Snubber para Relé

Comecemos pelo termo técnico snubber! Em linguagem corrente significa “atenuador, amortecedor, supressor” e é precisamente o objetivo deste componente, atenuar ou suprimir efeitos danosos em circuitos elétricos e eletrónicos…

Existem muitos circuitos eletrónicos de comutação de cargas elevadas a alta frequência através de componentes eletrónicos chamados tiristor ou triac. Nestes casos desenvolvem-se efeitos nocivos sobre os próprios circuitos e circuitos adjacentes se não controlarmos as variações di/dt e dv/dt típicas de comutação de cargas indutivas. Não é esse o caso de que falaremos neste artigo porque teríamos que entrar no domínio do cálculo diferencial, matéria de universidade e não dum website dedicado às soluções empíricas para os problemas do dia a dia.

Aqui vamos falar num circuito comutador doméstico muito simples: um relé eletromagnético num qualquer dispositivo a ligar ou desligar, por exemplo, um aparelho de TV. E qual o problema aqui? Se o relé usado para esse efeito for mal calculado ou de fraca qualidade, os seus contatos tenderão a ficarem “colados”. Em alguns casos basta dar uma pancada no relé (ou no aparelho onde ele está aplicado) e os contatos “descolam”. Nos piores casos, os contatos ficam sempre juntos e estamos perante uma avaria. Esta “colagem” de contatos é consequência da típica “faísca” que vemos quando ligamos uma ficha à tomada de 220Vac ou até quando pressionamos um interruptor para ligar algo lá em casa^[1]. Chama-se “arco elétrico” a essa “faísca” e é danoso para relés que não foram muito bem calculados pelo fabricante do aparelho de comutação. Também é danoso para interruptores, fichas e tomadas que, se de fraca qualidade, podem carbonizar e assim serem fontes de incêndio.

Como resolver? A primeira possibilidade é comprar um aparelho de comutação de boa qualidade e adequado à carga que se pretende comutar. A segunda possibilidade, um pouco mais barata, é comprar um snubber no mercado. Se o espaço onde o vai aplicar é reduzido então esta solução não dá porque, embora pequenos, os mais frequentes no mercado ocupam espaço a mais para certas aplicações onde o espaço é reduzido. Se quer algo barato e de reduzidas dimensões, pode fazer um snubber com apenas uma resistência (R) e um condensador (C). Estes componentes são ultra baratos, apenas umas centésimas de euro cada. Vamos então realizar um filtro RC que vai atenuar ou eliminar os efeitos do arco elétrico. Para isso vai precisar de solda e ferro de soldar.

Existem duas possibilidades para aplicar um snubber (ver a imagem seguinte):

1. em paralelo com o contato (circuito inferior do diagrama) mas neste caso, se o circuito for AC^[2], flui uma pequena corrente para a carga através de R e C, enquanto os contatos estiverem abertos, o que torna esta opção inviável para o nosso caso;
2. em paralelo com a carga (circuito superior do diagrama) mas neste caso, se o circuito for AC, o filtro fará parte da carga total aplicada à alimentação e haverá sempre uma pequena corrente a fluir através do circuito RC enquanto os contatos de relé estão fechados^[3]; optei por esta montagem que é a normalmente recomendada pelos fabricantes de snubbers;

Bem, o mais importante, porque é o que as pessoas mais procuram, é saber qual o valor de R e de C. Como este nosso caso é muito pouco complicado, vamos evitar a matemática e suportar-nos em valores que outros já calcularam, experimentaram e resultam.

Determinar R

Sendo a tensão de 220Vac então a resistência pode ser de 47 ohm (47R) a 220 ohm (220R). Optei por um valor intermédio, 120R. A potência de dissipação pode ser de 2 watt (2W) pois a corrente que vai atravessar a resistência é de baixo valor mas acima de tudo fá-lo-á por pouco tempo. Normalmente os fabricantes de snubbers usam um valor de 1/2 a 1 watt mas optei por um valor de 2 watt para estar mais à vontade e porque hoje em dia as resistências de carvão são de dimensões reduzidas.

Determinar C

A capacidade pode ser de 100 nanofarads (100nF ou 0.1µF) até 1µF. Muitos dos snubbers vendidos no mercado usam um valor de 0.1µf, eu optei por 220nF, ou seja, 0.22µF. A tensão do condensador recomendada é de 400 volt, há quem use 250 volt mas fica muito à pele… Eu optei mais uma vez por algum espaço e comprei um de 630 volt (1.8 a 2.8 vezes a tensão de serviço, 220Vac). A tecnologia pode ser poliester ou polipropileno pois é a mais comum para condensadores desta baixa ordem de grandeza. Não esquecer que quanto maior é a capacidade de um condensador, maior é o seu tamanho.

E pronto, simples e barato. Vai ver que as “colagens” vão deixar de existir e o relé terá um tempo de vida aumentado. No meu caso, apliquei este malabarismo aos contatos do relé de um comutador WEMO^[4] de aparelhos domésticos (ver figura) para comutar uma TV e outros aparelhos de audio.