FAÇA UM TESTADOR DE REGULADORES DE VOLTAGEM AUTOMOTIVOS – C/ PIC 12F675 (REF263)

Saiba se o regulador está funcionando antes de monta-lo no alternador…

O regulador de voltagem é um componente importante no alternador de seu carro. Apesar do motor do veículo não ter rotação constante em funcionamento, o regulador de voltagem consegue manter a tensão de saída do alternador sempre no nível correto. Para os carros com bateria de 12 Volts, a faixa correta de operação se situa entre 13,8 Volts a 14,9 Volts. Abaixo de 13,8 Volts temos uma carga deficiente da bateria e acima de 14,9 Volts teremos uma sobrecarga que poderá danificar a bateria. Para testar um regulador, o método que muitos usam é colocar uma fonte regulável de 0 – 20 Volts entre a massa e o terminal +D, ligando uma lâmpada de 5 Watts nos fios das escovas. Partindo de 0 Volts vá aumentando a tensão até por volta dos 10 Volts, quando se acenderá a lâmpada. Isto indica que está ocorrendo corretamente a ‘excitação’ do rotor. Agora vá subindo lentamente a tensão da fonte e por volta dos 14 volts deverá apagar a lâmpada. A tensão exata em que a lâmpada apaga é a tensão de regulagem, ou seja a tensão que será fornecida pelo alternador. Porque então não fazer um aparelho que possa fazer isto de forma automática? Veja o esquema proposto para isto logo abaixo:

Usamos um PIC 12f675 para controlar todo o processo, e também apresentar o resultado em um LCD 16X2 convencional. Note que foi usado o método ‘Lplex’ para controlar o LCD com apenas 3 terminais, uma vez que não dispomos de muitos neste pequeno PIC de 8 pinos.
Como opera este testador de regulador de voltagem? De um modo parecido com o teste convencional usando uma fonte regulável.
O PIC fornece um breve pulso no pino 5, que faz o transistor nele ligado conduzir. Isto faz com que o próximo transistor corte, permitindo que o transistor TIP41 conduza e carregue o capacitor de 100 microFarads ligado ao terminal +D. Neste processo fazemos que o +D tenha uma tensão inicial para operar o regulador.
Em seguida, se a tensão for maior que a tensão de regulagem, não haverá corrente fluindo pelas escovas, e portanto, não acionará o opto-acoplador. Isto cortará o TIP41 e o capacitor de 100 microFarads começa a descarregar. Quando sua tensão se torna inferior ao da tensão de regulagem, começa a fluir corrente pelas escovas, que faz o opto-acoplador conduzir, que faz com que o TIP41 comece a conduzir. Dai forma um loop, que fica controlando a tensão em torno da tensão de regulagem. Quando atinge este estágio, o PIC lê a tensão do +D e apresenta no LCD. Adicionalmente, o programa testa se está dentro da faixa apropriada de regulagem e notifica com uma mensagem de ‘ok’ ou ‘falha’ na segunda linha do LCD.
Após carregar o firmware (arquivo hex) fornecido na pasta desta montagem, a primeira coisa a fazer é calibrar a tensão medida através do potenciômetro no pino 7. Coloque o jumper ligando a posição 1 e 2. Teremos 5 volts regulados da fonte que servirão de referência. Ajuste o potenciômetro para ler ‘5 volts’ no display. Não repare na mensagem de ‘falha’, pois é normal nesta fase. Volte o jumper para a posição 2 e 3. Coloque um regulador de tensão que esteja em bom estado e confira se está marcando corretamente. Talvez necessite um leve ajuste no potenciômetro para compensar diferenças entre o circuito real de um alternador e este circuito.
Os fios que são ligados as escovas podem ser trocados entre si, pois temos 4 diodos na entrada do opto-acoplador que acerta para a posição certa. Isto evita erros com fios invertidos nas escovas. O opto-acoplador isola as ligações evitando que algum erro de ligação venha danificar o regulador. Também o TIP41 tem um transistor em sua base que limita a corrente máxima que passa por ele a algo em torno de 150 mA. Mesmo que ocorra curto circuito entre o fio do +D e o massa, não haverá danos.
A fonte deve fornecer tensão suficiente para os testes, sendo necessários entre 18 e 20 volts para o funcionamento correto. Com transformador de 13+13 volts no secundário e primário para tensão da rede, obtemos :

13 x 1,41 = 18,3 Volts

Caso use um transformador de 14+14 Volts:

14 x 1,41 = 19,7 Volts.

Um regulador 7805 fornece a tensão de 5 volts para o PIC.
Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Breadboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Segue pasta zipada com os arquivos da montagem:

TESTA_REGULADOR

Manuais:
PIC 12F675

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Até o próximo artigo!