APRENDE PRACTICANDO / Interruptor Crepuscular

Aquí tu Kit de regalo

INTRODUCCION

Interruptor foto5

Componentes necesarios

Nuestro interruptor crepuscular nos permitirá conectar automáticamente cualquier dispositivo cuando anochezca y desconectarlo cuando este amaneciendo. Podremos controlar cargas de hasta 3A a 220V. El kit puede trabajar también en sentido inverso, es decir, desconectar al anochecer y conectar al amanecer. Es un circuito que trabaja directamente a 220V, por lo tanto, deberemos tener cuidado a la hora de manipularlo y tomar las medidas necesarias para no correr ningun riesgo.

MONTAJE DEL CIRCUITO

En primer lugar lo que deberemos de hacer es comprobar que tenemos todo el material necesario. La herramienta que utilizaremos serán unos alicates de corte, un soldador de 45W y estaño. Los componentes que vamos ha utilizar son los mostrados en la Tabla 1, comprobaremos que no nos falta ninguno. Tras comprobar esto comenzaremos con el montaje.

Los componentes que vamos a soldar primero son los de menor superficie, cómo las resistencias y los diodos. A la hora de soldar las resistencias miraremos en la Tabla 1 el valor y la referencia de estas y después las buscaremos en el serigrafiado del circuito identificándolas por sus colores e iremos soldándolas. Después identificaremos cada una por sus colores e iremos soldándolas en nuestro circuito impreso. Los cuatro diodos son iguales, así que la única precaución que deberemos tener será la de hacer coincidir la señal serigrafiada en la placa con la señal del componente.

Continuaremos soldando el transistor y el condensador electrolítico. Para soldar el transistor correctamente tenemos que hacer coincidir la parte curva del componente con la parte curva del serigrafiado del circuito. El condensador está marcado con una franja negra, esta patilla corresponde con el Terminal negativo del mismo, y el contrario con el positivo, éste último tendremos que hacerlo coincidir con el agujero del condensador que va marcado con un signo +.

Interruptor fig1Por último, soldaremos el condensador C1 y el foto transistor. Cuándo soldemos el foto transistor tenemos que tener cuidado e identificar los terminales del mismo. El Terminal más largo del mismo es la base, el del medio el colector y el más pequeño el emisor (Figura 1).

De todas formas, el foto transistor lleva una señal plana en la ampolla. Esta señal plana tiene que coincidir con la señal serigrafiada en el circuito. A la hora de soldar el condensador C1 no deberemos tener ningún problema ya que este componte no tiene polaridad. Si se quiere, se puede soldar a los terminales del foto transistor unos cables y alargarlos hasta la zona que queramos.

FUNCIONAMIENTO

Placa del circuito

Placa del circuito

El funcionamiento del circuito está basado en las propiedades del foto transistor. Este componente tiene la característica de que cuándo incide o no la luz sobre él deja circular más o menos intensidad.

El conjunto de diodos D1, D2, D3, y D4 así cómo R1, C1 y R2 forman un rectificador de tensión, transformando la tensión de 220V c.a en tensión continua para poder alimentar nuestro circuito.

R3 y R4 forman un divisor de tensión para poder hacer que el transitor trabaje en zonas diversas. Cuándo incide la luz sobre el foto transistor deja circular intensidad por él, lo que hace que entre la base y el emisor del transitor caiga una tensión superior a 0,6V, trabajando éste en zona activa.

Cuándo no incide luz sobre nuestro foto transistor éste no deja pasar la corriente y por tanto, el transistor T1 pasa a zona de corte, porque la tensión entre su base y emisor es inferior a 0,6V. Al estar el transistor en corte la tensión entre su base y emisor es la que nos entrega el puente de diodos, consiguiendo que esta tensión active el relé (Ver Esquema 1).

Vamos a describir un poco el funcionamiento de los principales componentes que forman el circuito.

El fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, sólo que puede trabajar de 2 maneras diferentes:

– Cómo un transistor normal con la corriente de base (IB) (modo común).

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– Cómo fototransistor, cuándo la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. (IP) (Modo de iluminación).

Se pueden utilizar las dos en forma simultánea, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con la patilla de la base sin conectar. (IB= 0).

La corriente de base total es igual a la corriente de base (modo común) + corriente de base (por iluminación): IBT= IB + IP

Si se desea aumentar la sensibilidad del transistor, debido a la baja iluminación, se puede incrementar la corriente de base (IB), con ayuda de polarización externa. El circuito equivalente de un fototransistor, es un transistor común con un fotodiodo conectado entre la base y el colector, con el cátodo del fotodiodo conectado al colector del transistor y el ánodo a la base.

El fototransistor es muy utilizado para aplicaciones dónde la detección de iluminación es muy importante. Cómo el fotodiodo, tiene un tiempo de respuesta muy corto, y su entrega de corriente eléctrica es mucho mayor.

Circuito equivalente de un fototransistor

Circuito equivalente de un fototransistor

En el gráfico se puede ver el circuito equivalente de un fototransistor. Se observa que está compuesto por un fotodiodo y un transistor. La corriente que entrega el fotodiodo (circula hacia la base del transistor) se amplifica β veces, y es la corriente que puede entregar el fototransistor.

Nota: β es la ganancia de corriente del fototransistor.

El rele: Es un dispositivo que consta de dos circuitos diferentes: un circuito electromagnético (electroimán) y un circuito de contactos, al cuál aplicaremos el circuito que queremos controlar. En la siguiente figura se puede ver su simbología así cómo su constitución (relé de armadura).

Interruptor fig3

Composición interna de un relé

Su funcionamiento se basa en el fenómeno electromagnético. Cuándo la corriente atraviesa la bobina, produce un campo magnético que magnetiza un núcleo de hierro dulce (ferrita). Este atrae al inducido que fuerza a los contactos a tocarse. Cuándo la corriente se desconecta vuelven a separarse.

Los símbolos que aparecen en la figura 3 poseen sólo uno y dos circuitos, pero existen relés con un mayor número de ellos.

PUESTA EN MARCHA

Para poder trabajar con nuestro circuito nos hará falta conseguir un relé para poder conectar o desconectar el aparato deseado.

Interruptor foto4Nosotros recomendamos el relé con referencia VR15M121C , que se activa con una tensión de alimentación de 12Vdc, éste lo tendremos que conectar en los terminales 12V y GND de la placa. Para comenzar a trabajar con nuestro circuito lo que tenemos que hacer es conectar los terminales, que están marcados con la serigrafía 220V, a la red.

Cuándo lo hagamos tendremos que tener cuidado y comprobar que el circuito no esta tocando ninguna superficie metalica, o que no lo estemos tocando con los dedos.

Para comprobar el funcionamiento lo único que tenemos que hacer será tapar el foto transistor con la mano. Cuándo lo hagamos el relé deberá de sonar, lo que indicará que el circuito funciona correctamente.

Como vamos a trabajar con tensiones de 220V es aconsejable utilizar fusibles de protección como se muestra en la figura 4, uno de 0,5A a la entrada de 220V y otro en serie con la carga conectada al relé. Para la comprobación del funcionamiento no es necesario.

Interruptor final

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