temperatura ultrapassar 100 ºC, somente tornando a religar a temperaturas inferiores a 70 ºC.
A tensão presente nos terminais de saída da fonte é permanentemente monitorada e, se por uma eventualidade qualquer ultrapassar de 16V, o circuito de proteção atua, tornando a fonte em "Shut-off", e desligando o rele de C.A. A fonte permanecera nessa condição até que seja religada a rede novamente. Se a falha estiver presente, após religada, o piloto "FALHA" acendera alguns segundos apos, indicando a anomalia.
A tensão da rede também é monitorada e o circuito de proteção atua, desligando o rele de CA sempre que a tensão ultrapassar 27% da tensão nominal de entrada (140V ou 280V) e, permanecendo nessa condição enquanto persistir a ocorrência. Apos a tensão da rede retornar ao nominal, a fonte e religada alguns segundos apos a normalização.
Refira-se ao diagrama elétrico que e mostrado na figura 2. esquema contem todo o circuito do retificador, do regulador e o circuito de proteção.
A tensão primaria de rede e convertida por T1 para cerca de 21 VCA (com carga) e é retificada por D1 e filtrada por C2 a C5.
O gerador de corrente constante carrega o capacitor C6 colocando em condução o transistor Q4, diminuindo o potencial no seu coletor, o que provoca a condução do transistor excitador Q7.
Os transistores de potencia Q8 a Q12 conduzem, fazendo com que aumente a tensão no terminal de saída da fonte. A tensão de saída em elevação fará com que a queda de tensão entre coletor-emissor do transistor Q4 diminua.
A corrente fornecida pelo gerador Q5 permanece, porem, constante, Uma vez que o potencial no terminal de saída da fonte atinja um valor tal que no cursor do trimpot P1 a tesão ultrapasse + 7,4 V, o transistor Q6 começa a conduzir, drenando parte da corrente que, através de R8, polariza diretamente o transistor Q4.
Como a queda de tensão em Q4 diminui, e, também a corrente Iceo, a tensão na saída não aumenta mais permanecendo estabilizada. Quando uma carga é aplicada aos terminais de saída, a tensão diminui, o que provoca um aumento na corrente da base de Q4, fazendo com que Q7 conduza mais, elevando a tensão de saída da fonte ao valor inicial existente antes de a carga ser colocada. Os capacitores C7 e C8 eliminam qualquer componente C.A que venha a surgir devido ao fator de amplificação do circuito.
O diodo D9 compensa termicamente as variações do zener D10 contribuindo para uma melhor regulação do circuito face às variações da temperatura.
Com esse circuito, é possível obter-se valores de regulação melhores do que 0,5% em altas potencias, dependendo do rendimento do transformador, utilizado. Na pratica, valores de 0,1% a 0,5% são típicos.
Quando o equipamento é posto em conexão com a rede, o rele RL1 encontra-se em repouso, não permitindo a ligação do primário do transformador T1 com a rede.
O transformador T2 porem, encontra-se energizado e fornece alimentação ao circuito da proteção.
A alimentação é regulada em 8V pelo integrado U1.
Devido a que o capacitor C9 encontrava-se inicialmente descarregado, o potencial no pino 8-de U2 é inferior ao existente no pino 9, fazendo com que a saída do comparador (pino 14) esteja no estado alto.
Os transistores Q2 e Q3 estarão saturados, provocando o desligamento do circuito regulador pelo desaparecimento da corrente de base de Q4.
O rele RL1 continua em repouso. Uma vez que a tensão do capacitor ultrapasse o valor da tensão existente no pino 9 de U2, a saída do comparador transicionará rapidamente para o estado baixo, levando ao repouso os transistores Q2 e Q3.
O rele RL1 atraca, então pondo T1 em conexão com a rede.
A tensão presente nos terminais de saída da fonte é constantemente monitorada.
Se por alguma eventualidade vier a ultrapassar 16 Volts, a tensão presente no pino 4 do integrado U2 será mais alta que a tensão presente no pino 5, a qual é determinada pela histerese introduzida por R30/R31/R32 (tipicamente 3,86V e 4,12V) e, a saída (pino 2) desse comparador transiciona para o estado baixo, descarregando o capacitor C9.
O divisor resistivo R35/ R41 fornece uma tensão equivalente a 1/2Vcc para a pino 4 do integrado U2.
No momento em que a fonte é posta conexão com a rede, o capacitor C11 estará inicialmente descarregado, o que faz com que o pino 2 assuma um estado de alta impedância na ocorrência da ultrapassagem da tensão de saída , o regulador é desligado e o rele RL1 desatraca, o que provoca o desaparecimento da tensão de saída da fonte.
A condição de "SHUT-0FF" persistira até que a fonte seja desligada e novamente religada a rede Na persistência da condição anômala , apos alguns segundos iniciais com o rele RL1 inoperante, logo apos o seu atracamento essa anomalia é detectada e a fonte sofre um novo "SHUT-OFF" .
Pela bobina do rele RL2 passa toda a corrente que e solicitada pela carga imposta aos terminais da fonte.
O ajuste do limite da corrente de saída é feita variando-se a indutância apresentada pela bobina, com um numero fixo de espiras, aumentando (o que eleva o limite de corte) ou diminuindo (o que abaixa o limite de corte) o espaçamento entre as espiras da bobina.
Com a bobina utilizada o a juste de corte pode se situar entre os 7A e 13A com o "reed-switch" especificado.
Quando o limite do corte pré-ajustado é atingido, o "reed-switch" fecha e, através do divisor R29/R36, aplica cerca de 8V no pino 6 do integrado U2, fazendo com que a saída desse comparador (pino 1) assuma o estado baixo, descarregando o capacitor C9.
Com o "SHUT-OFF" da fonte, a "REED-SWITCH", abre e o capacitor C9 torna a carregar.
Alguns segundos apos, o rele RL1 atraca novamente.
Na persistência da sobrecarga a fonte sofre um novo "SHUT-OFF". A tentativa de religamento persistira ate que a sobrecarga seja removida dos terminais de saída da fonte.
Igualmente, uma parte da tensão presente no pino 1 do integrado U1 é aplicada ao pino 6 de U2 pelo divisor resistivo R27/R36.
O divisor esta calculado para que, com uma tensão primária maior que 27 % (140V ou 280V) da tensão nominal de rede (11OV ou 220V), a histerese do circuito seja ultrapassada, o que provoca um "SHUT-OFF" enquanto persistir a tensão na rede maior que o especificado.
Alguns segundos apos a normalização da tensão de rede, a fonte religa e pode operar normalmente.
Durante o funcionamento normal da fonte, o resistor "NTC" R37 apresenta uma resistência que é inversamente proporcional a temperatura média existente no centro da massa do radiador dos transistores excitadores e de potencia.
Na eventualidade dessa temperatura ultrapassar + 100 ºC, a saída do comparador (pino 13) correspondente transicionará para o estado baixo, descarregando a capacitor C9.
O "SHUT-OFF" da fonte persistira até que a temperatura média na massa do radiador seja inferior a + 60 ºC, quando a fonte, então é novamente religada.
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Publicado em 18 de outubro de 2005
Atualizado em 18 de outubro de 2005