[Tutorial] Dobrador ou Inversor de Tensão!

Postado por LordOfDeath em 04/set/2014 - Sem Comentários

Boa Tarde, Internautas,

Venho através do Teckler neste final de tarde apresentar a vocês um dobrador de tensão contínua, que nos permite dobrar tensões entre +3 v e +15 v com baixa amperagem. Para isso utilizamos a tecnologia digital CMOS ( Complementary Metal-Oxide-Semiconductor ).

Para quem ainda não conhece, CMOS é uma tecnologia empregada em circuitos impressos que incluem elementos lógicos como flip-flop’s, contadores, decodificadores etc, além de micro controladores, microprocessadores, memoria ram etc.

Bem a base do que iremos fazer hoje é o CMOS 4093B, que ira operar como oscilador, excitando diodos e capacitores fazendo com que a atenção aumente significativamente. Como podem ver no esquema abaixo.

Esquematico do Dobrador de Tensao
Legal, mas como ele funciona realmente? E a pergunta que alguns devem estar se fazendo.

Bem o CMOS 4093B como pode ver, possui 4 portas logicas NAND em seu interno, onde uma estará funcionando como um oscilador que ira operar em uma frequência de 100 e 1000 Hz, que poderá ser ajustado com uso de um trimpot em R2.

Obs: Trimpot é um resistor de valor variável, é semelhante ao potenciômetro. A grande diferença é que o trimpot geralmente é ajustado na sua medida de resistência e depois o seu cursor não é mais alterado. Enquanto que o potenciômetro você pode ficar alterado a sua resistência.
O sinal do oscilador é enviado para as outras portas NAND que atuam como buffer’s amplificadores ou inversores. Sendo que se ha saída esta em nível baixo, o Capacitor (1) e carregado pelo Diodo (1) com a tenção de alimentação do circuito (+3V, +5V,+15V). Porem se a saída esta em nível alto, o Capacitor (2) carrega-se com a tensão de alimentação via Diodo (2).
Como podemos observa os dois capacitores em relação a saída do circuito estão em serie, resultando assim na soma da tensão carregadas nos capacitores, ou seja, o dobro da tensão inicial.

Poxa interessante, mas como posso fazer um circuito impresso disso?

Primeiramente vamos a lista de materiais:

  1. C1                CPOL-EUE2.5-5 POLARIZED CAPACITOR 22  uF
    
  2. C2                CPOL-EUE2.5-5 POLARIZED CAPACITOR 22  uF
    
  3. C3                CPOL-EUE2.5-5 POLARIZED CAPACITOR 100 uF
    
  4. C4                C5/2.5        CAPACITOR 100 nF
    
  5. D1                1N4148DO35-7  DIODE
    
  6. D2                1N4148DO35-7  DIODE
    
  7. IC1               4093N         Quad 2-input NAND schmitt trigger
    
  8. R1                R-EU_0207/12  100 k/ohm ou se preferir use um Trimpot
    
  9. R2                R-EU_0207/12  10 k/ohm
    
  10. X1 e X2           AK300/2       Born ou Pinos se preferir
    

Bem para desenhar o esquema e confeccionar sua placa de circuito impresso você pode utilizar um programa chamado EAGLE CAD SOFT, que pode ser baixado através do seguinte link: EagleCad – Software : Download ou simplesmente aproveitar este esquema abaixo já desenhado.

PCB do Esquematico do Dobrador de TensaoPCB do Esquematico do Dobrador de Tensao com Componentes

Podendo ser baixado em PDF, através do link: PCB do Circuito : Donwload , ou se preferirem moldar a sua própria plaquinha segue o esquema do EAGLE abaixo:

Esquematico do Dobrador de Tensao

Observação Geral: A medida da tensão de saída deve ser feito por um multímetro de alta precisão, ou seja, com a sensibilidade por volta de 50000.

Video ensinando a fazer placa de circuito impresso de maneira correta:


Fonte de Pesquisa: Sites como Clube do Hardware, Newtoncbraga, yahoo respostas, youtube e google foram essencialmente relevante para escritura desse tutorial. Além de programas como Protheus 7.10 e o Eagle Cad Soft 6.4 que foram essenciais para demonstração do circuito e desenho de placa.

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