optoeletrónica

1. Optoeletrónica.
Aplicações com opto isoladores.
Componentes fotossensíveis.
TRABALHO ELABORADO POR: LUÍS FARINHA - Nº17

2.  3º Ano – Curso Profissional de Técnico de Manutenção Industrial – Variante de
Mecatrónica
 Disciplina – Tecnologia e Processos
 Módulo nº 15: Eletrónica de Potência
 Professor: Gualter Santos
 Avelar, janeiro, 2018

3. Índice
 Introdução;
 Optoeletrónica;
Conceito geral;
 DIAC;
Simbologia;
 Transístor de unijunção (UJT);
 Opto isoladores;
Aplicações;
 Componentes Fotossensíveis;
 Conclusão;
 Web Grafia;

4. Introdução
 O presente trabalho é elaborado no âmbito do módulo quinze da
disciplina Tecnologia e Processos, Eletrónica de Potência.
 Pretende-se a realização de uma pequena introdução ao tema da
optoelectrónica. Mais concretamente o desenvolver de quatro temas:
DIAC, Transístor de unijunção, opto isoladores e componentes
fotossensíveis. Cada um será explicado, desenvolvido e se necessário
complementado com exemplos, imagens ou esquemas, facilitando assim
o entendimento pretendido.

5. Introdução
 Esta temática não será propriamente fácil de abordar, pois, não é algo do
senso comum e a informação na internet é reduzida, algo que procurarei
dar a volta por cima, fazendo um trabalho de pesquisa completo e
fidedigno.
 A atividade é disposta num capítulo principal, capítulo esse que engloba
cerca de três a quatro subcapítulos.
 A metodologia utilizada foi a pesquisa na internet, auxiliada com a
pesquisa no manual da disciplina.

6. Optoeletrónica
 Conceito geral:
 A optoeletrónica é, nada mais nada menos, que o estudo e aplicação de
aparelhos eletrónicos que fornecem, detetam e controlam a luz. Inclui
também formas invisíveis de radiação como raios gama, raios-X,
ultravioleta e infravermelho, em adição à luz visível.

7. Optoeletrónica
 Trata de conversão de energia elétrica para luz e conversão da luz em
energia elétrica por meio de materiais chamados semicondutores. Estes
aparelhos são normalmente transdutores, um transdutor é um dispositivo
que é capaz de converter um tipo de energia de entrada em outro de
saída.
 A optoeletrónica lida com todas interações entre luz e campos elétricos,
quer eles formem ou não um aparelho eletrónico.

8. Optoeletrónica

9. DIAC
 A sigla DIAC, Diode for Alternating Current, representa um díodo que
apenas conduz a corrente quando uma determinada tensão de disparo é
alcançada, quando a corrente elétrica está abaixo de um valor
determinado, esse valor é chamado de corrente de corte.
 Isto ocorre em ambas as direções de condução de corrente do DIAC,
este comportamento é bidirecional.

10. DIAC
 A maioria dos DIACs é composto por uma estrutura de três camadas,
com uma tensão máxima de rutura de cerca de 30 Volts, número que
pode variar de componente para componente.

11. Simbologia

12. DIAC
 O DIAC também é chamado de díodo de gatilho simétrico devido à
simetria da sua curva característica.
 Como os DIAC´s são dispositivos bidirecionais, os seus terminais não são
rotulados como ânodo e cátodo, mas como A1 e A2 ou seja, ânodo 1 e
ânodo 2.

13. DIAC
 O DIAC não têm porta, ao contrário de alguns outros tirístores que são
comumente usados para acionar, como o TRIAC.
 Alguns TRIACs têm um DIAC integrado no terminal gate para esta
finalidade.

14. Transístor de unijunção
 O transístor foi criado nos laboratórios da Bell Telephone em dezembro
de 1947. A invenção deste componente é atribuída a três cientistas:
Bradeen, Brattain e Shockley.

15. Transístor de unijunção
 O transístor de unijunção é um transístor utilizado em osciladores de
baixa frequência, estabilizadores, geradores de sinais e sistemas
temporizados.
 O encapsulamento é normal, semelhante a um transístor comum, no
entanto as suas características são completamente diferentes. É um
gerador de impulsos de alta potência e de curta duração.

16. Transístor de unijunção
 Estes componentes possuem uma característica de resistência negativa
que os torna ideal para operação em osciladores de relaxação.

17. Opto isoladores
 Todos os circuitos que estejam sujeitos a picos ou transientes de alta
tensão exige cuidados especiais. A presença desses picos não só pode
causar danos ao instrumento de medida como também é perigosa para
o próprio operador.
 Trabalhando com circuitos de precisão em que são medidos sinais de
pequenas intensidades, a presença de picos, consiste numa ameaça para
a integridade do instrumento.

18. Opto isoladores
 Para se evitar que isso ocorra deve ser utilizado algum tipo de recurso
que não afete a integridade dos sinais e ao mesmo tempo isole o
instrumento, protegendo tanto o operador como o próprio instrumento.
Uma solução para isso está no uso dos opto isoladores.

19. Opto isoladores
 Este dispositivo é composto por uma fonte emissora de luz (LED) e um
foto sensor de silício (foto transístor), sensível às variações espectrais da
fonte emissora.
 Os componentes do acoplador ótico encontram-se dentro de um
invólucro de encapsulamento geral.

20. Aplicações
 Os isoladores óticos consistem em soluções ideais para aplicações práticas,
que operam com sinais de alta intensidade, consequentemente necessitam
de um elevado grau de isolamento.
 Simbologia:

21. Aplicações
 Interface de Baixa Potência:
 De seguida é apresentado um circuito de interface de lógica TTL usando
um opto isolador 6N139 alimentado com uma tensão de 5 V.

22. Aplicações
 Recetor de Linha:
 A configuração típica de uma linha partilhada onde o circuito é protegido
com o opto isolador 6N138.

23. Aplicações
 Indicador de Alta Tensão:
 Este circuito pode ser usado como indicador de presença de alta tensão
numa linha de alimentação de qualquer tipo.

24. Opto isoladores
 A vantagem dos opto isoladores que usam transístores de alto ganho
(configuração de Darlington), como os 6N138/9, está no elevado ganho
obtido que dispensa o uso de etapas amplificadoras externas em muitas
aplicações.

25. Componentes Fotossensíveis
 O sensor de luz é um dispositivo que converte energia luminosa ou
visível para uma saída de sinal elétrico.
 Sensores de luz são normalmente conhecidos como "dispositivos
fotoelétricos", "foto sensores" ou células “foto elétricas”.

26. Componentes Fotossensíveis
 Estes dipositivos podem ser agrupados em duas categorias, os que
geram eletricidade quando iluminados, como as células fotovoltaicas e
aqueles que alteram as suas propriedades elétricas de alguma forma,
como LDR´S.

27. Células Fotovoltaicas
 Estes dispositivos fotossensíveis geram uma tensão na proporção da
energia da luz radiante recebida.
 A energia da luz cai sobre a dois materiais semicondutores juntos criando
uma tensão de aproximadamente 0.5V. O material mais comum utilizado é
o selênio em células solares.
 Células fotovoltaicas são, nada mais nada menos, que painéis solares.

28. LDR
 Como o próprio nome indica, a resistência dependente da luz, varia de
vários milhares Ohms no escuro para apenas algumas centenas de Ohms
quando exposto à luz.
 O efeito direto é uma melhoria da sua condutividade com uma diminuição
da resistência para um aumento na iluminação.
 Estas células têm um tempo de resposta longo, o que requer alguns
segundos para responderem a uma mudança na intensidade da luz.

29. LDR
 É um componente de custo muito baixo, muitas vezes utilizado em "auto
dimming" (auto ajuste da iluminação), na deteção de ausência ou
diminuição de luz, para acender as luzes de rua "ON" e "OFF".

30. Conclusão
 Neste trabalho foi abordado o tema da opto eletrónica.
 Mais concretamente comecei com o conceito geral de opto eletrónica, a
optoeletrónica trata da conversão de energia elétrica para luz e
conversão da luz em energia elétrica por meio de materiais chamados
transdutores, um transdutor é um dispositivo que é capaz de converter
um tipo de energia de entrada em outro de saída.

31. Conclusão
 De seguida defini e caraterizei um DIAC e um transístor de unijunção. O
DIAC representa um díodo que apenas conduz a corrente quando uma
determinada tensão de disparo é alcançada. Já um transístor de
unijunção, é utilizado em osciladores de baixa frequência, estabilizadores,
geradores de sinais e sistemas temporizados.

32. Conclusão
 Depois disso apresentei uma pequena e simples explicação do que se
trata um opto isolador, e algumas das suas principais aplicações. Os opto
isoladores são apenas os responsáveis por proteger todos os circuitos
que estejam sujeitos a picos de alta tensão.
 Pondo completamente de parte o risco para o circuito e para o operador.

33. Conclusão
 Por último abordei componentes foto sensíveis, estes dividem-se em dois
grupos. Os que geram eletricidade quando iluminados (as células
fotovoltaicas/painéis solares) e aqueles que alteram as suas propriedades
elétricas, como as LDR´S.
 Na minha opinião todos os objetivos do trabalho foram cumpridos, pois
todos os temas foram abordados com clareza, objetividade e
assertivamente.

34. Conclusão
 Esta atividade contribuiu muito para conhecer este ramo da
optoeletrónica e, consequentemente saber um pouco mais sobre este
mundo da eletrónica e dos seus componentes. Além disso, permitiu-me
também aperfeiçoar as minhas habilidades ao nível da organização,
seleção, investigação e comunicação da informação.

35. Web Grafia
 https://super.abril.com.br/tecnologia/optoeletronica-a-invasao-da-luz/
 https://pt.wikipedia.org/wiki/Optoeletr%C3%B4nica
 https://pt.wikipedia.org/wiki/DIAC
 http://www.novaeletronica.com.br/diac/
 http://www.ezuim.com/pdf/tr_ujt.pdf
 http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/instrumentacao/107-testando-componentes/6061-
ins239
 http://blog.render.com.br/diversos/acoplador-optico-o-que-e-e-para-que-serve/
 http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/banco-circuitos/150-controles-de-potencia-e-
drivers/4452-cir465.html
 https://www.electronica-pt.com/ldr
 https://pt.wikipedia.org/wiki/LDR
Estes foram os sites que auxiliaram a minha pesquisa.