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Circuito Temporizador Único Mosfet

O artigo a seguir discute o uso de um mosfet como um interruptor para alternar cargas de alta corrente com eficiência. O circuito também pode ser transformado em um circuito de atraso OFF com modificações simples. O projeto foi solicitado pelo Sr.Roderel Masibay.

Comparando Mosfet com BJT

Um transistor de efeito de campo ou mosfet pode ser comparado com um bjt ou transistores comuns, exceto uma diferença significativa.

Um mosfet é um dispositivo dependente de tensão, ao contrário dos BJTs, que são dispositivos dependentes da corrente, o que significa que um mosfet ligaria totalmente em resposta a uma tensão acima de 5V com corrente praticamente zero em sua porta e fonte, enquanto um transistor comum pediria uma corrente relativamente mais alta para ligando.

Além disso, esse requisito de corrente aumenta proporcionalmente à medida que a corrente de carga conectada aumenta em seu coletor. Os mosfets, por outro lado, comutariam qualquer carga especificada, independentemente do nível de corrente do portão, que pode ser mantido nos níveis mais baixos possíveis.

Por que Mosfet é melhor BJT

Outra coisa boa sobre a comutação mosfet é que eles conduzem totalmente, oferecendo resistência muito baixa no caminho da corrente até a carga.

Além disso, um mosfet não exigiria um resistor para acionamento do portão e pode ser comutado diretamente com a tensão de alimentação disponível, desde que não esteja muito além da marca de 12V

Todas essas propriedades associadas aos mosfets o tornam um vencedor claro quando comparado aos BJTs, especialmente quando é usado como um interruptor para operar cargas poderosas, como lâmpadas incandescentes de alta corrente, lâmpadas halógenas, motores, solenoides etc.

Conforme solicitado aqui, veremos como um mosfet pode ser usado como um interruptor para alternar um sistema de limpador de carro. Um motor de limpador de carro consome uma quantidade considerável de corrente e geralmente é comutado através de um estágio de buffer, como relés, SSRs, etc. No entanto, os relés podem ser propensos ao desgaste, enquanto os SSRs podem ser muito caros.

Usando Mosfet como um switch

Uma opção mais simples pode ser na forma de um switch mosfet, vamos conhecer os detalhes do circuito do mesmo.

Conforme mostrado no diagrama de circuito fornecido, o mosfet forma o principal dispositivo de controle, praticamente sem complicações em torno dele.

Um interruptor em seu portão que pode ser usado para ligar o mosfet e um resistor para manter o portão do mosfet em uma lógica negativa quando o interruptor está na posição OFF.

Pressionar o interruptor fornece ao mosfet a tensão de porta necessária em relação à sua fonte, que está em potencial zero.

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CIRCUITO TEMPORIZADOR ÚNICO MOSFET 7
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CIRCUITO TEMPORIZADOR ÚNICO MOSFET 8

O gatilho liga instantaneamente o mosfet para que a carga conectada em seu braço de drenagem fique totalmente ligada e operacional.

Com um dispositivo de limpeza conectado a este ponto, isso faria com que ele se apagasse por tanto tempo que o interruptor permanecesse pressionado.

Um sistema de limpador às vezes requer um recurso de atraso para permitir alguns minutos de ação de limpeza antes de parar.

Com uma pequena modificação, o circuito acima pode ser simplesmente transformado em um circuito de atraso OFF.

Usando Mosfet como um temporizador de atraso

Conforme mostrado no diagrama abaixo, um capacitor é adicionado logo após a chave e através do resistor de 1M.

Quando a chave é momentaneamente ligada, a carga liga e também o capacitor carrega e armazena a carga nele.

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Demonstração de vídeo

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YouTube video

Quando a chave é desligada, a carga continua a receber energia, pois a tensão armazenada no capacitor sustenta a tensão da porta e a mantém ligada.

No entanto, o capacitor descarrega gradualmente através do resistor de 1M e quando a tensão cai abaixo de 3V, o mosfet não é mais capaz de segurar e todo o sistema desliga.

O período de atraso depende do valor do capacitor e dos valores do resistor, aumentando qualquer um deles ou ambos aumenta o período de atraso proporcionalmente.

Calculando o atraso

Para calcular o atraso produzido pela constante RC, podemos usar a seguinte fórmula:

V = V0 xe(-t/RC)

  • V é a tensão limite na qual o mosfet deve apenas desligar ou apenas começar a ligar.
  • V0 é a tensão de alimentação ou Vcc
  • R é a resistência de descarga (Ω) que é conectada paralelamente ao capacitor.
  • C (Valor do capacitor (F) no exemplo 100uF)
  • t (tempo de descarga que queremos calcular (s) )

queremos saber o atraso

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FONTE


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