Sobre o uso de transistor PNP no lugar de relé

rmlazzari58 · 27 de abril de 2023

Pessoal, dando continuidade ao projeto do outro tópico (esse aqui) , mantive a chave (LDR para a esquerda, acesa direto para a direita) para poder desligar geral na posição central, mas tô pensando em substituir aquele relé por dois transistores assim:

Mas tenho umas dúvidas:

- o resistor de base do BC548 não tá pequeno demais para 12v? E se pusesse 4k7 ou mesmo 10K? E isso não zoaria a histerese?

- o resistor de pull-down desse transistor está certo?

- quanto ao BD136, olhando agora e se o resistor de base estiver bom, não precisaria de um resistor de pull-up na base dele? Se precisar, vai antes da R de base, no coletor do BC548, ou depois desse R, ou seja, direto entre a base do DB136 e o Vcc? E o valor, na prática... que tal uns 10k, também?

Grato!

Em tempo: seguindo a recomendação de sempre do amigo @Renato.88, troquei os pinos 3 e 7 do 555: já poupou um resistor. E desisti de levar apenas 3 fios para os LEDs da iluminação. Assim agora vão 4 vias: duas para esses LEDs e 2 para o LDR.

.if · 27 de abril de 2023

1 hora atrás, rmlazzari58 disse:

já poupou um resistor.

Se você seguir outras recomendações que não sejam de seu amigo, acho que você pode poupar muito (ok... um pouco) mais... se a ideia se resumir a: ligar no escuro, desligar no claro, ligar manual, desligar manual

Renato.88 · 27 de abril de 2023

1 hora atrás, rmlazzari58 disse:

o resistor de base do BC548 não tá pequeno demais para 12v?

A questão não é ser 12V, e sim a corrente que vai controlar.

No outro tópico, sugerimos que usasse o pino 4 para cortar o 555. Assim liga o LM358 direto no 555 e funciona a mesma coisa.

Deixa o 8 do 555 direto no + que é melhor.

Sendo assim, a chave vai também para a posição que eu sugeri antes, lá na entrada do operacional.

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

o resistor de pull-down desse transistor está certo?

É inútil.

2 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Em tempo: seguindo a recomendação de sempre do amigo @Renato.88, troquei os pinos 3 e 7 do 555: já poupou um resistor

Deixa como estava antes, porque assim não funciona. O pino 7 é coletor aberto, não tem positivo saindo dele pra acionar o mosfet.

.if · 27 de abril de 2023

1 hora atrás, Renato.88 disse:

liga o LM358 direto no 555 e funciona a mesma coisa.

Uma outra alternativa ainda mais minimalista é a consulta do d.s. do 555: caso o pino 4 reset for entrada st (preguiça de escrever schmitt trigger) e alta impedância basta conectar o ldr com algum arranjo resistivo simples direto nele... Na preguiça de consultar, eu (eu) faria um teste prático.

Renato.88 · 27 de abril de 2023

25 minutos atrás, .if disse:

caso o pino 4 reset for entrada st (preguiça de escrever schmitt trigger) e alta impedância basta conectar o ldr com algum arranjo resistivo simples direto nele

A impedância do pino 4 é baixa.

Já percebi que com resistores acima de 20k para o terra ela não funciona direito.

Consiste em um transistor pnp que quando aterra a base manda tensão positiva para a base do npn que leva o pino 3 ao zero. Ao mesmo tempo ela também manda tensão pro npn do pino 7.

Sérgio Lembo · 27 de abril de 2023

3 horas atrás, rmlazzari58 disse:

- o resistor de base do BC548 não tá pequeno demais para 12v? E se pusesse 4k7 ou mesmo 10K? E isso não zoaria a histerese?

Não, a histerese é formada pelo resistor de 22k e os 2 de 47k.

A histerese como foi formada está pesada demais. De forma grosseira será necessário ser meia noite para a luz acender e meio dia para apagar. Um resistor de 1M já vai dar uma janela de 10%.

Temos o problema da incidência da luz da lâmpada sobre o LDR que tende a desligar o sistema. Com o diodo adicionado toda vez que o led for acionado a ação do diodo mantém o sistema ligado. No curto intervalo onde o led está desligado a ação do diodo some, o LDR passa a ter o valor que indica a luz externa que entra no ambiente e só manterá a luz ligada quando houver necessidade.

.if · 27 de abril de 2023

1 hora atrás, Renato.88 disse:

impedância do pino 4 é baixa.

Um (01) transistor bc548 tem algo pra casar as impedâncias ldr -- reset.

1 hora atrás, Renato.88 disse:

resistores acima de 20k

No coletor dele, estimo que 1M...470K na base... só testando mesmo...

Sérgio Lembo · 27 de abril de 2023

Mais uma correção no circuito:

Renato.88 · 27 de abril de 2023

1 hora atrás, .if disse:

Um (01) transistor bc548 tem algo pra casar as impedâncias ldr -- reset.

Inicialmente, o amigo @rmlazzari58 tinha feito o circuito do LDR com um transistor.

Não entendi porque ele trocou pelo LM358.

Eu também sou adepto disso, quanto menos componentes e mais simples a montagem acho melhor.

rmlazzari58 · 27 de abril de 2023

5 horas atrás, Renato.88 disse:

A questão não é ser 12V, e sim a corrente que vai controlar.

No outro tópico, sugerimos que usasse o pino 4 para cortar o 555. Assim liga o LM358 direto no 555 e funciona a mesma coisa.

Deixa o 8 do 555 direto no + que é melhor.

Sendo assim, a chave vai também para a posição que eu sugeri antes, lá na entrada do operacional.

1 hora atrás, Sérgio Lembo disse:

Mais uma correção no circuito:

É que não fiquei muito confortável com os circuitos sendo alimentados o tempo todo. Peço desculpas porque lá mesmo argumentei que se modens e routers ficam a vida toda ligados, porque não essa bugiganga? Mas depois me senti incomodado com isso, por isso voltei atrás.

Já quanto à histerese, eu fiz um teste aqui com a protoboard, copiando desse vídeo

(o site é esse aqui.)

e me pareceu bem com esses 22k, caros. Testei com 10k e ficou muito curta. Testei com 51k e achei que estava demorando muito para acender.

Agradeço muito pelos toques dos R de base, de pull-up e pull-down e muitas outras ideias!

1/2 off topic:

4 horas atrás, .if disse:

caso o pino 4 reset for entrada st (preguiça de escrever schmitt trigger)

rs...

Renato.88 · 1 de maio de 2023

A essa altura do campeonato, imagino que o @rmlazzari58 já tenha batido o martelo nas ideias que achou melhor e esteja fazendo o seu projeto.

Porém @.if e eu demos algumas sugestões minimalistas ao projeto que ficou só no boca a boca, ou melhor no "tecla a tecla".

Então como estou aqui a toa, resolvi desenhar e postar, pois pode servir pra alguma coisa:

Mantive a chave de 3 posições para ligar o circuito com o funcionamento do LDR, para ligar a luz direto e desligar completamente.

Neste circuito também é possível levar os tres fios à luminária como foi previsto antes, pois a Lampada Led e o LDR compartilham o mesmo positivo.

No trimpot R4 temos a regulagem da sensibilidade do LDR quanto a iluminação externa.

Não é necessário histerese nesse circuito com Q1, desde que o LDR fique numa posição onde não recebe muita luminosidade da lâmpada instalada em Q2.

.if · 1 de maio de 2023

Boa.

Apesar que (suponho) que D3 seja pra somar 0.6V no quesito pra saturação ajudando na abertura de Q1 quando sem luz, pode ser que nem seja necessário.
Chave na posição do meio parece não alimentar (direito) o circuito.
Pode-se rearranjar a chave de modo a não precisar de R6 (to sem lápis e papel)
...
5 horas atrás, Renato.88 disse:

algumas sugestões minimalistas

Sérgio Lembo · 1 de maio de 2023

6 horas atrás, Renato.88 disse:

Não é necessário histerese nesse circuito com Q1, desde que o LDR fique numa posição onde não recebe muita luminosidade da lâmpada instalada em Q2.

Sobre a posição do LDR: não é mais simples colocar um diodo indo do OUT para o RST? A solução não altera a temporização e mesmo que o LDR + Q1 apresentem um pequeno retardo a condição de restart e o ciclo negativo são idênticas, antes mesmo do fim previsto para o ciclo negativo o par LDR + Q1 estará normalizado.

Renato.88 · 1 de maio de 2023

5 horas atrás, .if disse:

Chave na posição do meio parece não alimentar (direito) o circuito

Essa hora bateu sono e fiz besteira, realmente não funciona :lol:

5 horas atrás, .if disse:

Apesar que (suponho) que D3 seja pra somar 0.6V no quesito pra saturação ajudando na abertura de Q1 quando sem luz, pode ser que nem seja necessário

Já fiz esse circuito sem ele, apesar de funcionar fica muito ruim pra regular.

3 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Sobre a posição do LDR: não é mais simples colocar um diodo indo do OUT para o RST?

Eu vi o diodo no esquema que fez acima, ele trabalha na ideia da histerese mas como não tem mais o amplificador operacional e está se usando o pino 4 do 555 achei desnecessário.

5 horas atrás, .if disse:

Pode-se rearranjar a chave de modo a não precisar de R6 (to sem lápis e papel)

Depois rearranjo o circuito de modo que funcione.

Sérgio Lembo · 1 de maio de 2023

No outro desenho bloqueei o desarme no comparador. Na modificação ao seu desenho faço o bloqueio do reset caso o LDR excitado pela luz do led. tente fazer o reset via Q1. A implementação do diodo visa eliminar o sério problema de ter que esconder o LDR da luz controlada, conviver com o problema ao invés de tentar eliminá-lo.

Também se pode colocar o diodo indo do anodo de D3 ao dreno de Q2, o efeito é o mesmo e diminui o consumo, na sugestão que fiz a pouco haveria 12mA sobre R6 caso Q1 esteja saturado.

rmlazzari58 · 1 de maio de 2023

Pensando na lógica - e apenas nela - do circuito todo, acho que dá para dividi-lo em dois "blocos":

- oscilador

- sensor

O que adotei foi uma chave que alterna 3 posições:

- oscilador e sensor sem alimentação

- apenas oscilador alimentado

- apenas sensor alimentado. Só que nesse caso cabe ao sensor alimentar ou não o oscilador.

Mas nada impede de se optar por:

- oscilador e sensor sem alimentação

- oscilador e sensor alimentados e pino 4 do oscilador fixo em alto

- oscilador e sensor alimentados e pino 4 chaveado pelo sensor

Na prática quase tudo funcionou exceto porque não tinha nenhum PNP aqui. Tinha pelo menos 1 BD136 e 1 TIP127 mas... cadê? O negócio foi apelar para um relé. Então essa parte funcionou mas... o que ficou ruim foi o trimpot para ajuste do ponto de acionamento e desacionamento dos LEDs: no 1os. 80% do curso, os LEDs não acendem nunca. Então o ajuste teve que ser feito num trecho mínimo do curso. Ficou bem apertado, mesmo.

A tensão de referência no comparador está em 1/2Vcc, ou seja, no pino 3 (não inversora) há uma R=47k para Vcc e outra R igual para 0v. No pino 2 há o LDR vindo de Vcc e entre esse pino e o 0v um trimpot de 100k, daqueles de uma volta apenas. Teve que ser desse trimpot porque duvido que o usuário - minha nora - não se perca no multi-voltas...

Acho que dá para melhorar bem alterando as R do divisor resistivo de referência - chuto um um valor bem menor que 1/2Vcc - e, na parte de "baixo" da entrada não inversora, uma R fixa em série com um trimpot menor... Teria que dar uma estudada, ainda mais porque a curva da resistência dos LDRs não é reta, é logarítmica.

Isso é ruim especialmente para agregar histerese ao circuito. Se com relé a histerese já é importante - para não ficar aquele cléc-cléc ao cair da tarde - em se usando transistor como chave, então... transistor fora da saturação cheia, firme, costuma esquentar um bocado... Se bem que o ampop já garante saturação total ou nenhuma, né? Mas uma histeresezinha aí cai muito bem...

Para quem eventualmente for se aventurar, deixo a sugestão: que tal, em vez de usar um LDR, adotar um sensor de IR? Ou um outro diodo fotossensível ou até um transistor fotossensível?

Se nosso colega @MOR_AL me permite, eis aqui uma aula dele para criação de comparador com histerese feito com dois transistores, cujos cálculos são muito mais fáceis do que os que usam amplificadores operacionais. Olha a aula aí:

MOR_AL · 2 de maio de 2023

11 horas atrás, rmlazzari58 disse:

Se nosso colega @MOR_AL me permite, eis aqui uma aula dele para criação de comparador com histerese feito com dois transistores, cujos cálculos são muito mais fáceis do que os que usam amplificadores operacionais. Olha a aula aí:

Este comparador com histerese não é tão preciso quanto os outros dois com operacionais (inversor e não inversor).

Se fosse comigo, eu usaria os comparadores com histerese com operacionais.

Eu mesmo não recomendo este tipo de comparador com histerese, a exceção são para trabalhos escolares.

Me parece que você não seguiu as recomendações que lhe passei sobre os comparadores com histerese. São necessárias apenas as quatro operações.

Complementando:

Acho que o seu circuito poderia ser mais simples.

No momento estou com muitas tarefas, por isso é que não pude interagir mais neste tópico.

MOR_AL

rmlazzari58 · 2 de maio de 2023

2 horas atrás, MOR_AL disse:

Acho que o seu circuito poderia ser mais simples.

De fato, daria para fazer como a @.if indicou desde o começo: apenas um oscilador 555 e no pino 4, um divisor resistivo com o LDR de um lado e um trimpot do outro, sem comparador e menos ainda histerese: a histerese estaria no fato natural de que, uma vez iniciada a queda da luminosidade, o Sol não sobe apenas mais um pouquinho. E nem, quando começa a subir, não cai apenas um pouco. Claro que bem na hora pode passar uma nuvem, tanto escurecendo quando clareando o céu, mas aí fica muito complicado...

Bom, nesse caso uma chave alternaria se o pino 4 recebe vcc direto ou se recebe a saída do divisor resistivo. Uma segunda chave alternaria entre alimentar tudo ou nada. Mas aí seriam 2 chaves. Com apenas uma, não consegui imaginar senão da forma que ficou: o relé (ou poderia ser um PNP) para alimentar ambos os pinos 8 e 4 do oscilador...

Talvez uma chave de 3 posições e 6 terminais... mas teria que rabiscar. A questão é separar a alimentação do pino 8 do sinal no pino 4.

2 horas atrás, MOR_AL disse:

eu usaria os comparadores com histerese com operacionais.

Eu mesmo não recomendo este tipo de comparador com histerese, a exceção são para trabalhos escolares.

Foi como ficou: um 358. Mais à noitinha trago para você ver.

A questão da histerese, é delicada e muito mais do que simplesmente

2 horas atrás, MOR_AL disse:

quatro operações

porque a tensão de referência pode mudar e não de forma linear mas sim logarítmica. Digamos que a luminária fique num canto naturalmente mais escuro da sala. Ou, ao contrário, que fique embaixo da janela.

Então setar uma histerese, digamos, de 1v, pode servir para uma dessas situações. Mas na outra situação, teria que ser uma histerese de, digamos, 0,5v... Se a resistência do LDR fosse linear ou se se usassem algum sensor com saída linear, talvez ficasse mais fácil.

De toda forma, a histerese, para ser preciso, teria que ser alterada em função da alteração na tensão da referência.

Se a luminária ficar num lugar mais claro da casa, vai ter que apagar a lâmpada com luminosidade menor do que se ficar no canto escuro...

No final, nos testes que fiz aqui, a histerese ficou fixa e parece que está funcionando. Mas foi no chute, na tentativa e erro. Deve ter ficado boa no lugar para onde a luminária foi porque, até agora, ninguém reclamou.

O principal problema, que era evitar passar mais de 3 cabos pela haste, me conformei: estão passando 4 cabos. Ou seja, o furo nessas hastes passou de 3mm para 5mm. Como a haste tem apenas 10mm de largura, achei meio frágil deixar apenas 2,5mm de cada lado do furo. Enfim, enquanto a turma não tiver criança ou cachorro em casa, pode ser que a luminária não seja derrubada...

Talvez desse com 4mm mas como não tenho broca de 4mm, foi 5mm mesmo...

Em tempo: se se decidisse usar duas chaves - uma liga e desliga geral e a outra alterna entre LDR ou acesa direto - , repito, a solução do divisor resistivo no pino 4 do oscilador, aí sim daria para manter os furos com 3mm já que assim um dos lados do LDR ficaria no mesmo positivo da lâmpada... depois trago aqui. Quem sabe sirva para alguém, né?

MOR_AL · 2 de maio de 2023

Acho que com um PIC16F675 com apenas 8 pinos e mais o MOSFET , além do LDR, resistores e uma chave L/D e uma daquelas pequenas, para sinais, seria suficiente.

Algo como isso.

MOR_AL

.if · 2 de maio de 2023

Com o perdão da palavra, [de novo] penso que de fato há muita flatulência pra poucos dejetos no projeto do amigo autor

Já com

27 minutos atrás, MOR_AL disse:

com um PIC16F675

.. há menos gases e o mundo abre um sorriso e possibilidades.. Eu iria de apenas R + LDR + 2 chaves tactil .. presente ma maioria das sucatinhas.

Olha o peixe.. tenho vários pic12f683 (e muitos etc)... em breve no m.l. ou nos classificados do cdh

rmlazzari58 · 2 de maio de 2023

3 horas atrás, MOR_AL disse:

um PIC16F675 com apenas 8 pinos e mais o MOSFET , além do LDR, resistores e uma chave L/D e uma daquelas pequenas, para sinais

2 horas atrás, .if disse:

e o mundo abre um sorriso e possibilidades

Bom, usando um popular 555 mesmo, bem simples:

Problema:

2 chaves, uma para ligar e desligar e a outra para alternar entre LDR ou direto

Também simples:

Problema: 4 cabos indo para o topo da luminária (dois para os LEDs e dois para o LDR)

Versão final:

Problema: trimpot de ajuste do ponto a partir do qual os LEDs devem acender e apagar com aproveitamento de apenas 20% de seu curso. Solução: ajuste nos resistores do divisor resistivo de referência e uma R fixa em série com o trimpot.

Vista de cima, com 4 fios passando entre as hastes

Detalhe da "cabeça" da luminária, LEDs na parte de baixo

Detalhe da "cabeça", parte de cima: LDR

Renato.88 · 2 de maio de 2023

1 hora atrás, rmlazzari58 disse:

Bom, usando um popular 555 mesmo, bem simples:

LDR direto no 555 não funciona, já tentei.

1 hora atrás, rmlazzari58 disse:

Problema: trimpot de ajuste do ponto a partir do qual os LEDs devem acender e apagar com aproveitamento de apenas 20% de seu curso. Solução: ajuste nos resistores do divisor resistivo de referência e uma R fixa em série com o trimpot.

No outro tópico eu comentei sobre isso.

Tem que inverter o circuito.

LDR com 100k fixo em série e trimpot no lugar dos dois resistores de 47k.

rmlazzari58 · 2 de maio de 2023

2 horas atrás, Renato.88 disse:

LDR direto no 555 não funciona, já tentei.

É, aí faz sentido sim, caro. Para o 555 rodar, não precisa vcc no pino 4. Diz o ds que 1v já basta... Vale como conceito. Na prática talvez um transistor ali para garantir 0v... O ideal é como tá funcionando, com comparador, que aí não tem chabú: ou é um ou é zero. Ou quase isso.

Já o trimpot na referência, dá, sim, mas não é o ideal pois assim fica ambas as entradas, a inversora e a não inversora, variando, o que dificulta setar histerese ali.

O que dá para fazer é calcular divisores resistivos mais precisos... bem, não exatamente "precisos" mas mais adequados à não linearidade do LDR. Num chute, se mais ou menos 80% do curso do trimpot é inútil, algo aproximado desses 80% vão para um resistor fixo em série com o trimpot, certo? Isso usando 1/2vcc na não inversora. Mas dá também para mexer nesse divisor de referência...

Além disso, você lembra daquele recurso de ajeitar um potenciômetro linear para emular uma curva mais ou menos aproximada da logarítmica? Para áudio funciona super bem.

Olha lá: https://sound-au.com/project01.htm

É mais ou menos isso aqui

Vamos ver na próxima

Renato.88 · 2 de maio de 2023

48 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

É, aí faz sentido sim, caro. Para o 555 rodar, não precisa vcc no pino 4. Diz o ds que 1v já basta... Vale como conceito. Na prática talvez um transistor ali para garantir 0v

Conforme eu disse antes, o pino 4 do 555 é um transistor PNP. Basta aterrar a base dele pro CI interromper a função.

49 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

O ideal é como tá funcionando, com comparador, que aí não tem chabú: ou é um ou é zero. Ou quase isso

Se tiver a histerese é assim.

Só o comparador nem tanto.

Isso me fez lembrar do 4093, as portas NAND Schmidt Trigger. Esse sim não tem chabu nenhum, com ele se faz todo o circuito, o controlador PWM e o circuito do LDR.

52 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

Já o trimpot na referência, dá, sim, mas não é o ideal pois assim fica ambas as entradas, a inversora e a não inversora, variando, o que dificulta setar histerese ali.

Quem varia é só o LDR, o trimpot se ajusta uma única vez e fica lá e quanto a histerese não tem problema vai ser sempre a mesma diferença de tensão independente de quantos V estejam ali.

Eu faço os meus circuitos assim, a "receita" também tá no outro tópico.

55 minutos atrás, rmlazzari58 disse:

Além disso, você lembra daquele recurso de ajeitar um potenciômetro linear para emular uma curva mais ou menos aproximada da logarítmica? Para áudio funciona super bem.

Áudio é outra teoria, e outra prática também.

rmlazzari58 · 3 de maio de 2023

26 minutos atrás, Renato.88 disse:

o trimpot se ajusta uma única vez

Só se a luminária não mudasse de lugar. Aqui a diferença entre ela estar num canto em que não bate sol e em cima da mesa foi grande. Nessa mudança teria que se ajustar tanto a referência quanto o resistor de histerese.

De mais a mais, sempre dá para calibrar no divisor do LDR, Xará, deixando o da não inversora fixo. E dá para achar, com facilidade, uma tensão resultante desse divisor mais propícia que 1/2vcc.

26 minutos atrás, Renato.88 disse:

Áudio é outra teoria, e outra prática também.

Já resposta do pot, tanto faz, hein? Citei que funciona para o áudio porque dá para constatar tanto pela experiência subjetiva de audição quanto pela aferição prática, concreta e real com um voltímetro. Os circuitos não "sabem" se é áudio ou não: ou a saída do pot é linear ou pode se aproximar de logarítmica. Prá tirar a dúvida, testa lá prá ver. Eu testei antes de adotar e com certeza pode ajudar em qualquer coisa em que a linearidade atrapalha.