Flip Flop Experimental (ART2044)

Normalmente conhece-se os flip-flops na configuração básica transistorizada mostrada na figura 1 que é relativamente simples de se montar e operar. No entanto, deve ficar claro que não é somente com transistores que podemos obter tal configuração. Os SCRs, válvulas, lâmpadas neon, FETs, etc., também podem ser usados para formar um flip-flop e é justamente esse o caso do circuito apresentado.

Figura 1- Flip-flop com transistores

O que temos é um flip-flop ou uma chave biestável usando dois SCRs e acionando como carga duas lâmpadas de 12 V.

O circuito é alimentado por fonte de 12 V mas pode ser alterado para operar com outras tensões e tem as seguintes características:

Tensão de alimentação: 12 V

Corrente indicada: 250 mA

Corrente máxima recomendada: 1 A

Tipo de acionamento: por interruptor de pressão

Quando a alimentação é estabelecida, as comportas dos dois SCRs não recebem alimentação e, portanto, estes componentes permanecem desligados com as duas lâmpadas apagadas.

Supondo que inicialmente e por um instante seja pressionado S1, temos a polarização da comporta do SCR1 que então dispara fazendo acender a lâmpada X1.

Nestas condições C1 e C2 carregam-se via X2 de modo que a armadura positiva fique do lado de X2 e a negativa do lado de X1, conforme mostra a figura 2.

Figura 2 – O acionamento de X1

Se, em seguida pressionarmos S2 o SCR2 é polarizado no sentido de haver o seu disparo, o que faz com que X2 acenda. No entanto, o disparo do SCR2 atua como um curto para a carga dos capacitores que então se descarregam.

Esta descarga coloca em curto o anodo e o catodo do SCR1, ou seja, faz com que a tensão entre estes elementos caia abaixo do ponto de manutenção em que ele se mantém ligado.

O resultado é que, ao acender X2 o SCR1 desliga e X1 apaga, figura 3.

Figura 3 – Comutação das lâmpadas

Se, em seguida pressionarmos S1 novamente, o SCR1 disparará e a lâmpada X1 acenderá. No entanto, os capacitores C1/C2 que haviam se descarregado novamente, mas com polaridade invertida no disparo do SCR2 é colocado novamente em curto.

Isso faz com que o SCR2 desligue e X2 apague.

Em suma, pressionando alternadamente S1 e S2 teremos o acionamento de X1 e X2 mas de tal forma que, em cada instante somente uma delas pode permanecer acesa.

Podemos controlar cargas de maior potência numa aplicação prática trocando as lâmpadas pela bobina de relés.

Observamos ainda que na condução os SCRs apresentam uma queda de tensão da ordem de 2 V o que deve ser considerado se o circuito for alimentado com tensões menores.

Na figura 4 temos o diagrama completo do flip-flop experimental.

Figura 4 – Diagrama do flip-flop experimental

Na figura 5 temos a disposição dos componentes numa placa de circuito impresso.

Figura 5 – Placa para a montagem

Se as lâmpadas tiverem consumo maior que 250 mA é conveniente usar pequenos radiadores de calor nos SCRs.

Terminando a montagem, a prova de funcionamento é bastante simples: basta ligar a alimentação observando a polaridade e pressionar alternadamente S1 e S2 de modo que as lâmpadas X1 e X2 sejam acesas.

Somente uma lâmpada deve estar acesa em cada momento, sendo esta a principal característica do flip-flop.