Chaves são componentes indispensáveis na eletrônica para comando de um circuito. Existem vários tipos de chaves, de vários tamanhos e modelos. As chaves mais comuns que encontramos no mercado é a do tipo de uma posição cuja sua função é deixar o circuito aberto ou fechado, conhecida popularmente como “chave liga e desliga”.
Existem também chaves com mais de uma posição. Um exemplo muito comum seria a famosa chave seletora de tensão CA 127V e 220V, cuja a mesma é do modelo de duas posições, onde você comuta a derivação de um transformador para atender a tensão da rede elétrica de sua localidade. Outros modelos de mais posições seriam chaves de controle de velocidade de aparelhos equipados com motores elétricos como ventiladores, liquidificadores, batedeiras, etc.
Mas conforme o tipo de chave, e a tensão e corrente que suporta, o seu custo aumenta e as vezes é até difícil encontrar uma que atenda ao projeto. Mas o circuito que eu vou mostrar a seguir pode ser útil para você que está buscando uma opção de chave seletora, ou também para quem deseja modernizar seu equipamento.
Eu proponho a vocês o uso de um circuito integrado CMOS 4017 que é um contador de décadas junto com alguns relés cuja as especificações terão atender o projeto.
O 4017 é um circuito integrado que pode ser alimentado com tensões CC que variam de 3V a 18V. Possui 10* saídas que são acionadas sequencialmente por um comando de pulso (clock) através do seu terminal 14. Para o funcionamento do componente o terminal Enable (13) tem que estar aterrado ao GND do circuito, já que o mesmo possui em sua entrada uma porta inversora assim convertendo o nível baixo do GND para nível alto dentro do componente.
O clock, para comutar a saídas do componente, será gerado através de um botão operado pelo usuário. A tensão de clock pode ser fornecida pela mesma fonte de alimentação do circuito como mostra a folha de dados do componente construído pelo fabricante Onsemi disponível no link: https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mc14017b-d.pdf. O componente comutará as saídas quando receber um sinal de nível alto no terminal 14. Para funcionamento ideal do componente, quando este não estiver recebendo sinal de nível alto de clock, usaremos um resistor de 1KΩ 1/4W ligado entre o pino 14 e o GND garantindo nível baixo neste terminal quando o botão não estiver sendo acionado.
As saídas do componente fornecem até 10 mA limitando muito o uso direto do mesmo. Para aumentar seu emprego em outros circuitos que exijam mais corrente elétrica, pode ser montado um circuito utilizando transistores NPN BC337 (ou BC 547) e relés.
Segue abaixo a figura do esquema eletrônico do circuito que proponho a vocês usarem quando houver a necessidade do emprego de uma chave seletora.
No circuito que montei foi alimentado o C.I.4017 e as bobinas dos relés com a tensão de 9V CC. Após a chave de "clock", montei entre ela e o GND um capacitor de 100nF (104) para remover possíveis ruídos gerado pela chave. Também após a chave está presente o resistor de 1KΩ 1/4W para garantir nível lógico baixo no terminal 14 quando o botão estiver como "aberto". Eu utilizei apenas 5 saídas do 4017, sendo que a quinta (e última) saída aciona o terminal 15 que é o reset do componente. Assim não precisa comutar todas as saídas para reiniciar o sequencial. Este recurso é bom ser montado caso você não use todas as 10 saídas. Lembrando também que os terminais do componente são seguem a ordem numérica das saídas, sendo Q0 terminal 3, Q1 terminal 2, Q2 terminal 4, Q3 terminal 7... Para isso tenha sempre com a folha de dados do componente em mãos quando for montar o circuito.
Eu utilizei este circuito de chave seletora em um gerador de funções que fiz baseado no componente ICL8038 onde eu controlo os valores máximos frequências das ondas geradas.
Espero que gostem o conteúdo que eu trouxe hoje. Podem postar as dúvidas se tiverem. Caso queiram corrigir algum erro ou agregarem o conteúdo, fiquem à vontade escrevendo no campo de comentários. O funcionamento do circuito montado em matriz de contato está disponível canal Eletricidade Elétrica do Youtube pelo link: https://youtu.be/Gm7hGxGIf58
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