Fonte chaveada A fonte buck ou rebaixador de tensão PARTE 1

00:06:29
https://www.youtube.com/watch?v=H1LvsejGKVw

摘要

TLDRNo vídeo, o professor Bairros explica como funcionam as fontes chaveadas, focando no tipo Buck, que é rebaixador de tensão. É discutido o circuito básico que inclui um transistor, indutor, diodo de retorno, resistência de carga e capacitor de filtro. São destacados os modos de operação contínuo e descontínuo, onde no modo contínuo, o fluxo de corrente mantido evita que a corrente no diodo vá a zero. No descontínuo, toda a energia armazenada é usada antes que o próximo ciclo comece, permitindo à corrente alcançar zero. A importância do indutor como armazenador de energia é ressaltada e mencionado que quando o indutor satura, ele age como um curto-circuito. A aula enfatiza a significância de controlar o ciclo de trabalho para ajustar a tensão de saída e menciona que o vídeo é parte de uma série que irá, futuramente, cobrir o dimensionamento dos componentes. O professor encerra promovendo o canal e site para mais recursos educativos.

心得

  • 🔋 O indutor é o coração do circuito Buck.
  • 🔄 Modo contínuo mantém corrente no diodo.
  • ⚡ Tensão de saída é média da tensão de entrada.
  • 🔌 Indutor saturado age como curto-circuito.
  • 🔧 Controle da tensão via ciclo de trabalho.
  • 💡 Modo descontínuo leva corrente a zero.
  • 💻 Capacitor funciona como um filtro.
  • 📈 Equação básica do ciclo de carga-descarga.
  • ⚙️ Componentes ideais assumidos para simplificação.
  • 📚 Tutorial como parte de uma série educativa.

时间轴

  • 00:00:00 - 00:06:29

    O professor Bairros introduz o conceito de fontes chaveadas, iniciando com a fonte Buck ou rebaixadora de tensão. Ele descreve o circuito básico, explicando cada componente como o transistor usado para chaveamento, o indutor que armazena energia, o diodo de retorno que descarrega o indutor, a resistência como carga de saída e o capacitor de filtro. O tutorial enfatiza a importância de entender as formas de onda do circuito para perceber por que a tensão de saída é menor do que a de entrada, explicando o funcionamento nos modos contínuo e descontínuo. No modo contínuo, a corrente nunca zera, enquanto no descontínuo, toda a energia do indutor é descarregada. O professor ensina que a tensão média de saída é sempre menor que a de entrada e que o capacitor mantém a tensão constante na saída. Ele encerra contextualizando que para controlar a tensão de saída, basta ajustar o ciclo de trabalho, desvendando o segredo das fontes chaveadas do tipo Buck.

思维导图

视频问答

  • O que é uma fonte Buck?

    Uma fonte Buck é um circuito que reduz a tensão de entrada para uma tensão de saída menor.

  • Qual é o papel do indutor na fonte Buck?

    O indutor armazena energia no campo magnético e controla a variação da corrente.

  • O que acontece no modo contínuo?

    No modo contínuo, a corrente no diodo não chega a zero, e o indutor armazena e libera energia continuamente.

  • Como o diodo de retorno funciona?

    O diodo de retorno descarrega o indutor, garantindo que a corrente mantenha-se no circuito mesmo quando o transistor está desligado.

  • O que é o ciclo de trabalho?

    O ciclo de trabalho é a razão entre o tempo que o indutor está carregado e o período total do ciclo.

  • Por que a tensão de saída é menor que a de entrada na fonte Buck?

    A tensão de saída é a média da tensão de entrada devido ao funcionamento cíclico do indutor e do diodo.

  • Qual é o impacto do indutor saturar?

    Se o indutor saturar, ele se comporta como um curto-circuito, perdendo sua função de armazenar energia.

  • Como controlar a tensão de saída?

    Para controlar a tensão de saída, basta ajustar o ciclo de trabalho.

  • O que ocorre no modo descontínuo?

    No modo descontínuo, toda a energia do indutor é liberada antes do próximo ciclo, levando a corrente a zero.

  • O que é a razão de tensão na fonte Buck?

    A razão de tensão é igual ao ciclo de trabalho, sendo a relação entre a tensão de saída e de entrada.

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    Sim eu sou o professor bairros e no
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    tutorial de hoje nós vamos ver Que tal
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    começar a estudar as fontes chaveadas
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    iniciando pela fonte Buck ou rebaixador
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    de tensão vamos lá o circuito básico é
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    mostrado na figura no componente de
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    chaveamento eu coloquei uma chave claro
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    que na prática vai ser um transistor
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    pode ser um transisto de junção ou
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    mosfet igbt CC e tudo mais que tem no
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    mercado um detalhe importante é que eu
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    vou considerar todos os componentes
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    ideais ali está o indutor que é o
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    coração desse circuito É ele que vai
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    armazenar a energia elétrica no campo
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    magnético que pode ser medido pela
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    variação da corrente no circuito o diodo
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    vai servir para descarregar o indutor
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    vou chamar de diodo de retorno a
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    resistência RL representa carga vou
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    chamar de circuito de saída e o
  • 00:00:53
    capacitor em paralelo é o capacitor de
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    filtro aqui vou considerar um capacitor
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    ideal filtra tudo e isso é tudo sobre
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    esse circuito não podia ser mais simples
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    a forma mais didática é mostrar as
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    formas de ondas nesse circuito e tudo
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    bem animadinho olhando as formas de
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    ondas você vai entender tudo bem
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    direitinho inclusive por a tensão de
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    saída é menor do que a tensão de entrada
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    existem dois modos de funcionamento vou
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    falar primeiro no modo contínuo onde a
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    corrente no diodo não chega a zero no
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    modo contínuo quando a chave fecha a
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    corrente que passa pela chave carrega o
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    indutor Observe as formas de ondas ali
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    está a corrente no indutor essa também
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    será a corrente na saída logo abaixo
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    você pode ver a corrente no diodo de
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    retorno só vai haver corrente no diodo
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    durante a descarga do indutor abaixo
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    você pode ver a corrente na chave só vai
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    haver corrente na chave durante a carga
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    do indutor e por último é mostrada a
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    tensão sobre o diodo durante a carga o
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    diodo está aberto e a tensão sobre Ele é
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    igual à tensão da fonte nesse gráfico dá
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    para ver a tensão na saída sempre menor
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    do que a tensão de entrada no indutor
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    ideal podemos considerar a corrente de
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    carga praticamente linear isso acontece
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    porque o indutor se opõe à variação da
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    corrente durante esse ciclo o indutor
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    armazena energia ou importante aqui é
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    que a corrente no indutor varia nesse
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    tipo de circuito a corrente no indutor
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    não deve ficar constante quando isso
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    acontece diz que o indutor saturou e a
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    função de indutor desaparece ele passa a
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    se comportar como um curto circuito
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    durante a carga a fonte garante a
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    corrente para a saída e para o indutor
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    no ciclo de descarga a chave abre e o
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    indutor devolve energia armazenada na
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    carga devolve mantendo a corrente no
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    circuito aí entra em ação ou deoro de
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    retorno D1 ele fecha o circuito para que
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    o indutor mantenha a corrente circulando
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    pela saída quando o transistor desliga o
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    indutor garante a energia para a saída
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    pronto e isso é tudo para esse tipo de
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    circuito o ciclo fica se repetindo
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    continuamente tudo isso em altas
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    frequências carga e descarga do indutor
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    Note que a tensão na saída vo é a média
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    da tensão da fonte ve e sempre será
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    menor do que a tensão da fonte o
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    capacitor garante que a tensão se
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    mantenha constante na saída funcionando
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    como um filtro igualzinho esses dos
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    retificadores que você está acostumado
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    no modo descontínuo toda a energia
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    armazenada no indutor é gasta na
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    descarga no ciclo de carga do indutor a
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    chave liga e a corrente no indutor parte
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    do zero e vai subindo até carregar
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    completamente o indutor no ciclo de
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    descarga a chave desliga e o indutor
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    descarrega a corrente no circuito de
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    saída através do diodo de retorno D1 Até
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    que a corrente caia zero e fica assim
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    esperando o novo ciclo Esse é o modo
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    descontínuo o segredo para análise desse
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    tipo de circuito é que a energia
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    armazenada no indutor é devolvida para o
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    circuito isso se reflete no
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    comportamento da tensão sobre o indutor
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    no tempo enquanto a corrente estiver
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    variando de forma linear a tensão
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    presente nos terminais do indutor é
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    constante Essa é a chave para entender
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    esse tipo de circuito no circuito de
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    carga a tensão é positiva no indutor o
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    indutor funciona como um receptor no
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    ciclo de descarga a tensão será o
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    inverso o indutor funciona como uma
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    fonte de corrente no ciclo de carga a
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    área sobre a curva da tensão pelo tempo
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    deve ser a mesma área do ciclo de
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    descarga Essa é a regra básica para
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    analisar esse tipo de circuito a energia
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    que entra é a energia que sai pelo menos
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    na análise ideal então é possível falar
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    sobre a equação básica que a área um a
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    área de carga é igual a área dois a área
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    de descarga então quando o indutor está
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    sendo carregado a tensão no indutor
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    vezes o tempo que ele fica carregado é
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    igual a tensão no indutor enquanto está
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    sendo descarregado vezes o tempo de
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    descarga durante a carga tensão sobre
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    indutor é igual a tensão da fonte menos
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    a tensão de saída vo durante a descarga
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    a tensão no indutor é igual a tensão na
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    saída uma forma de especificar esses
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    tempos é Considerando o ciclo de
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    trabalho o tempo de carga do indutor vou
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    chamar de tempo t o tempo total o
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    período vou chamar de tal esse T
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    enfeitado agora veja a mágica a razão
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    entre a tensão de saída e a tensão de
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    entrada é igual a razão entre o tempo T
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    de carga sobre o período Total o tal AL
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    literatura chama essa razão de Delta ou
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    ciclo de trabalho então fica claro que
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    para controlar a tensão de saída Basta
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    controlar o ciclo de trabalho pronto o
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    primeiro segredo da fonte chaveada foi
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    desvendado você viu nesse tutorial o
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    básico da fonte chaveada do tipo Buck
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    rebaixador de tensão Esse foi o primeiro
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    passo no próximo passo vou mostrar como
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    dimensionar os componentes até
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    lá e por favor se você não é inscrito se
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    inscreva e marque o Sininho para receber
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    as notificações do canal e não esqueça
  • 00:06:06
    de deixar aquele like e compartilhar
  • 00:06:09
    para dar uma força ao canal do professor
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    bairos não tem tem sim é
  • 00:06:14
    www.os PDC lá você encontra o pdf
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    tutoriais sobre esse e outros assuntos
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    da eletrônica e fique atenta ao canal do
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    professor bairros para mais tutoriais
  • 00:06:25
    sobre eletrônica até lá
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