Isto do IVA é uma seca, cada imposto trás consigo obrigações burocráticas e este diz que é preciso reportar valores pelo menos trimestralmente. Um amigo que anda nestas andanças há mais tempo que eu partilhou comigo a sua folha de Excel onde vai guardando os valores das facturas de fornecedores. Esta folha depois faz as contas necessárias para apresentar no site da DGI trimestralmente. Mas eu queria e precisava de algo mais organizado e automático, daí que resolvi fazer uma pequena aplicação para fazer a gestão disto. E agora cá a partilho com quem quiser arriscar

Isto ainda é trabalho em desenvolvimento mas já faz o básico para quem está no Regime Simplificado de IRS e é sujeito passivo de IVA. Num futuro próximo quero adicionar a possibilidade de gerar ficheiros com a declaração trimestral, prontinhos para carregar no software do site da DGI.

O projecto está alojado aqui nesta página do blog, também e sempre acessível ali ao lado na lateral direita; sugestões, bugs, etc, podem ser dados nos comentários da mesma página. Se subscreverem o RSS do blog serão avisados quando houver novidades.

Então bom proveito!

A electricidade e a electrónica começaram a cativar-me tinha eu uns 9 ou 10 anitos. Embora nunca tenha sofrido nenhum acidente, decididamente que fiz algumas pequenas asneiras, ou melhor dizendo, “potenciais asneiradas”. Os meus pais estavam completamente a leste do que eu fazia nessa área, claro, não porque fossem maus pais mas simplesmente por desconhecimento (agora era uma boa altura para lhes mandar uma beijoca mas eles não lêm isto), e ainda por cima eu era um rapazinho tão bem comportado…

Bom, mas há uma história “engraçada”.

Um dia prái com 12 ou 13 anos arranjei um alto-falante de um aparelho velho, o 1º que me passou pelas mãos. Eu não tinha dinheiro próprio e portanto comprá-los não podia, e chegar ao pé dos meus Pais e dizer “quero um alto-falante para o Natal!” foi coisa que, mesmo não sabendo qual seria a reacção deles, nunca senti que valia a pena experimentar. De qualquer forma eu também não saberia “que” alto-falante pedir se fosse à loja…

Na altura não fazia ideia de como fazer aquilo dar sons, mas soldei-lhe um pedaço de cabo duplo e descobri que se o ligasse a um transformador de parede daqueles baratuchos ele emitia um som (o transformador não era rectficado e o som que eu ouvia eram os 50Hz da rede). Depois comecei a brincar, punha condensadores em paralelo e em série e isso modificava ligeiramente o som. Achava alguma piada áquilo, apesar de não sair nenhum som como eu gostaria de ouvir. Algum tempo depois o alto-falante deixou de funcionar e nunca percebi porquê…

… até anos mais tarde, quando o meu irmão que na altura devia ter uns 6 anitos me contou (confessou, hehehe) que me tinha visto a mexer no alto-falante e um dia quis experimentar, só que ele pensou que o som vinha de se ligar o dito à tomada da parede… sim, aos 230V… quando ele o fez o alto-falante deu um “estalo” valente e nunca mais emitiu nada. Ele arrumou logo aquilo onde eu o tinha deixado e claro que nunca me contou com medo das consequências, hehehe…

Mas a moral da história é que a história podia ter acabado muito mal… tenham cuidado a mexer em electrónica à frente de crianças. Elas têm um poder dedutivo extremamente apurado…

Escrevi mais um micro artigo no fórum ElectrónicaPT.com, desta vez a mostrar como montar um circuito com o qual me diverti bastante na adolescência. É um circuito bem antigo, muito fácil de montar e divertido pois emite som que podemos moldar um pouco. Cruzei-me com ele pela 1ª vez nas famosas revistas brasileiras de eletrónica (Total, Saber, e outras), e foi um dos dispositivos que mais me despertou o interesse para a electrónica. Cá fica mais esta pérola

Circuito fácil e divertido para iniciantes, no ElectronicaPT.com

Tenho andado a escrever um pequeno tutorial em português sobre como programar AVR’s, microcontroladores da gama dos PIC. Já tem uma parte pronta, que mostra como montar um micro ambiente de desenvolvimento de hardware e software, e portanto cá fica o link, no fórum ElectronicaPT:

Micro-tutorial sobre AVR, no ElectronicaPT.com

Feliz codificação! (porque será que não soa tão bem como “happy coding” ?)

Depois de alguns anos a ter uma segunda actividade como trabalhador independente, sinto que estou finalmente a perceber minimamente bem como é que funciona o IRS e as Leis em torno do trabalho independente. Até há pouco tempo limitava-me a estar “habilitado” a passar recibos verdes, mas entretanto quis expandir o meu leque de actividades e isso levou-me a ter que ter outros conhecimentos acerca de Leis basilares como o IRS e o IVA. Sempre tentei manter a minha vida o mais simplificada possível, porque afinal, a minha área não são as finanças e nem quero (ou queria!) perceber disso. Infelizmente as coisas não são assim tão simples e temos mesmo que entender algumas coisas, não só para nos mantermos dentro da Lei mas até para podermos tirar o melhor partido dela…

Vamos imaginar que tu (sim, tu mesmo) andas um tanto farto/a de trabalhar para terceiros e gostavas de tentar algo por conta própria. Se calhar não ganhas tanto quanto gostarias ou não te agrada nada a forma como a empresa para quem trabalhas funciona; há muitas razões que podem levar alguém a tentar dar o salto. Nunca fizeste nada de semelhante na tua vida pois os teus pais matraquearam-te os ouvidos desde tenra idade para que estudasses e arranjasses um bom emprego, e que te agarrasses a ele com unhas e dentes para todo o sempre (esta do para todo o sempre faz-me lembrar algo). Arriscar? Foooge!!…

Mas vem um dia e estás mesmo decidido, embora um tanto receoso. Afinal, tu até és um entendido no teu ramo e não é muito difícil encontrar um ou outro cliente de vez em quando. Pensas, pensas e pensas, e resolves começar por uma coisa simples, prestação de serviços em part-time. Já ouviste falar numas coisas chamadas recibos verdes e não deve ser assim muito complicado. Assim pelo menos aumentas um pouco o teu rendimento anual e tens a possibilidade de fazer alguma coisa à tua maneira. E não precisas de deixar o teu emprego “do dia” portanto, ficas monetariamente seguro. Se um dia o rendimento part-time se aproximar do rendimento full-time, aí podes dizer ao teu patrão que decidiste abraçar novos desafios.

Começa a história fiscal

Resolves ir às Finanças da tua zona saber mais sobre isso dos recibos. E é lá que te informam que precisas de abrir uma Actividade (em maiúsculas, para se distinguir da palavra simples actividade) e comprar um livro de recibos verdes. Ficas então habilitado a passar esses recibos e passas a auferir (ganhar, receber), também, rendimentos da categoria B. E a declará-los anualmente no IRS, no respectivo anexo.

No registo da Actividade é-te atribuída uma actividade e respectivo código, que poderá ser prestação de serviços indiferenciados. Os rendimentos auferidos nesta actividade de prestação de serviços são considerados rendimentos profissionais; existe um outro tipo de rendimentos mas fica para mais tarde.

Na Actividade fica também registado o regime de IRS em que exerces a actividade: Regime Normal ou Regime Simplificado. No Regime Normal, és obrigado por Lei a ter um TOC – Técnico Oficial de Contas (contabilista), a quem terás que pagar honorários (salário) mensalmente, quer tenhas ganhos quer não. Neste regime todas as tuas despesas com a actividade são descontadas dos teus ganhos, e sobre o resultado (os teus ganhos reais) é que é aplicada a taxa de IRS. No Regime Simplificado não és obrigado e ter um TOC; o Estado assume que os teus gastos são 30% dos teus ganhos brutos, e portanto aplica a taxa de IRS a 70% destes. Isto tem a vantagem de não ser necessário pagar ao TOC mensalmente mas por outro lado não te permite optimizar o ganho; é que, no Regime Normal, existe uma imensidão de gastos que podes “descontar no IRS”, como almoços e material de todo o tipo, quase qualquer coisa pode ser declarada como gasto de actividade. Aparentemente até as compras lá para casa se podem descontar no IRS (podes dizer que são ofertas que fazes a clientes ). Parece-me que é devido a toda esta panóplia de “gastos” dedutiveis no IRS/IRC que muitas empresas e profissionais liberais parecem estar constantemente quase na falência ou, até, têm prejuízos (não têm, apresentam é muitos gastos; quem já não ouviu alguém dizer, num almoço de familia ou reunião da malta do liceu, “eh pá, se não quiserem a factura deiam-ma”; acho que isto é ilegal, pois não foi um gasto com a actividade, mas pelo que tenho visto é assim que toda a gente trabalha por cá).
Outra forma de se dizer que se está no Regime Normal é dizer-se que se tem “contabilidade organizada”.
Ora tu, como não sabes que rendimentos vais ter e para te simplificar a vida, optas pelo Regime Simplificado.

Vão ainda perguntar-te qual é o rendimento bruto anual esperado. Normalmente nesta situação opta-se por indicar um valor abaixo de 9975 €, pois acima deste valor ficas sujeito a um outro imposto, o IVA. O IVA não é necessariamente mau, mas é mais uma complicação; tens que o declarar e dar ao Estado a cada 3 meses. Fica para outro artigo. No entanto, se num ano auferires rendimentos acima de 9975 €, terás que ir às Finanças (sim, TU tens que lá ir) indicar que auferiste rendimentos acima do valor indicado e ficas então sujeito a IVA. E tens que lá ir até ao dia 15 de Janeiro do ano seguinte ao ano em que ultrapassaste esse valor, sob pena de pagares uma coima (pelo menos 50 €). Até que o teu rendimento da categoria B (ou seja, não inclui o que recebes no teu emprego full-time) ultrapasse esse valor, estás isento de IVA e esse facto é assinalado nos recibos verdes que passas aos teus clientes.
Se assim o preferires, podes sempre optar por estar sujeito a IVA desde o inicio ou desde quando queiras, não é obrigatório ultrapassar aquele limite indicado atrás.
Existem mais algumas condiçoes que terminam a insenção de IVA, mas o melhor é informares-te nas Finanças ou comprar um livrinho da DECO sobre este assunto; vê alguns links no final deste artigo.

É preciso esclarecer que IVA e IRS são 2 impostos completamente distintos. O IVA é aplicado e processado “em separado”, e quando se fala em valores monetários no contexto do IRS, como neste artigo, estamos a falar de valores que já não incluem o IVA.

Depois de aberta a Actividade vais então comprar o livrinho de recibos verdes, provavelmente no mesmo balcão das Finanças ou num balcão ao lado. A partir daí, preenches um recibo verde com cada pagamento que receberes, ficando o cliente com o original e tu com uma cópia no livrinho.

Obrigações acrescidas

Existem algumas “consequências” de se auferir rendimentos da categoria B, mesmo para quem continua na categoria A (trabalho dependente, o teu emprego full-time).

A declaração anual de IRS passa a efectuar-se, obrigatoriamente, pela Internet. E passa a ter que ser entregue na 2ª fase, o que até é uma vantagem pois os sistemas estão menos “carregados” por haver menos contribuintes e tem-se um periodo de tempo mais longo para tratar da declaração.

A partir de um certo valor de rendimentos, passa-se também a ter que efectuar Pagamentos por Conta, que consiste num adiantamento de IRS feito ao Estado. 3 vezes por ano é necessário pagar ao Estado um valor que é calculado com base no rendimento dos 2 ou 3 anos anteriores. Este valor é depois contabilizado como desconto de IRS, e o ajuste é feito no final, na entrega anual da declaração de IRS (os pagamentos por conta também constam da declaração). Este dinheiro em si não se perde, o que se pode perder são “juros” que se poderia ter desse dinheiro, uma vez que não permanece nas nossas mãos. Normalmente somos notificados por carta das Finanças para ir efectuar esse pagamento, e na nota de liquidação de IRS (a cartinha que recebemos depois da entrega) é indicado o valor dos pagamentos por conta a efectuar no ano seguinte.

Durante o 1º ano de actividade, e apenas quando a inicias pela 1ª vez (não se aplica se for um re-inicio), há isenção de contribuição para a Segurança Social (mesmo que tenhas apenas rendimentos de categoria B). Depois de passado este ano, e como no teu trabalho full-time já descontas pelo menos um certo valor (o que normalmente é o caso, pois é um valor baixo), ficas isento de contribuições extra devido à Actividade. De qualquer forma tens à mesma que ir à Segurança Social pedir essa insenção, passado o 1º ano de Actividade.

Poucos profissionais independentes sabem isto, mas desde 2000 que é obrigatório subscrever um seguro de acidentes pessoais (sob pena de haver lugar a uma coima de 50 a 500€). Estes seguros dependem da actividade exercida mas, para actividades que não apresentem riscos acrescidos (que não sejam por exemplo a de Electricista) não são muito caros, algo entre 70 e um pouco mais de 100 € por ano. O meu conselho é que consultem várias seguradoras, pois os valores variam bastante. Posso dizer-vos que consultei 4 ou 5 e a que me fez o melhor preço foi a Generali, menos de 80 €.

Alguns dos valores que são fronteira entre a isenção e a obrigatoriedade de determinadas obrigações fiscais variam de ano para ano, portanto é sempre necessário consultar esses valores anualmente, por exemplo no código do IRS on-line (ver no final do artigo). Esta variação ocorre por exemplo por haver uma indexação ao valor do ordenado mínimo nacional.

A actividade expande-se

A certa altura decides expandir a tua actividade para outras áreas fora dos serviços, como seja por exemplo o comércio. Aí tens que voltar às Finanças da tua zona e efectuar uma alteração na Actividade. Podes alterar, acrescentar ou remover actividades. Que eu saiba e segundo me informaram nas Finanças, não existe nenhuma consequência de registar mais ou menos actividades; não se paga mais de coisa nenhuma, também não se recebe, não se fica nem deixa de se ficar isento também de coisa nenhuma. Eu penso que este registo de actividades serve para estatística e para eventualmente decidir a aceitação ou não de certo tipo de despesas. Os rendimento de actividades que não são de serviços são então designados “rendimentos empresariais“, confesso que não sei porquê. Os rendimentos empresariais incluem outro tipo de rendimentos além da venda de produtos, como rendimentos prediais ou de capitais.
Diga-se de passagem que sempre que existir uma alteração de qualquer dado da Actividade, incluindo cessação ou re-inicio da Actividade, é obrigatório comunicá-la às Finanças no prazo de 15 dias a partir da data da alteração.

Se adicionares à tua Actividade actividades que sejam de venda de produtos, o IRS incide apenas sobre 20% do valor do produto vendido (em oposição a 70% no caso de uma prestação de serviço), isto no Regime Simplificado. No caso de um produto, o IRS teria obviamente que incidir sobre uma parte menor, pois o “custo” da compra ou fabrico do produto é consideravelmente maior do que, por exemplo, uma prestação de serviços de programação ou segurança. Na declaração anual de IRS, existem 2 campos separados, um para introduzir os rendimentos auferidos na prestação de serviços (rendimentos profissionais) e outro para os auferidos na venda de produtos (rendimentos empresariais), exactamente para se poder aplicar a taxa respectiva.

A certo ponto vais desligar-te do teu emprego full-time e trabalhar exclusivamente como profissional liberal (independente). Aí terás que ir à Segurança Social para começares a efectuar as contribuições; escolhes um escalão e pagas mensalmente, até ao dia 15 de cada mês. Penso que a maior parte dos profissionais escolhe o escalão mais baixo, em que actualmente (2008) se paga aproximadamente 156 € (valor actualizado anualmente). Quanto mais baixo o escalão menos se paga, mas também menos reforma se terá. Ainda não sei como funciona o subsídio de desemprego nem a baixa médica (se é que existe) neste regime. Optando pelo escalão mais baixo da SS, convém também talvez fazer-se um seguro de saúde uma vez que os há não muito caros.
Este aspecto da SS é mais um ponto em que o trabalhador independente tem mais flexibilidade em comparação com um trabalhador dependente. O independente tem a opção de escolher o grau de protecção que pretende da SS, pagando proporcionalmente, o dependente não.

E por agora é tudo…

O regime do IVA também é “interessante”, mas ainda estou verde para escrever sobre ele. Como sempre, aponta sem medo qualquer erro ou imprecisão que encontres neste texto, conto com a tua contribuição para o melhorar. Façam perguntas se quiserem; isso também me vai ajudar a acimentar o conhecimento. Quando comecei a envolver-me nestes assuntos gostava de ter tido um guia assim que, ainda que não cubra tudo, dá alguma orientação sobre o caminho a seguir e as obrigações. Não consegui encontrar toda a informação relativa a ter-se uma actividade independente; as regras estão espalhadas por pelo menos 3 códigos diferentes (IRS, IVA, Segurança Social).

Não leves tudo o que aqui está à letra, pois há valores que mudam anualmente, e as próprias regras também estão sempre a mudar de ano para ano, pelo que a única fonte segura é mesmo o Código do IRS (CIRS; ver secção de links); apesar de ser um documento um bocado “intragável” vamo-nos habituando a ele e aprendemos a saber quais são os artigos onde está a informação que nos interessa. O CIRS é grande mas uma grande parte não se aplica ao nosso caso.

O CIRS on-line é excelente porque está sempre actualizado. Quando vem uma alteração ao código (por Decreto-Lei), este apenas indica aquilo que muda; se tivesses o CIRS em livro, terias que ir alterar essa parte do livro com a nova informação. Na versão on-line isso está feito e podemos até ver o que lá estava escrito anteriormente (chamam-lhe a redacção anterior).

Mas bom, de qualquer forma, a parte difícil está em esquecer o que toda a vida nos disseram os nossos pais e “dar o salto”. Resta-me desejar-vos bons saltos

Links e sugestões

Livro IRS para Independentes – Regime simplificado – Guias Práticos, DECO Pro Teste

Código do IRS on-line, Ministério das Finanças, Direcção-Geral dos Impostos

Generali – Companhia de Seguros S.p.A. (um seguro de acidentes profissionais é a única relação que tenho com esta companhia, coloco-a aqui apenas porque das 4 ou 5 que consultei foi a que me fez o melhor preço, por isso, vejam também outras mas não deixem de ver esta)

Há dias passei por uma loja on-line portuguesa que vende paineis solares fotovoltaicos. É do conhecimento geral que a eficiência destes paineis ainda anda pelas ruas da amargura (nem um motor a combustíveis fósseis é tão ineficiente!) e que em Portugal os preços da tecnologia são sempre upa-upa. Deu-me a curiosidade e resolvi fazer uma tabela comparativa dos paineis na loja, também porque são dificeis de comparar uma vez que todos têm características e preços diferentes. Mas existem parâmetros simples que nos permitem uniformizar a sua performance, e logo, comparar. O resultado apresentou algumas surpresas.

Última actualização: 19 de Abril de 2008

O resultado dessa comparação é a tabela abaixo. Os parâmetros que nos permitem comparar os paineis são a eficiência e o preço por Watt.hora (de pico, ou seja, em boas condições atmosféricas). Os dados usados foram os dados pelo fabricante, que fornece pelo menos 2 dos valores V, A e Wh; o 3º é calculado a partir dos outros 2. Os valores indicados são sempre os de pico. Parece-me que o valor mais standard para classificar os painéis é pela sua potência em W, pelo que dei sempre primazia a esse valor para efectuar os cálculos. Se não for e tiverem alguma informação sobe isso, contactem-me por favor.

Os códigos da coluna “Lj” (Loja, onde foram obtidos os preços à data na coluna “Data”) são:

1. Leiritrónica – http://www.leiritronica.pt
2. Aquário – http://www.aquarionet.com
3. Dimofel – http://www.dimofel.pt (não tem os preços on-line, mas eu estive na loja)
4. Vários – http://www.troquedeenergia.com

Todo os valores incluem IVA (a 12%).

As colunas L e C são a dimensão 2D do painel, em mm.
Alguns dos paineis da tabela são daqueles aparelhos de carregar pilhas, com paineis na tampa, ou têm acessórios como alguns cabos e fichas.
A eficiência foi calculada com base no valor de 1000 W/m², que é o valor que se utiliza normalmente como média da energia do Sol que chega perpendicularmente ao solo terrestre em condições de céu limpo.

Podes descarregar aqui a folha de cálculo XLS de onde a tabela acima foi retirada (como o WordPress não permite ficheiros .XLS, tive que lhe mudar a extensão para .JPG; antes de abrir o ficheiro terás que lhe mudar novamente a extensão para .XLS).

Achei muito interessante as diferenças nas coluna da eficiência e na do preço por Wh.

O painel mais eficiente da tabela, o nº 31, é também dos mais económicos, apesar de ainda assim ser caro. O seu preço naquela loja (TroqueDeEnergia) está ligeiramente acima do valor médio tipicamente apontado como o preço por Wh para sistemas solares fotovoltaicos em Portugal, que é de ~ 6€. A sua eficiência são uns “impressionantes” 16.45% destancando-se da sua concorrência mais próxima.

Este comparativo não leva em conta outras características além das indicadas na tabela. Por exemplo, não é comparada a facilidade de montagem ou a qualidade/robustez dos materials de protecção das células, ou o comportamento do painel com a temperatura e a idade.

A energia solar fotovoltaica é ainda apontada como pouco atractiva, devido ao custo e eficiência dos paineis, que se encontra hoje na ordem dos 40% em tecnologias que não se encontram sequer ainda disponíveis ao utilizador comum. Ficamos a aguardar o desenvovimento desta área…

Têm links para mais lojas em Portugal que vendam paineis solares fotovoltaicos? Se tiverem dados concretos de outros paineis enviem-me que eu adiciono à tabela.

Um dia cheguei às instalações de um Cliente para uma operação de rotina. Eu e um Amigo fizémos um projecto, em part-time e por conta própria para este Cliente. Era suposto irmos lá os 2 naquele dia, mas o meu Amigo andava com muito trabalho no seu “emprego do dia” e na noite anterior tinha estado até altas horas da madrugada a trabalhar. Ao dizer isto ao meu Cliente, que é dono do seu próprio negócio, ele comentou com espanto: “Até às 3 da manhã?… Não percebo… ainda se fosse para ele… mas, para outro? Não percebo…“. E eu, pensando bem nisso, também não percebo. Afinal, se é para me matar a trabalhar, se calhar era melhor ser para mim mesmo, não? Para mim mesmo e não para as centenas ou milhares de accionistas que detêm grande parte das médias/grandes empresas, ainda por cima adquiridas muitas vezes com base em pura especulação ou através de fundos de investimento e afins! São estes os verdadeiros donos das empresas. São estes quem a empresa na verdade se esforça por satisfazer, maximizando o lucro a todo o custo. E eles nem sequer sabem o que a empresa faz, nem que são donos de uma parte dela.

Depois de um IPO (Initial public offering) o accionista passa a ser a principal entidade numa empresa, ainda que subconscientemente, e as empresas passam a ser vistas como máquinas de dar a ganhar dinheiro fácil. Os Colaboradores, e até os Clientes, passam para segundo plano. O que interessa é manter o accionista contente, com gordas receitas e performances, a qualquer custo. A Gestão tenta encontrar o ponto em que pode penalizar as outras entidades da empresa de forma a ter mais lucro, e passa a jogar ao risco, apertando aos poucos para ver até onde pode ir. A qualidade dos produtos sofre, e consequentemente também o Cliente. E é assim nas empresas de hoje. O Cliente até já de habituou a viver com bugs.

As montanhas de livros que se escreveram, as inúmeras palestras, artigos e estudos sobre gestão de projectos caiem no fundo de sacos rotos mesmo em empresas de topo. O time-to-market é o objectivo imutável, e tudo o resto tem que se moldar de forma a cumpri-lo. Mesmo quando não há recursos. Só que há coisas que não se apressam, e já sabemos disso há muitos anos. Mas a empresa não pode obviamente parar e então desenrascam-se uns recursos, à pressa e mal formados. Training-on-the-job, é o nome pomposo que lhe dão. O resultado são projectos feitos “às 3 pancadas”. E isso sente-se bem na fase de manutenção, que acaba por ser, de longe, bem de longe, a maior de todo o projecto. Os Colaboradores da empresa vêem a sua qualidade de vida diminuir, dando mais e mais horas sem ter mais retorno e, às vezes, até sem o devido reconhecimento por parte das chefias. Por um lado há uma pressão que cresce, e que se torna constante, que os faz sentirem-se obrigados a trabalhar mais, caso contrário há sempre penalizações implicitas, por mais que se diga que não (um prémio que não se recebe, um aumento que não se tem, um mau ambiente que se cria, uma oportunidade de carreira que não é sugerida). Por outro lado, o seu próprio brio como profissionais teima em não impedir que trabalhem o que for preciso para que o projecto termine com sucesso e no prazo. Com o tempo começam a mal-dizer da empresa, das chefias, até dos próprios produtos que têm que fazer em cima do joelho; acumula-se um manancial de tarefas de manutenção de toda a carreira anterior de projectos que teimam em dar problemas logo nas piores alturas. A frustração é inevitável! Mas o conforto de um emprego seguro e o comodismo natural das pessoas vai deixando para trás essas “pequenas chatices”. E a ideia de que “é assim em todo o lado” dá o golpe de misericórdia em qualquer tentativa de se mexer uma palha que seja no sentido de arranjar uma solução para o problema.
É aqui que se joga ao risco, pressionando os colaboradores para trabalhar o mais possível sem a compensação adequada, nem monetária nem em descanso. Infelizmente, muitas vezes, quando o Colaborador chega ao ponto em que decide procurar outro rumo para terminar com a “exploração” semi-consentida, já tem a cabeça toda queimada do stress, PUUFFFF!… Há coisas das quais já não se recupera.

É indiscutível o dinheiro movimentado e a economia gerada pelo mercado de acções. Mas e então? Faz-se à custa de quem trabalha? Não pode ser não senhor. Pelo menos não comigo. Se eu um dia tiver uma empresa, ela nunca há-de ter pedaços vendidos a compradores anónimos sedentos de lucros fáceis, lamento. Mesmo que isso custe um não-crescimento ou uma não-expansão. A riqueza gerada na empresa deve voltar a quem lá trabalha. Sei que nunca é uma palavra muito forte, mas é a única que neste momento me sinto capaz de empregar. E quanto a ver a minha cabeça ser queimada por causa de accionistas que nem sabem que o são, evitá-lo será de agora em diante um dos meus objectivos na vida. Se me queimar, será a trabalhar para mim mesmo.

Este já era um “sonho” bastante antigo. Começou por ser alimentado pela vontade de acelerar e facilitar o fabrico de PCBs (Printed Circuit Board – vulgo placa de circuito impresso) para protótipagem. Mas mecânica nunca foi propriamente o meu forte. Até que encontrei um projecto de uma máquina semelhante mas muito, muito fácil de construir.

Este é um dos projectos nos quais tenho andado a investir tempo. A mecânica ainda não está a funcionar a 100% mas já faz umas brincadeiras. As imagens são todas de alta resolução, se quiseres ver bem os pormenores basta clicar.

Fig. 1 – Aspecto final da fresadora

O projecto maravilha em que me baseei é este aqui. O Sr. teve realmente umas excelentes ideias em relação ao fabrico da estrutura e mecanismo de deslize das plataformas, pontos que tinham sido até aqui o entrave aos meus planos.

Fig. 2 – Estrutura, em tubo de cobre, soldado no fogão da cozinha

Falta-me ainda resolver alguns problemas, uns mecânicos e outros relativos a software de controle.

O principal problema que tenho neste momento é a dificuldade em furar o cobre do PCB e manter depois um corte continuo. Isto é, ele furar fura, mas é preciso que o eixo vertical desça bastante, e depois fica a fresar demasiado fundo, na fibra de vidro (ainda por cima cancerigena, blech!). Existe uma folga minúscula causada pela construção do motor do eixo vertical. Por outro lado, penso que o berbequim é capaz de ser um pouco lento para cortar cobre com uma velocidade razoável.

Fig. 4 – Testes de fresagem de PCBs

Outro problema é o sofware. O software embebido é bastante arcaico, foi apenas uma versão muito rápida que cozinhei para ver aquilo a mexer. Mas agora para utilização mais a sério preciso de pensar bem no que quero fazer. Isto terá também implicações no software de controle no PC, pois este tem que saber falar com o sistema embebido que controla o hardware.

Fig. 5 – Controlador, liga por porta série a um PC

No final, claro que a maquineta vai poder fazer outro tipo de trabalho, como algumas peças 2D e 3D feitas por exemplo em madeira ou acrílico.

De qualquer forma, até agora até que me deu bastante gozo fabricar esta maquineta. E ainda há mais gozo ao virar da esquina (e problemas para resolver também). Aviso-te quando houver novidades

Um dos meus sonhos era ter uns painéis solares fotovoltaicos no telhado da casa. E um pequeno gerador eólico no quintal. E quem sabe também um pequeno tanque para aproveitar alguma água da chuva. Assim satisfazia pelo menos uma parte das minhas necessidades energéticas. As vantagens são óbvias: redução de custos e menores danos ao ambiente. Mas tenho um pequeno problema: não tenho quintal e o telhado da casa não é meu. Pois é, tal como a maioria dos portugueses, vivo encaixotado num prédio. Estará tudo perdido ?… Talvez não .

Tinha que haver alguma forma de nós, os encaixotados em prédios, podermos tirar algum proveito de energias renováveis, já. Pus-me a pensar nisto já há muito tempo, e foi quando vi uma antena parabólica presa na varanda de um apartamento que se fez luz. É disso que preciso, um “captador” de energias renováveis de prender na grade da varanda! Depois podia usar a energia captada para carregar pilhas re-carregáveis ou a bateria do telemóvel; ou até mesmo uma bateria barata de chumbo-ácido e usá-la para alimentar uma luz nocturna de leitura ou para aumentar a autonomia do computador portátil. E daí que finalmente arranjei algum tempo para me dedicar a desenvolver essa máquina, que baptizei “Estação de Energias Renováveis” (mais conhecida como “Estação”).

Quero que a estação seja o mais fácil possível de construir, de modo a que o maior número de pessoas o possa fazer. Quero ver Estações espalhadas pelas varandas de todos os prédios, quero mudar o Mundo ! Bom, mas deixando a utopia de lado, uma maquineta destas vai sempre envolver construção mecânica e electrónica, e não é o cidadão mais comum que vai pegar no berbequim, serrote, lima ou no ferro de soldar… até porque ele tem outros interesses e mais o que fazer. Por isso, se eu realmente quero que isto chegue ao maior nº possível de pessoas incluindo o cidadão mais comum, a Estação tem que ser muito fácil de construir. E é esse o objectivo deste 1º artigo: como construir uma Estação a partir de peças compradas em lojas de “electrodomésticos”.

Então mãos à obra.

No outro dia à noite deitei-me e apaguei a luz, mas ficou uma luzinha verde acesa, ao fundo, no chão. “ah, é a PowerStation” pensei eu, tinha-me esquecido dela ligada depois de ter estado a fazer uns testes num projecto.

Uma PowerStation é pouco mais do que uma bateria e alguns circuitos de monitorização, protecção e recarga, tudo embrulhadinho numa caixinha jeitosa. Ela fornece 3, 6, 9 e 12 V DC, que podem ser usados para alimentar aparelhos onde não existam outras alternativas de fontes de energia, ou alternativas apropriadas. Também podem ser usadas para prolongar a utilização de aparelhos que sejam alimentados a pilhas, uma vez que a bateria dentro destas PowerStations é de “grande capacidade”; para teres uma ideia mais concreta, podemos dizer que guarda tanta energia como 27 pilhas AA recarregáveis de 2600 mAh (as de maior capacidade que eu tenho visto à venda)!

27 x =

Estas PowerStation encontram-se à venda até nos grandes hipermercados (onde esta foi comprada), na zona das ferramentas. Também se encontram em lojas de astronomia.

A PowerStation (Estação de Energia, em português) tem alguns detalhes interessantes, entre os quais o facto de ter 2 fichas tipo isqueiro de automóvel. Ora, estas fichas são ideais para ligar por exemplo carregadores de telemóvel ou de pilhas.

E além disso, e acima de tudo, também dão para ligar carregadores de baterias de carro a energia solar, como este que comprei outrora na DMail, por curiosidade.

E não é preciso mais nada, é só ligar o carregador solar à PowerStation durante o dia. A energia que este carregador solar capta por dia é pouca, quando comparada com a energia que a PowerStation pode armazenar. Mas ao captares essa energia para a PowerStation vais aumentar o período de tempo entre carregamentos a partir da rede. A carga da PowerStation vai dar para mais tempo. Uma parte da energia que vais consumir será “renovável” . E se a usares por exemplo só para carregar o telemóvel, pode acontecer que nunca tenhas que a re-carregar a partir da rede eléctrica!

Existe ainda um outro “detalhe” da PowerStation, que permite que tudo isto funcione. A bateria interna é do tipo chumbo-ácido selada, que é “equivalente” a uma bateria de automóvel. Por isso o carregador solar serve para a PowerStation!

A montagem é simplérrima. Estes carregadores solares não foram feitos para estar à chuva, por isso convém ser instalado dentro de casa, ou bem abrigado da chuva. Escolhe o local mais solarengo da tua casa e posiciona o painel solar virado para o Sol. O Sol muda de posição durante o dia, mas como não vais querer estar sempre a re-orientar o painel, coloca-o numa posição “média”. Virado para Sul é a melhor opção se possível, pois o percurso do Sol no céu durante o dia é essencialmente na zona Sul, às latitudes do nosso país.
Idealmente o painel também deveria ser instalado com uma inclinação de aproximadamente 33,5º em relação à horizontal (em Portugal; ver neste site) para maximizar a captação, mas às vezes não dá muito jeito; se o instalares na vertical ou horizontal ele também vai funcionar embora não capte toda a energia que poderia captar.

A varanda do meu quarto tem uma face que está mais ou menos virada a Sul, e leva com Sol toda a manhã. Resolvi colar o painel ao vidro com uma fita-cola espessa e forte de dupla face; escolhi uma fita para baixas/altas temperaturas (-30ºC a 150ºC), uma vez que vai estar ali ao Sol directo durante horas e de noite vai estar bastante frio.

Depois de colado o painel, pega na PowerStation e liga o carregador solar a uma das fichas-isqueiro. Então muda o interruptor vermelho para a posição ON para começar a carga (se houver Sol!). Atenção que não é para a posição CHA(rge) como se faz para carregar a PowerStation a partir da rede, é mesmo para a ON! Só na posição ON é que a ficha-isqueiro fica ligada directamente à bateria interna da PowerStation, permitindo assim que o carregador solar possa injectar energia na bateria para a carregar. Na posição CHA, a bateria fica ligada à ficha lateral de carregamento a partir da rede, e as fichas-isqueiro são desligadas.

É necessário um minimo de energia captada pelo painel solar para que o carregador consiga carregar a PowerStation. Curiosamente, a forma como ela está construída permite-nos saber se a energia que está a ser captada pelo painel solar atinge ou não esse mínimo, observando as luzinhas: com o interruptor em OFF, se a energia captada pelo painel atinge o mínimo então a luzinha verde “Full” acende, caso contrário acende a luzinha amarela “Empty”. Se estiver escuro, nenhuma luzinha vai acender. E esta, hein?

Nota a foto acima à esquerda; a luz ambiente é mais forte porque estava Sol, e a luz verde está acesa, com o botão da PowerStation na posição OFF. Depois, vieram umas núvens que esconderam o Sol e então a luz ambiente diminuiu como se pode ver na foto da direita, levando a acender a luz amarela. Isto é apenas uma curiosidade, serve por exemplo para teres uma noção de “quanta luz do Sol” é necessária para o painel solar recolher energia suficiente para carregar a PowerStation. Para utilização normal de carregamento, já sabes que tens que colocar o interruptor vermelho da PowerStation na posição ON.

Ok… e depois de eu ter a PowerStation e o carregador solar, como é que os “ponho a render”?… Bom, de dia o painel solar capta energia que é armazenada na PowerStation, e de noite usas a energia armazenada na PowerStation para carregar o telemóvel ou pilhas. Se a PowerStation estiver longe do teu quarto ou no exterior, à noite trá-la para dentro de casa para a usares. De manhã antes de ires pá escola ou trabalho, toca a pôr a PowerStation outra vez a carregar.

Humm… e em quanto é que fica isso tudo? O carregador solar custou-me quase 30 €. Vejo que a DMail já não comercializa este carregador, mas vejo por aí outros locais na net onde vendem carregadores semelhantes, até mais baratos como 20€, e parecem-me ser mais potentes (18/04/2008: encontrei à venda cá em Portugal um outro modelo para o mesmo fim, por cerca de 28€, na Aquário). A PowerStation compra-se actualmente por aproximadamente 40€. Existe também uma EGS 1800, que me parece ser praticamente o mesmo que a EGS12, visualmente não encontro nenhuma diferença além da pega. Há até quem chame EGS1800 à EGS12, por isso provavelmente esta EGS1800 é apenas de uma evolução visual do mesmo produto (ainda não consegui confirmar).

Este é o sistema base, que portanto fica em 60 € a 70 €. Depois precisas dos aparelhos para usar a energia, como os carregadores de pilhas ou telemóvel de ligar ao isqueiro do carro. Alguns destes provavelmente tu até já tens.

Existem paineis solares mais eficientes, mas também são bastante mais caros (150 € e mais!), portanto acho que estes carregadores solares para baterias de automóvel são um compromisso aceitável, pelo menos para começar.

E… isso carrega mesmo a PowerStation? Bom, teoricamente carrega, mas demora muito tempo. O painel solar que tenho debita pouco mais de 1 Wh quando está a apanhar com um solzinho directo, sem núvens. Vamos assumir que o carregador solar tem uma eficiência de 75%, debitando então 0.75 Wh. A bateria da PowerStation é de 12 V * 7 Ah = 84 Wh, o que quer dizer que, para carregar por completo a bateria, seriam precisas 84 / 0.75 = 112 horas de exposição ao Sol… Na melhor das hipóteses terás, talvez (não medi), 5h de Sol directo por dia, em que o painel debita 1Wh, resultando que só ao fim de 112 / 5 = 22.4 dias estaria a PowerStation carregada. E isto só se todos os dias fossem solarengos!
Ainda assim há vantagens neste sistema, porque se só precisares de carregar o telemóvel diáriamente e umas pilhas de vez em quando, a PowerStation vai demorar muito tempo a descarregar, porque apesar de todos os dias lhe retirares um bocado de carga, também todos os dias lhe dás um bocadinho de carga. Vamos imaginar que a bateria do teu telemóvel é de 1 Ah (1000 mAh) e 3.6 V, o que corresponde a 1 Ah * 3.6 V = 3.6 Wh, e que tens que o carregar todos os dias. Se o carregador tiver uma eficiência de 70 %, são necessários 3.6 Wh / 0.70 = 5.14 Wh. Nos dias em que conseguires 5 horas de Sol, estarás a captar 5 * 0.75 Wh = 3.75 Wh. 3.75 Wh são 73% de 5.14 Wh, logo a energia solar que acumulas na PowerStation durante o dia já cobre quase 3 quartos do gasto de carregar o telemóvel durante a noite! Se assim fosse todo o ano, terias de carregar a PowerStation pela rede eléctrica apenas 1 vez em cada 84 Wh / (5.14 Wh – 3.75 Wh) = 60 dias (2 meses). Sem a energia captada diariamente pela Estação, terias que carregar a PowerStation 1 vez em cada 84 Wh / 5.14 Wh = 16 dias (meio mês). Notas a diferença ? Se só precisasses de carregar o teu telemóvel 1 vez a cada 2 dias, então a Estação já seria capaz de cobrir todas as necessidades energéticas das tuas “comunicações”, e não terias nunca que carregar a PowerStation a partir da rede. Vem-me à cabeça a frase “comunicações grátis” .
Estes são, contudo, valores optimistas. Fiz algumas simplificações e existem outras perdas que não contabilizei, como por exemplo o facto de a PowerStation ter alguma electrónica que consome energia só pelo facto de ela estar ligada. Nos próximos artigos vou medir a performance real desta 1ª versão da Estação e arranjar formas de a optimizar.

Não podemos melhorar a Estação? Pois claro que podemos. Mas isso já vai envolver alguma bricolage, e será tema para outros artigos. Este 1º artigo é essencialmente didáctico e serve de introdução, e estou a escrever à medida que próprio vou desenvolvendo este tema. Como já referi, nos próximos vou analizar a performance da Estação para ver o que está realmente a acontecer. E depois vou tratar de a optimizar e extender. De qualquer forma vou avançar tentando sempre fazer pequenas modificações, por pequenos passos, de modo a que me possas seguir e parar quando achares que a bricolage se torna demasiado técnica para as tuas habilidades.

Stay tuned !

Depois de ter falado acerca de como se acende um LED, que é um díodo (LED – Light Emitting Diode), e tendo vontade de avançar para outros assuntos mais interessantes tais como transístores, achei que era altura de dizer mais algumas coisas sobre díodos. Preparado? Então adiante

No artigo sobre como se acende um LED acabei implicitamente por falar de díodos. Disse que o LED tem um ánodo e um cátodo, que causa uma queda de tensão de um certo valor, que é polarizado e mostrei o seu símbolo eléctrico. Tudo isto se aplica a um díodo comum, com pequenas variações: a queda de tensão provocada por um díodo comum é de aproximadamente 0.7 V, e o símbolo é muito parecido com o do LED, só não tendo as 2 “ondinhas” (que representam a luz a sair do LED). No símbolo mais comum do LED, estas ondinhas são apenas setas rectas, e tem uma bola em redor.

Figura 1 – Símbolos

Para entenderes melhor como se comporta um díodo sem que tenhas que ser “barra” em Física , vamos arranjar um modelo que o descreva. Isso, um modelo, boa… … um… modelo???…

Então o que é que é isso do “modelo”? Quando estava a escrever este artigo comecei a fazer alguma pesquisa sobre o que é um modelo em geral, e descobri que se trata de uma discussão capaz de dar pano para mangas. Daí então que resolvi esquecer as definições formais e apelar à minha própria experiência tentando explicá-lo de uma forma pragmática (prática), uma vez que de qualquer maneira escolhi fugir ao formalismo na escrita deste blog. Pois basicamente, um modelo é uma representação de uma outra coisa qualquer. E porque é que haveriamos de querer ter uma representação da coisa em vez da coisa real? Por vários motivos, entre os quais, porque a representação pode ser uma simplificação da realidade e porque esta pode ser descrita de uma forma formal, por exemplo matemática. As vantagens finais são que os modelos permitem-nos entender, manipular e descrever a realidade com maior facilidade. E muitas vezes a realidade é tão complexa que ter um modelo é a única forma.

E qual é o aspecto desse modelo maravilha?… O modelo que vou descrever é simplificado mas permite uma introdução fácil e é bastante utilizado na prática. Vou definir este modelo como um conjunto de características, às quais o funcionamento do díodo obedece, e vou numerá-las para poder referir-me a elas mais adiante neste artigo:

1. Só conduz corrente eléctrica num sentido, do ánodo para o cátodo.
2. Só começa a conduzir corrente quando a tensão aplicada é igual ou superior a 0.7 V.
3. Quando conduz corrente, causa uma queda (redução) de tensão de 0.7 V.

Parece complicado? Não te assustes que não é ! Vamos lá descascar as 3 características.

1. Só conduz corrente eléctrica num sentido, do ánodo para o cátodo.
A melhor forma de perceber é utilizar um LED como exemplo, e vou utilizar o mesmo circuito do artigo sobre como acender LEDs. A figura abaixo mostra 2 versões desse circuito. A versão à esquerda é a habitual, que usamos para acender o LED; a corrente, a vermelho tracejado, circula do ponto positivo da fonte para o negativo, e o LED deixa passar essa corrente, acendendo. No circuito à direita, o LED está ligado “ao contrário”, e desta forma impede a corrente de circular; o LED mantém-se apagado. Portanto o LED só deixa passar a corrente eléctrica num sentido, do ánodo para o cátodo tal como acontece no circuito da esquerda: a corrente entra pelo ánodo e sai pelo cátodo! Repare-se como o símbolo do próprio díodo é uma seta que aponta no sentido em que deixa passar a corrente.

Figura 2 – O díodo só conduz corrente numa direcção

Muitas vezes é feita uma comparação da corrente eléctrica a circular num circuito com a água a circular em canos. É possível ter num cano de água um dispositivo semelhante a um díodo:

Figura 3 – Um “díodo para água”

As 2 portas, a castanho, abrem-se facilmente empurradas pela força da água, deixando-a passar, desde que a água circule da direita para a esquerda (por exemplo empurrada por uma bomba de água). Se ela vier da esquerda, então vai empurrar as portas de tal modo que estas fecham-se, impedindo a água de continuar a fluir para a direita. Um díodo faz a mesma coisa.
Outras analogias são as veias do nosso corpo, que têm válvulas que deixam passar o sangue apenas num sentido, e também os “pipos” das camaras de ar dos pneus, que apenas deixam passar o ar de fora para dentro (quando as estamos a encher). São ambos exemplos de “díodos”, noutros domínios.

2. Só começa a conduzir corrente quando a tensão aplicada é igual ou superior a 0.7 V.
Esta característica é bastante auto-explicativa. Se a tensão da fonte que fornece energia ao circuito for inferior 0.7 V, o díodo não se deixa atravessar por corrente. Ele apresenta-se como um circuito aberto, tal como se tivessemos ligado o díodo ao contrário. Digamos que 0.7 V é a tensão mínima para que o díodo comece a funcionar. E isto leva-nos à última característica:

3. Quando conduz corrente, causa uma queda (redução) de tensão de 0.7 V.
Se voltarmos à analogia com a água e à figura do canal de água mais acima, podemos pensar que alguma da força da corrente da água é gasta a abrir e manter as portas abertas. Podemos pensar na força da água como sendo a tensão (força electromotriz), e assim a analogia completa-se. Se formos medir a tensão nos pinos de um díodo quando este está a conduzir corrente, vamor medir aproximadamente os 0.7 V, tal com nos circuitos com LEDs (mas neste caso a tensão depende da cor do LED).

Ok… então se os LEDs dão luz, o díodo comum faz o quê? Bom, os díodos começaram por ser utilizados como componentes rectificadores. Muito informalmente, rectificar é transformar um sinal AC num sinal DC. Num sinal AC a tensão varia entre valores negativos e valores positivos, e a sua aplicação a um díodo elimina uma metade do sinal, a metade positiva ou a metade negativa dependendo da forma como o díodo é ligado. No circuito abaixo temos uma fonte de tensão de 5 V AC, que é rectificada por um díodo que lhe remove a metade negativa do sinal, ficando uma tensão DC. O gráfico mostra o valor da tensão no ponto AC (a verde) e no ponto DC (a azul).

Figura 4 – Díodo como componente rectificador

Deves ter reparado na diferença de amplitude entre as 2 tensões… consegues adivinhar a que se deve? Sim? Não? E se eu te disser que essa diferença é de 0.7 V, ajuda ? Pois é, é preciso não esquecer que o díodo causa uma queda de tensão de 0.7 V. A rectificação é usada por exemplo em receptores de rádio e fontes de conversão AC-DC (como um carregador típico de bateria de telemóvel, que converte os 220 V AC da rede em 4 ou 5 V DC).

Humm… e é só para isso que o díodo serve? Não, na verdade, as utilizações do díodo estão apenas limitadas pela nossa imaginação ! Mas exemplos típicos de utilização são: conversores DC-DC comutados, como referências de tensão baratas, como redutores de tensão, e para impedir que a ligação acidental de fontes de tensão “ao contrário” causem danos em equipamentos, entre outros. Em tempos também foram usados em electrónica digital, como portas digitais e na construção de memórias ROM. Acho que vale a pena falar um pouquinho mais acerca de algumas das utilizações típicas.

Imagina que tens um aparelho que é muito sensível e caro (por exemplo um auxiliar de audição), e portanto queres protegê-lo de vários tipos de acidente. Um dos acidentes que pode acontecer é o utilizador do aparelho colocar as pilhas ao contrário por distracção ou porque não leu o manual como deve ser . Uma forma de efectuar essa protecção é exactamente colocar um díodo em série com a fonte de alimentação (as pilhas).

Figura 5 – Protecção contra inversão de tensão de alimentação

Como o díodo só conduz corrente eléctrica num sentido, se as pilhas forem colocadas ao contrário o díodo “barra” a passagem da corrente e não acontece nenhuma desgraça ao pobre aparelho. Nesta aplicação aproveitamos a característica nº 1 do díodo.

Com a 2ª característica do díodo podes fazer um circuito que verifica se um par de pilhas alcalinas de 1.5 V ainda tem carga suficiente, acendendo um LED em caso afirmativo:

Figura 6 – Detector de pilhas gastas

Uma pilha alcalina vulgar está completamente gasta se apresentar 1.1 V de tensão; vamos então arbitrariamente assumir para o nosso exemplo que se ainda medimos 1.25 V a pilha está boa. Neste caso, um par de pilhas alcalinas ainda tem bastante carga se der 1.25 V + 1.25 V = 2.5 V em utilização. Uma vez que o díodo comum só conduz corrente a partir de 0.7 V, e o LED vermelho só a partir de aproximadamente 1.8 V (ver a tabela neste artigo), temos que o díodo mais o LED resultam numa queda de tensão de 0.7 + 1.8 = 2.5 V. Logo, são precisos 2.5 V ou mais para que circule corrente no circuito e o LED acenda. Como precisamos de calcular uma resistência para limitar a corrente no LED, vamos usar o valor de tensão de um par de pilhas completamente novas: 3 V. Portanto, aos 3 V a corrente no LED não pode ser mais do que 0.02 A, que é a corrente máxima num LED vermelho. Calculamos então a resistência usando a Lei de Ohm: (3 V – 2.5 V) / 0.02 A = 25 Ω (podemos usar o valor comercial 33 Ω). E está feito . Próóóóóóóóximo!…

Agora imagina que tens um circuito que tem que ser alimentado por 2 tensões diferentes; uma é um valor qualquer de 4.5 V a 5.5 V e a outra é de 3.1 V a 3.4 V. Imagina também que só tens 6 V, tirados de 4 pilhas de 1.5 V ligadas em série. Uma forma de obter as tensões desejadas é pegar nos 6 V do conjunto das pilhas e aproveitar a 3ª característica do modelo de funcionamento do díodo para obter as tensões menores, como na figura.

Figura 7 – Conversor simples de 2 tensões

O 1º díodo subtrai 0.7 V e portanto ficamos com 6 – 0.7 = 5.3 V, que está dentro do intervalo desejado de 4.5 V a 5.5 V. Depois adicionámos mais 3 díodos em série para reduzir ainda mais a tensão, ficando então com 6 – 0.7 – 3 x 0.7 = 3.2 V, que cumpre o requisito de termos um valor no intervalo 3.1 V a 3.4 V. Aqui usámos a característica que o díodo tem de reduzir a tensão em 0.7 V, para obter tensões diferentes da que tínhamos disponível.
Como nota final acerca deste circuito, é preciso dizer que ele só reduz realmente as tensões para os valores apresentados se houver alguma corrente a fluir pelos díodos. O díodo causa realmente uma queda de tensão, mas só quando flui corrente (lembram-se da regra 3 do modelo? Começa por dizer quando conduz corrente); isto bate certo com a Lei de Ohm, pois se a corrente é zero, não pode haver queda de tensão! Para termos um conversor utilizável na prática, teriamos que acrescentar uma resistência entre a saída 5.3 V e o negativo, e entre a saída de 3.2 V e também o negativo. Estas resistências fazem com que esteja sempre a fluir uma “correntezinha” mínima e assim os díodos a causar a queda de tensão. A resistência deve ser calculada para deixar fluir 1 mA de corrente, que é um valor pequeno para não se deperdiçar muita energia e ao mesmo tempo é um valor suficientemente grande para que o díodo funcione bem. Aplicando a Lei de Ohm podemos calcular essas resistências; por exemplo a resistência para a saída de 3.2 V deve ser 3.2 V / R = 0.001 A (Lei de Ohm, I = V / R) <=> R = 3.2 V / 0.001 A = 3200 ohms.

Já agora, existem outros tipos de díodo? Por acaso existem. Alguns dos mais conhecidos são o díodo Zener, o Varicap, o Fotodíodo e o Schottky.

Figura 8 – Outros tipos de díodo

O Zener é um díodo especial que em certas condições fixa uma certa tensão aos seus terminais; existem díodos Zener para várias tensões maiores que alguns volts, como 3.3 V ou 5.6 V, e são usados como reguladores e referências de tensão.
O Varicap é um díodo que funciona como um condensador variável controlado por tensão. Era utilizado por exemplo em sintonizadores de rádio “digitais”, até começarem a ser usados PLLs.
O fotodíodo é um díodo sensível à luz e pode ser usado como detector de luz, para vários comprimentos de onda. É usado por exemplo nos receptores de commandos infra-vermelhos.
O Schottky é um díodo em que a queda de tensão é de aproximadamente 0.3 V em vez dos típicos 0.7 V. Isto tem a vantagem de haver um menor desperdício de energia por dissipação térmica no díodo, o que é importante em aplicações em que a eficiência energética e baixo consumo são importantes. É que na verdade, a queda de tensão que os díodos apresentam é uma característica indesejável! Vamos pensar no detector de inversão de tensão de alimentação da Figura 5 mais acima. Se o díodo estiver a ser atravessado por uma corrente de 100 mA, a potência que ele dissipa na forma de calor (logo, desperdício, porque a função do díodo não é dar calor) é dada pela fórmula da potência (em Watts, W), a quem eu costumo chamar “lei companheira da lei de Ohm” (a fórmula da potência dissipada já dava para outro tutorial):

      P = V x I

Logo, 0.7 V * 0.1 A = 0.07 W = 70 mW. Pode parecer pouco, mas muitos aparelhos portáteis consomem pouco mais do que isso! Se o aparelho estiver a ser alimentado a 3 V, ele estará a consumir (3V – 0.7 V) * 0.1 A = 230 mW, e por aqui se vê que 30% (70/230) da potência retirada das pilhas está a ser desperdiçada no díodo! Se for usado um díodo Schottky em vez do díodo comum, a potência perdida será 0.3 * 0.1 = 30 mW, ou seja, aproximadamente 13% (30/230) do consumo inicial do aparelho, em vez de 30%. Quer dizer que a autonomia das pilhas aumentou 17% só com a troca de um componente. Uma melhoria significativa!

Então e se eu quiser fazer umas experiências, que díodos posso comprar na loja?… Fooooogo, não acreditas no que eu digo, né ? Bom, existem díodos muito comuns e baratos que podes comprar com facilidade praticamente em qualquer loja de electrónica; são eles o 1N4148 e o 1N4001 a 1N4007. O 1º é para correntes até perto de 0.2 A e os restantes para correntes até cerca de 1 A.

Mais alguma coisa? Penso que já deu para ficar com uma boa ideia do que faz um díodo e de como é utilizado. O modelo que descrevi já serve para utilização prática de díodos, apesar de ser simplificado. Por exemplo, o díodo não causa sempre uma queda de tensão de 0.7 V; esta é apenas uma média, e na verdade até há quem use 0.6 V ou 0.65 V, que é um pouco mais fidedigno a correntes mais baixas. A queda de tensão exacta depende da corrente que atravessa o díodo, do seu próprio fabrico e até da temperatura, e pode variar por exemplo entre 0.5 V e 0.9 V para um de baixa corrente (como o 1N4148 )¹ e ultrapassar 1 V para um de maior corrente (como a série 1N4001-7). Para certas aplicações mais críticas temos que consultar a folha de dados (datasheet) do díodo que queremos usar, para saber com maior precisão qual é a queda de tensão que ele apresenta quando está a ser atravessado por uma determinada corrente. Portanto, nem tudo é assim tão exacto como descrevi, mas é uma simplificação que vai servindo. A electrónica é a ciência das aproximações .

Finalizando… E assim cá ficou mais um tutorialzito. Aprendeste mais algumas coisas sobre díodos, espero eu. Para não variar lá ficou uma série de coisas por dizer, mas também não te queria assustar e por outro lado preciso de assunto para futuros artigos .

Como de costume, se tiveres algum comentário, crítica, correcção (sim, que eu não sou infalível, snif snif…) etc. acerca deste tutorial, podes deixá-lo ali em baixo na caixa de comentários, ou usar a página de feedback. Porta-te mal !

¹Num 1N4148 a passar 1 mA a queda de tensão é ~0.6 V; já a 10 mA é de ~0.76 V.