Estudo de métodos “anti-spark” para circuitos eletrônicos

Abstract

Este trabalho tem como foco um problema muito comum em circuitos eletrônicos que possuem uma elevada tensão de alimentação, o arco voltaico. Gerado pela corrente de irrupção que durante a comutação de um circuito rompe a barreira de isolamento entre os terminais e gera uma descarga de energia que dependendo da intensidade pode comprometer o funcionamento de componentes e equipamentos. Além disso, a presença do capacitor de hold-up, utilizado para sustentar por um curto período de tempo a tensão do circuito, tem como consequência a agravação desse fenômeno, considerando que a carga desse componente demanda uma quantidade de corrente considerável ao se alimentar o circuito. Há diversas forma de se solucionar esse efeito, entre eles a adição de um termistor NTC, de um circuito de slew-rate na arquitetura elétrica do projeto, entre outros. Com o objetivo de testar a solução escolhida, primeiramente foram realizadas simulações em softwares de criação de projetos eletrônicos, posteriormente testes em bancada e finalmente a aplicação na placa eletrônica em si. Para o circuito em questão foi escolhida a segunda proposta, por mostrar-se mais robusta, viável e de fácil aplicação, além dos componentes serem encontrados com facilidade. Os resultados se mostraram satisfatórios e aplicáveis às condições do projeto, a presença do circuito realmente extinguiu o arco voltaico

This work focuses on a very common problem in electronic circuits that have a high supply voltage, the electric arc. Generated by the inrush current that, when switching a circuit, breaks the isolation barrier between the terminals and generates an energy discharge that, depending on the intensity, can compromise the functioning of components and equipment. In addition, the presence of the hold-up capacitor, used to sustain the circuit voltage for a short period of time, has the effect of aggravating this phenomenon, considering that the load of this component demands a considerable amount of current when feeding the circuit. There are several ways to solve this effect, including the addition of an NTC thermistor, a slew-rate circuit in the project's electrical architecture, among others. In order to test the chosen solution, simulations were first performed in software for creating electronic projects, then bench tests and finally the application on the electronic board itself. For the circuit in question, the second proposal was chosen, as it proves to be more robust, viable and easy to apply, in addition to the components being easily found. The results were satisfactory and applicable to the conditions of the project, the presence of the circuit really extinguished the electric arc