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VOLTÍMETRO - HOTCHECK. SUMÁRIO:. 1. INTRODUÇÃO 1.1. LM3914 1.1.1. FUNÇÕES DOS PINOS 2. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO 3. TEORIA DE FUNCIONAMENTO 4. MONTAGEM 5. ADAPTAÇÕES. 1. Introdução.
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SUMÁRIO: • 1. INTRODUÇÃO • 1.1. LM3914 • 1.1.1. FUNÇÕES DOS PINOS • 2. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO • 3. TEORIA DE FUNCIONAMENTO • 4. MONTAGEM • 5. ADAPTAÇÕES
1. Introdução • O hotcheck é um voltímetro de escala ajustável. Além de ler tensões normalmente, permite ao usuário a seleção das escalas de tensão visualizáveis. • Visualização dos valores: Display barra-grafo(conjunto de 10 LED’s). Modos de operação: modo único ou modo contínuo.
O dispositivo hotcheck geralmente funciona sob uma carga de 300mA, a qual é acionada pela chave de entrada do dispositivo. • Correntes de circulação: • - No modo único, apenas um LED acende por vez, sendo este modo mais usado quando se deseja minimizar o efeito da corrente no conjunto. • - Quando o modo barra-grafo é acionado para mostrar a tensão da carga, os 100mA usados para acendimento dos 10 LED’s são adicionados aos 300mA da carga, aumentando a corrente para 400mA.
O hotcheck é baseado no circuito integrado LM3914, que será comentado adiante. • Apesar da idéia de medição não ser nova, o que distingue esse dispositivo é a sua compatibilidade e seu funcionamento transistor-carga, que leva a uma fácil e rápida comparação dos valores de tensão.
O LM3914 é um circuito integrado monolítico que toma o nível de tensão presente em sua entrada e controla 10 LED’s, provendo uma escala linear de 10 pontos. • Dispõe de um pino para troca do modo de funcionamento, permitindo escolher se a representação da tensão será em barra de luz ou ponto. • A corrente que circula pelos LED’s é regulada e programável, de modo que não há necessidade de resistores para cada um deles.
A entrada está protegida contra sobre-tensões. • O integrado contém sua própria referência de tensão e um divisor de tensão de 10 etapas, cujas saídas são as encarregadas de manejar os LED’s. • O CI dispõe de 18 pinos, 9 dispostos de cada lado, os quais serão estudados a seguir.
1.1.1. Funções dos pinos • Pinos2 e 3: Dois pinos para alimentação do CI, conectados ao terra e ao Vcc respectivamente; • Pino1: Controla o primeiro LED da escala; • Pinos18-10: Led’s 2 ao 10; • Pino9: Encarregado de selecionar o modo de funcionamento do chip. Se conectado ao terra, funciona em modo ponto; caso ligado a tensão +V, funciona em modo barra.
Pino7: A corrente que passa por esse pino é que determina o brilho dos LED’s. • Pino8: Encarregado da seleção da escala de visualização. • Pinos 4 e 6: Extremos do divisor de tensão; • Pino5: Entrada da tensão a ser medida;
3. Teoria de funcionamento • Os diodos D11 e D12 são usados para proteção contra polarização reversa. Em modo normal, apenas causam queda de 0,7V na tensão do circuito. • Botão SW1 é usado para fechar o circuito. Chave projetada para corrente pequena(<<300mA): Transistor NPN para amplificação da corrente através da chave e de R1, drenada pelo resistor R2~10 ohm. • potência sobre R2 =dissipação forte de calor = nome do circuito
Resistores R3 e R4 formam um divisor de tensão que “fatiam” a tensão de entrada a ser medida no pino5. • Resistores R6, R7 e R8 também funcionam como divisores de tensão e são os responsáveis pelos intervalos(escalas) de visualização das voltagens. Considerando para uma escala fixa: Vh=tensão máxima visualizável Vl=tensão mínima visualizável DV=Vh-Vl Logo, temos:
R6 = 600 x DV R7 = R6 x 2,5/DV – 1 R8 = (Vh-3,2)/(DV/R6 + 0,0002) (Seletores das escalas de visualização)
5. Adaptações • Uso de decodificadores BCD – Trabalho com displays de 7 segmentos; • Uso de Amplificadores Operacionais como forma de escalonamento dos valores de tensão medidos; • Substituição do bloco regulador LM3914 por sub-blocos eletrônicos de mesma finalidade.
