Cuidado ao aplicar relê automotivo

Unidades de controle eletrônico do automóvel utilizam etapas de potência para acionar dispositivos conhecidos como atuadores: lâmpada, LEDs, relê, motor, eletroválvula, etc.
Estas etapas são desenvolvidas considerando os componentes envolvidos de maneira a proteger os dispositivos excitadores. Qualquer alteração no elemento atuador pode causar a queima do excitador ou registrar erros de função inesperados.

No caso de relês em particular, o técnico deve estar atento ao aplicar ou inserir relê, cuidando para não trocar-los de lugar, pois existe uma variedade bastante grande de tipos que visam proteger o driver contra picos de tensão que são induzidos pela bobina ao desligar estes componentes. 

A proteção pode ser feita com diodo comum (fig. a, b) ou resistor (fig. d,e) ligado em paralelo com a bobina ou por diodo zener (fig. c) montado internamente na unidade de controle.
O diodo também é utilizado em alguns relês para polarização, com a finalidade de evitar que a bobina seja energizada com a polaridade invertida, fig. e.

Por exemplo: O relê da fig. c não pode ser utilizado nos demais circuitos ilustrado aqui, pois não possui proteção, e ao desligar sua bobina poderia gerar picos de tensão de 200Volts ou mais. O gráfico a seguir ilustra que a tensão é limitada a 50 Volts pelo diodo zener da fig. c.
Pico de tensão na bobina do relê fig. c limitado pelo diodo zener
Fique “ligado”! Relê impróprio para o sistema pode causar dano ao driver ou erro de funcionamento difícil de identificar.

Veja também: 

Teste do regulador de tensão multifunção

Ao substituir o regulador de tensão de um Renault Máster cuja tensão do alternador variava entre 12,9 a 14,0 Volts e mantinha a lâmpada piloto (bateria) acesa, aproveitei a oportunidade para testar-lo fora do alternador. Creio que isto responderá algumas perguntas dos seguidores do blog sobre o teste deste componente separado do alternador.

Como já comentei este regulador possui inúmeras funções, muitas difíceis de serem percebidas, outras podem ser facilmente observadas, como por exemplo: o monitoramento do campo (DFM) e a pré-excitação pulsada (característica comum neste regulador de tensão).
Diagrama do regulador de tensão multifunção acoplado ao alternador
Funcionamento do regulador de tensão F00M144181:
O CI de controle central do regulador é inicializado através da lâmpada piloto ao ligar a chave de ignição. Após comuta o transistor T3 que leva o terminal L ao negativo acendendo a lâmpada piloto e ao mesmo tempo ativa a pré-excitação pulsada do campo por meio de T1 - Vide diagrama acima.  
Em regime normal de trabalho o transistor T3 é levado ao corte e T2 comuta o terminal L ao positivo (B+), apagando a lâmpada piloto.
O transistor T1 desliga o campo quando o borne B+ do alternador atinge o limiar de tensão superior e volta a ligar no limiar inferior, de maneira que a tensão entregue pelo alternador fique estável em uma ampla faixa de carga e rotação.  
O chaveamento do transistor T4 acompanha a pulsação do campo via transistor (T1) e serve para monitorar a carga do alternador através do borne DFM.

Testando o regulador na bancada de trabalho:
A figura a seguir ilustra a conexão do regulador para teste. Para a sinalização, uma caneta LED foi ligada ao borne L, no DFM foi montado um resistor de 10 KOhm, e a lâmpada incandescente 12V-2W simula o campo.   
Diagrama de teste do regulador de tensão multifunção do alternador.
A tensão DC da fonte é aplicada entre os bornes B- e B+ respeitando a devida polaridade. Neste teste o borne W permanece desconectado e a tensão da fonte é aumentada gradativamente. O chaveamento do campo (lâmpada conectada no par de escovas) se dá normal, recebe alimentação pulsada com ciclo ativo de 20% e é interrompida ao atingir 14,9 V.
O borne DFM, conectado ao B+ através de um resistor, registra uma imagem exata do controle aplicado executado no campo.
sinal do campo e do borne DFM o regulador de tensão multifunção
O LED sinalizador conectado no borne L não se apagou, indicando falha no regulador, apesar do funcionamento normal do campo.

No segundo teste, usando o gerador de sinal, foi aplicado um sinal de corrente alternada de tensão e freqüência variável no terminal W do regulador e a tensão do borne B+ foi mantida em 12,5V.
Com a freqüência do sinal entre 6 a 75 Hz a pré-excitação pulsada se iniciou com aproximadamente 4,5 Vpp e se manteve mesmo elevando a tensão acima de 14 VAC.
Sinal do campo versos sinal terminal W de baixa frequência
A pulsação falhada pode ser notada pela luminosidade oscilante da lâmpada (campo), possivelmente se deve ao mau funcionamento do regulador.


Com freqüência acima de 75 Hz a excitação é pulsada com tensão em torno de 3,2 VAC e se torna contínua e máxima acima deste valor. Ao atingir 12,2 Vpp a excitação é cortada, como mostra a figura abaixo.    
Sinal do campo versos sinal terminal W de alta frequência
Conclusão:
O teste demonstrou os seguintes defeitos no regulador: lâmpada sinalizadora não apaga e há irregularidades nos pulsos de excitação ao alimentar o borne W.

Vê-se que o terminal W do regulador influencia a geração do alternador, portanto ignorar-lo em um teste certamente levaria a um diagnóstico equivocado. Além disso, no alternador a alimentação (B+ e W) está sincronizada, pois a fonte é o estator do alternador, e o teste separado pode ser ruim.  
Por outro lado isso evidencia que a tensão e freqüência no terminal W, imposto pelo magnetismo residual ao girar o alternador, pode levar-lo a geração plena na falta da lâmpada piloto.

Conhecendo as funções detalhadas é possível elaborar formas mais adequada de testes. Testar este tipo de regulador com o próprio alternador ainda é a melhor opção, entretanto vemos aqui que é possível obter algum resultado ao usar esta técnica.

Enfim, fazendo se aprende, este exercício é válido para desmistificar e disseminar o conhecimento deste componente.


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