Dispositivos de Estado Sólido
Diversos dispositivos de estado sólido híbridos são amplamente utilizados em sistemas de aeronaves devido à sua confiabilidade, eficiência e especificidade funcional. A seguir, são descritos os dispositivos mais comuns e suas características principais:
JFET (Transistor de Junção de Efeito de Campo)
O JFET é um dispositivo semicondutor sensível à tensão. Possui três terminais: porta (controle), dreno e fonte (caminho de corrente controlado). A corrente entre o dreno e a fonte aumenta ou diminui conforme a tensão na porta varia. Ele é usado em amplificadores de baixo ruído e equipamentos sensíveis, como osciloscópios e voltímetros digitais. Apesar de sua baixa sensibilidade a mudanças de tensão, oferece a vantagem de gerar pouco ruído.
MOSFET (Transistor de Efeito de Campo Metal-Óxido-Semicondutor)
Semelhante ao JFET, o MOSFET também possui porta, dreno e fonte, mas a porta é isolada do canal de corrente por uma camada de óxido, proporcionando maior eficiência. Pode ser ativado por tensões positivas ou negativas na porta, permitindo controle versátil. MOSFETs são comuns em aplicações de alta potência e circuitos de comutação.
Tiristor (SCR e Triac)
O tiristor é um semicondutor usado para comutação de correntes em motores, aquecedores e circuitos de iluminação. Contém quatro camadas de material semicondutor. Os dois tipos principais são:
- SCR (Retificador Controlado de Silício): Conduz corrente após a ativação da porta até que o circuito seja interrompido.
- Triac: Permite condução em ambas as direções, adequado para correntes alternadas (CA).
Uma aplicação prática em aeronaves é em circuitos de aviso, como o monitoramento de temperatura de turbinas. Mesmo se a condição de aviso durar pouco, o tiristor “enganchado” mantém a luz de alerta acesa até que seja manualmente resetado.
Diodo Zener
Projetado para operar na tensão de ruptura em polarização reversa, o diodo zener é essencial em reguladores de tensão. Ele conduz corrente quando a tensão atinge um nível específico, protegendo circuitos contra sobretensões. Em aplicações de aeronaves, diodos zener bidirecionais também são usados para eliminar picos de tensão transientes em relés e solenoides.
Diodo Emissor de Luz (LED)
Os LEDs são amplamente usados em sistemas de iluminação e instrumentos de aeronaves. Eles operam com baixa tensão (1,5 a 2,5 V) e corrente (10 a 20 mA), produzindo luz quando polarizados diretamente. Sua eficiência energética e variedade de cores (vermelho, verde, amarelo, azul, etc.) tornam os LEDs indispensáveis em indicadores luminosos e displays digitais.
Fotodiodos e Células Fotovoltaicas
- Fotodiodo: Responde à luz, convertendo-a em corrente elétrica.
- Células fotovoltaicas: Um tipo de fotodiodo usado para gerar energia elétrica, especialmente em satélites, onde a luz solar é intensa.
LASCR (SCR Ativado por Luz)
O LASCR é um SCR sensível à luz. Ele conduz corrente quando exposto à luz suficiente e permanece ligado mesmo após a remoção da fonte luminosa. É usado em sistemas de sensores ativados por luz, como circuitos de segurança.
Termistor
Dispositivos semicondutores sensíveis à temperatura. Mudam sua resistência em resposta à variação de temperatura, sendo usados em sensores de bateria e sistemas de monitoramento térmico em aeronaves. São feitos de óxidos metálicos e revestidos com epóxi ou vidro.
LCD (Display de Cristal Líquido)
Os LCDs substituíram instrumentos analógicos em muitas aeronaves modernas devido à sua leveza e eficiência. Usam cristais líquidos para manipular a luz, criando números, letras ou imagens em um display. Podem ser monocromáticos ou coloridos, dependendo da aplicação.
Os LCDs funcionam alterando a orientação das moléculas do cristal líquido quando submetidas a uma tensão elétrica, permitindo que a luz passe ou seja bloqueada em padrões específicos. Displays de 7 segmentos são comuns em aeronaves para mostrar informações como números ou códigos de sistema.
Esses dispositivos semicondutores desempenham funções críticas em aeronaves modernas, garantindo maior confiabilidade, precisão e eficiência em diversos sistemas elétricos e eletrônicos.
