Quem já não teve a triste experiência de ver seu modem queimado, após uma tempestade?!? Em algumas regiões do Brasil elas são uma constante durante o verão: sol e muito calor durante o dia, chuva e trovoadas durante a tarde. E mesmo em outras estações, o "perigo" parece rondar os PCs e seus frágeis modems (externos ou internos). O projeto que propomos neste artigo visa proteger o modem de maneira simples e ainda permitir utilizá-lo para outros fins.
Nota: O artigo é de 2004
DESCARGAS ATMOSFÉRICAS
Todos nós sabemos da existência das descargas atmosféricas. Elas estão presentes em todas as regiões do Brasil (e do planeta!!!). Não há como impedir sua incidência, mesmo porque a importância destas para todo o ecossistema é muito grande.
As descargas atmosféricas acontecem devido à formação de cargas positivas (solo) e negativas (nuvem). Observe a figura 1. Quando a resistência dielétrica entre a nuvem e a terra é vencida, o ar é ionizado formando um "caminho" que permite que a descarga ocorra.
Atualmente, temos inúmeros tipos de proteção contra estas descargas. A mais utilizada é o "para-raios" de Benjamim Franklin (1706-1790). Ele consiste de uma haste, devidamente aterrada ao solo (figura 2). Assim pode-se concentrar o maior número possível de cargas positivas em torno da haste, provocando a descarga através da mesma. Veja que a ideia não é impedir que a descarga ocorra, mas provocá-la em um local específico, protegendo assim outros pontos que seriam “candidatos” prováveis, como o telhado de uma casa, para a descarga.
Porém, muitas vezes esse método não é de todo eficiente. Em muitos locais onde existe a presença de um "para-raios" por perto, os equipamentos eletrônicos muitas vezes são danificados devido a uma descarga atmosférica que acontece fora do limite de ação do "para-raios".
Nestes casos as descargas podem ocorrer em muros, árvores, postes de iluminação, fiação elétrica, etc. A queima dos delicados equipamentos eletrônicos se dá pela indução. Após tocar o ponto de descarga, se este não for apropriado para a dispersão de forma segura (como um "para-raios"), sucederá a propagação da descarga através da indução no solo, fios, etc. Está indução se dá em forma de "ondas", exatamente como quando jogamos uma pedra em um lago. Quanto maior for a distância entre uma onda e outra, maior será a diferença de potencial ente as mesmas.
E é neste momento que nossos sensíveis equipamentos eletrônicos se queimam, pois sabemos através da Lei de Lenz que uma onda eletromagnética induz uma corrente em um condutor (figura 3). E a fiação elétrica e telefônica são excelentes condutores!!!
O que o circuito deste artigo propõe nada mais é que a "desconexão" do equipamento do "agente condutor" sempre que o mesmo não estiver mais em uso, e a conexão do mesmo quando necessário (de forma automática).
O CIRCUITO
A figura 4 mostra o circuito elétrico do protetor. Temos a entrada da alimentação em J1. Esta alimentação pode ser externa ou ainda retirada da própria fonte do modem (no caso dos modems externos), um filtro DC formados pelos capacitores C1 e C2, um regulador de voltagem para 5 VDC (Cl1) e um outro filtro de saída formado por C3. Estes componentes fazem, na verdade, parte da fonte de alimentação do circuito. A proteção é feita basicamente por Q1 e RL1.
Observe que quando a chave S1 estiver fechada (posição ON), Q1 levado a saturação ativando o relé RL1. Quando RL1 está ativado, é feita a conexão da linha ao modem através de RJ11-1 e RJ11-2.
O leitor percebe então que sempre que a fonte do modem for ligada e estando Si já acionado o protetor será ligado também conectando a linha ao modem. Se a alimentação do modem for retirada, o protetor desconectará automaticamente sua linha. Se S1 for desligada (posição OFF), o relé também será. Assim, podemos manter o computador em funcionamento, com a linha telefônica desconectada do modem.
O diodo D3 foi inserido no circuito para permitir o comando do aparelho de forma externa. Por exemplo, o leitor poderá ligar o protetor à porta paralela, controlando o relé RL1 através da mesma ou ainda ligar o protetor a um microcontrolador (ou outro circuito qualquer), controlando o tempo de uso do modem (Internet), por exemplo.
MONTAGEM
Na figura 5 o leitor tem nossa sugestão do "lay-out" para a confecção da placa de circuito impresso necessária à montagem.
Tenha cuidado ao soldar os componentes polarizados como os diodos, o transistor Qi e o regulador Cl1. Aconselhamos o uso de um pequeno radiador de calor neste último, pois o uso do aparelho prevê algumas horas diárias. Os Leds D2 e D4 devem, preferencialmente, ser de cores diferentes. Vermelho para indicar o aparelho ligado e verde para indicar RL1 fechado (linha conectada).
O aparelho pode ser introduzido em uma caixa plástica pequena. A instalação da caixa pode ser feita próxima ao modem que se deseja proteger, ou em outro lugar a escolha do leitor. Lembre-se apenas de colocá-la em um lugar próximo e acessível que permita o pressionar de S1 de maneira fácil em uma situação de emergência.
Para ligar o protetor o leitor poderá utilizar a mesma fonte de alimentação do modem (no caso deste ser do tipo externo), pois o consumo do protetor é baixo. Para isso J1 e J2 devem ser do mesmo tipo do conector de alimentação do modem a ser protegido. Em nosso protótipo utilizamos conectores tipo P4. Assim a fonte do modem é ligada diretamente ao protetor (J1), e a alimentação para o modem retornará a esse através de J2. O cabo e o esquema de ligação podem ser vistos na figura 6.
Para aqueles que desejam utilizar o aparelho para proteger modens do tipo interno, a alimentação poderá ser retirada do próprio PC, através de um dos cabos da fonte dedicados a alimentação de HDs, CDROM, e outros acessórios. Na figura 7 o leitor tem a aparência deste conector e sua ligação ao protetor. Note que neste caso utilizaremos apenas J1, sendo J2 dispensável.
PROVA E USO
Para provar o equipamento, o leitor deverá antes realizar um teste bem simples. Ligue a fonte de alimentação em Ji e pressione S1 (posição ON). Verifique se RL1 é ativado. Os LED's D2 e D4 deverão estar neste momento "acesas". Desligue S1 (posição OFF) e verifique se RL1 desligou (D4 apagado).
Agora que comprovamos o funcionamento do protetor, aconselhamos apenas um teste no cabo de alimentação (figura 4). Com um multímetro ou mesmo com um testador de continuidade, verifique se nenhuma ligação foi feita de maneira errada. Lembre-se que apesar do cabo ser bem simples (apenas dois fios), se algo estiver errado quem "pagará o pato" será o modem, que poderá queimar com a simples inversão em sua entrada (nem todos possuem diodos de proteção na entrada da alimentação DC!!!).
Após todos os testes, é hora do teste final. Ligue o protetor ao modem conforme a figura 8. O esquema "A" mostra a ligação do protetor a um modem externo e o esquema "B" a ligação a um modem interno.
Ligue o computador e a fonte do modem. Pressione Si (este pode ser mantido sempre na posição ON). Faça um teste de uso com um programa qualquer como, por exemplo, o seu discador para Internet. Veja se o mesmo consegue a conexão conforme o esperado. Caso algo pareça errado (o programa acusa a falta de linha ou algo parecido), verifique se RL1 está "fechando", se S1 está na posição ON (D4 aceso). Verifique as ligações nos conectores RJ11. O circuito apenas insere uma chave em série com a linha e não existem "impedâncias" parasitas que possam causar qualquer anomalia no uso. Se algo parecer errado, é sinal de que algo foi ligado de maneira errada. Verifique todas as ligações.
Obs.: É importante que, no caso do uso de um modem externo, a fonte de alimentação seja ligada no mesmo estabilizador do PC. Assim ao se desligar o PC, através do seu estabilizador ou filtro de linha, a fonte do modem também se desligará, desligando consequentemente o protetor, que fará a desconexão da linha e o modem.
Sempre que o leitor ligar o computador, o modem será conectado a linha. Todavia, quando o mesmo for desligado a linha será desconectada do modem. Já numa situação de emergência, quando aquela chuva chega sem muitos avisos e cheia de relâmpagos, podemos simplesmente desligar S1 (posição OFF) que fará com que RL1 também seja desligado, desconectando a linha do modem. Com isso não é necessário desligar o PC para proteger o modem, basta desligar S1.
Lembre-se que o protetor protegerá apenas o modem e não o PC. Cabe ao leitor decidir se deve ou não permanecer com o mesmo ligado durante uma tempestade!!!
O leitor notou no circuito a presença de D3. Este diodo serve como entrada para um sinal externo. Para utilizar este sinal, mantenha Si na posição OFF. Este sinal pode ser retirado, por exemplo, do próprio computador através da porta paralela ou ainda de um circuito com um microcontrolador (ou não).
Este recurso pode parecer em princípio um tanto confuso, mas ele permite uma diversificação do protetor.
Um uso bem simples seria a eliminação de S1. Assim o controle (ligar a linha ao modem e desligá-la) só poderia ser feito externamente. Na figura 7 demonstramos um cabo de conexão com a porta paralela do PC. Na figura 10, temos um pequeno programa desenvolvido em Delphi pelo autor. O leitor poderá fazer o "download" deste programa no site da revista. Este programa deve ser instalado no PC onde o modem a ser protegido está ligado. Ao pressionar o botão "Liga" - a linha é conectada através de RL1. Ao pressionar "Desliga", RL1 será desligado e a linha desconectada do modem. O código fonte do programa está disponível também para "download" para permitir o estudo do mesmo por parte dos leitores interessados.
O leitor também pode construir um pequeno circuito de controle externo e ligá-lo ao protetor. Este circuito, que pode utilizar um microcontrolador ou não, delimitaria o tempo de acesso à Internet (no caso do desejo de um controle maior sobre o período de uso sobre a mesma), por exemplo. O circuito contaria o tempo e depois de passado o período previamente programado, um sinal seria enviado para desligar RL1. Em termos de controle externo, muitas podem ser as aplicações. O aparelho pode não apenas ser utilizado na proteção de modems, mas também na proteção de fax, bloqueio de aparelhos telefônicos, etc. Tudo depende das necessidades de cada um e também de uma certa dose de criatividade.
CONCLUSÃO
Apesar da simplicidade do circuito, o leitor pode agora contar com um protetor para seu modem ou outros aparelhos conectados à linha telefônica. Trata-se de um "seguro" permanente para equipamentos às vezes caros e delicados, que pode ser montado com alguns poucos "trocados". E ele ainda permite outras aplicações, dependendo exclusivamente da criatividade do leitor. Até a próxima!
