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• Alvaro Ramirez

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UNIVERSIDAD MAYOR, REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA

TITULO DE PROYECTO:

LUZ AUTOMATICA

DOCENTE:

Ing. A. Zambrana

UNIVERSITARIO:

Copa Yucra Edwin Isidro

CARRERA:

Ing. Electromecánica

HORARIO DE PRESENTACION DE GUIA FINAL: Martes 7:30 a 8:00 C.U:

44-1274

C.I.: 10357951

CORREO:

[email protected]

CELULAR O TELF:

75459755

OBSERVACIONES DE INGENIERO :………………………………………………………. …………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………… ………………………………………………….

1.‐ INTRODUCCION Con los conocimientos adquiridos en la materia de electrónica básica ELT-315, durante el cursado se seleccionó un proyecto que se pueda armar en una placa experimental y que funcione correctamente El proyecto seleccionado es un circuito que enciende una luz mediante una fotorresistencia que cuando disminuye la luz ambiente se enciende y cuando la luz ambiente es mayor, se apaga. Como aplicación resulta un montaje ideal para quien llegue a casa de noche y desea encontrar las luces encendidas o también para quien no puede estar en determinado lugar para encender o apagar las luces al anochecer o amanecer, además de evitar el gasto excesivo de energía eléctrica, porque mantiene las luces encendidas solo mientras falta luz natural, también ayuda a economizar la presencia de un operador humano para conectarlas o desconectarlas. 2.‐ TEORIA Corriente eléctrica.-La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de electrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético que puede aprovecharse en el electroimán El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir. Corriente continua.-es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir que fluyen en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua (cc) o corriente directa (cd), y es generada por una pila o batería. Este tipos de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos aparatos no pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños irreversibles en el equipo Corriente alterna.- La corriente alterna es aquella que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en otra se conoce por la abreviación CA y en ingles por la AC Circuito Eléctrico.-El circuito eléctrico es el recorrido prestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas. Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado (pilas, baterías,

alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES TRANSISTORES 2N3904 NPN.- EL Transistor 2N3904 de pequeña señal. El 2N3904 es un transistor de conmutación rápida, corta apague y baja tensión de saturación, adecuado para la conmutación y amplificación. El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Actualmente se encuentra prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario tales como radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas, tomógrafos, teléfonos celulares,

2N2907 PNP.- Es un transistor de silicio de mediana potencia con una polaridad pnp, construido mediante el proceso de base epitaxial y designado para aplicaciones de amplificación lineal y conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias y trabajar a frecuencias medianamente altas. Es fabricado en el encapsulado de tipo TO-18 y TO-92.

El LDR.- Es una resistencia “sensible”, hay resistencias sensibles al calor (termistores), otras sensibles al esfuerzo (strain gages) y también las hay sensibles a la luz. Un LDR (Light Dependent Resistor) es básicamente una resistencia que depende de la luz y varía su resistencia de acuerdo a la intensidad lumínica del ambiente.

OPTO ACOPLADOR MOC3021.-Un opto acoplador, también llamado optoaislador o aislador

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acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente opto electrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un foto emisor y un foto receptora cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles. El MOC3021-M consta de un diodo emisor de infrarrojos de arseniuro de galio ópticamente acoplado a un interruptor bilateral de silicio. Este dispositivo está diseñado para su uso en aplicaciones que requieren disparo aislado de TRIAC. Tensión máxima de bloqueo de 400V Tensión de aislamiento de 4.17KV Aplicaciones: Controles industriales, Controles de solenoide / válvula, Semáforos, Interruptor de alimentación de CA estático, Máquinas expendedoras, Atenuadores de lámpara incandescente, Relé de estado sólido, control motores

TRIAC BT136. Dispositivo similar al Diac pero con un único terminal de puerta (gate). El cual se pone en funcionamiento mediante un pulso de corriente y no requiere alcanzar el voltaje VBO como el Diac.

Este dispositivo (TRIAC) es equivalente a dos TIRISTORES, (SCR) conectados en paralelo, su función es la de [Interruptor eléctrico|[interruptor]] o switch electrónico en corriente alterna solamente. Tiene 3 terminales MT1 – MT2 y (Gate) o Puerta, MT1 y MT2 son los terminales que cierran el circuito a alimentar, el terminal G (Gate), es el de puerta o cebador aplicando un voltaje a este terminal pasamos a tener continuidad entre MT1-MT2 alimentando la carga, la cual puede ser un motor eléctrico, bombilla, etc. La intensidad de la corriente y voltaje de la señal a aplicar en G, es del orden de 1 a 2 V y 0,03 a 0,05 A.

RESISTENCIAS.-Las resistencias ayudan a que el valor de R se mantenga constante e independiente de los parámetros del circuito) o de parámetros externos (luz, temperatura, etc.) Su valor nominal de resistencia viene marcado mediante un código de colores convenido internacionalmente, que se marca en forma de bandas o anillos. EL REOSTATO.- Es una de las dos funciones eléctricas del dispositivo denominado resistencia variable, resistor variable o ajustable. La función reostato consiste en la regulación de la intensidad de corriente a través de la carga, de forma que se controla la cantidad de energía que fluye hacia la misma; se puede realizar de dos maneras equivalentes: La primera conectando el cursor de la resistencia variable a la carga con uno de los extremos al terminal de la fuente; la segunda, conectando el cursor a uno de los extremos de la resistencia variable y a la carga y el otro a un borne de la fuente de energía eléctrica, es decir, en una topología, con la carga, de circuito conexión serie.

Los reostatos son usados en tecnología eléctrica (electrotecnia), en tareas tales como el arranque de motores o cualquier aplicación que requiera variación de resistencia para el control de la intensidad de corriente eléctrica DIODO ZENER.-El diodo Zener es un diodo de silicio fuertemente dopado1 que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor Clarence Melvin Zener. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.

Son mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentan comportamientos similares a estos, pero los mecanismos involucrados son diferentes. Además si el voltaje de la fuente es inferior a la del diodo este no puede hacer su regulación característica. 3.‐ APLICACIÓN Se aplica en nuestro hogar donde tenemos usualmente un bombillo que ilumina la entrada, el patio de ropas o el ante jardín También se puede aplicar en los postes de alumbrado público

4.‐ FUNCIONAMIENTO Al anochecer este dispositivo encenderá automáticamente las luces del jardín, garaje o de las vidrieras de una tienda, y al amanecer se apagara. Un montaje ideal para el que llegue de noche y desee encontrar las luces encendidas 5.‐ COMPLEJIDAD La complejidad seria el armado del circuito y los cálculos de cada componente ya que trabajo con CA 6.‐ OJETIVOS: 6.1.‐ Objetivo General Diseñar un circuito que se encarga de encender un bombillo, en el momento en que el sol se oculta y se apaga automáticamente cuando el sol vuelve a asomar en la madrugada, igual que las lámparas de iluminación de alumbrado público, trabajar con lúmenes de la luz solar directa que proporciona alrededor de 93 lúmenes de iluminación por vatio de potencia electromagnética, incluyendo infrarrojo, visible y ultra-violeta. 6.2.‐ Objetivos específicos     

Calculo de parámetros generales Calculo de dimensionamiento de cada componente Simulación Ensamblado del circuito Conocer las características principales de la luz nocturna automática estructura, su funcionamiento y el so en la sociedad  Analizar, comprender y aplicar la tecnología utilizada en este medio de iluminación para así darle una posible aplicabilidad en nuestro diario vivir  Comparar este medio tecnológico con otros sistemas o mecanismos parecidos, para así sacar las ventajas que este nos presenta

 Lograr que las personas que puedan apreciar este proyecto, puedan entender cómo funciona, el porqué, que elementos intervienen, muchos aspectos mas 7.‐ DISEÑO, ANALISIS Y MONTAJE: 7.1.‐ Partes de su diseño 7.1.1.‐ Diagrama de bloques Bloque del puente de diodos

bloque de la fotorresistencia

Bloque del transistor NPN

Bloque del transistor PNP

7.1.2.‐ Explicación por partes del diagrama de bloque Bloque del puente de diodos.- La corriente alterna (CA o AC ) tiene un polaridad que se invierte aproximadamente entre 50 y 60 veces por segundo. Para hacer que funcionen en CC con un suministro de CA es necesario rectificar la polaridad alternante de la corriente CA y producir una corriente con polaridad estable. Sin esta rectificación, la corriente CA podría provocar daños graves en el aparato. En la mayoría de aparatos la rectificación se consigue con un puente de diodos o con un inversor de voltaje. Los diodos son unos dispositivos que permiten el flujo eléctrico en un sólo sentido y cada puente rectificador lleva al menos cuatro. Para que la rectificación de la corriente alterna se produzca hay que conectar los cuatros diodos en una disposición específica, llamada configuración de rectificación, que efectivamente termina con una mitad del ciclo de la corriente alterna de entrada y deja pasar sólo la otra mitad a través del puente pero siempre con el polo negativo y el positivo saliendo por los mismos diodos La señal eléctrica generada es forma de pulsos, la llamada media onda de rectificación Antes de utilizarse es necesario estabilizarla para formar una señal de corriente DC

completa, lo que se hace principalmente utilizando condensadores. Finalmente y si es necesario, la señal puede pasar por un amplificador antes de abandonar el puente. Bloque de la fotorresistencia.- Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante. Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanta más luz incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV). Bloque del transistor NPN.- Transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones NPN en un solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga. Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del Colector, de extensión mucho mayor. Al momento que se oscurece el ambiente la fotorresistencia sube a una impedancia muy alta restringiendo el paso de la corriente en ese momento se polariza positivamente la base del transistor 2N3904 en ese instante el transistor conduce entre colector emisor Bloque del transistor PNP.- Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector. La flecha en el transistor PNP está en el terminal del emisor y apunta en la dirección en la que la corriente convencional circula cuando el dispositivo está en funcionamiento activo. 7.1.3.‐ Explicación del diagrama de bloques en conjunto El voltaje AC se rectifica en el puente de diodos mediante los diodos 1N4007 y condensadores separando al sémiclo positivo , la fotorresistencia actúa si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Y llega al Transistor de unión bipolar está formado por dos Uniones NPN en un solo cristal semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera quedan formadas tres regiones Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga. Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del Colector, Una pequeña corriente circulando desde la base permite que una corriente mucho mayor circule desde el emisor hacia el colector del transistor PNP

7.1.4.‐ Explicación del cambio de señal y alimentación en el diagrama de bloques El cambio de señal se realiza en el puente de diodo rectificador ya que la corriente alterna de 220V (CA o AC) tiene un polaridad que se invierte aproximadamente entre 50 y 60 veces por segundo. Para hacer que funcionen en CC con un suministro de CA es necesario rectificar la polaridad alternante de la corriente CA y producir una corriente con polaridad estable por lo cual el puente realiza el cambio de señal de la AC de la forma que muestra la figura

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7.2.‐ Diseño del circuito 7.2.1.‐ Circuito usado por bloque individual. 7.2.1.1.‐ Explicación de cada circuito. La resistencia de 330K que está en paralelo con el condensador (C1), se encarga de descargar el condensador a la hora de desconectar el circuito, evitando que el condensador quede cargado y pueda enviarnos una descarga eléctrica, al momento de manipular el circuito. En el otro cable de entrada de la red pública hay una resistencia de 10 ohmios que funciona como fusible y también ayuda a limitar la corriente. La resistencia de 10K, le ayuda al zener a soportar la carga. Va en paralelo a tierra con el diodo zener. El condensador de 47 uF (C3) y el condensador cerámico de 0.1 uF (C4) rectifican nuevamente la corriente, quitando posibles rizos. Cuando la corriente pasa por el reóstato y llega al punto centro entre el reóstato y la fotorresistencia. Si la fotorresistencia está recibiendo luz, baja su impedancia a 0 ohmios, polarizando negativamente la base del transistor. Al momento que se oscurece el ambiente, la fotorresistencia sube su impedancia a más de 100K, restringiendo el paso de la corriente. En ese momento se polariza positivamente la base del transistor 2N3904.

Al momento que la fotorresistencia tiene su impedancia muy alta, se polariza positivamente la base del transistor 2N3904 (NPN). En ese momento el transistor conduce entre colector y emisor, polarizando negativamente la base del transistor 2N2907 que es de polaridad PNP. Esto quiere decir que conduce cuando su base es estimulada con un voltaje negativo. Al conducir el transistor 2N2907, pasa un voltaje positivo de colector a emisor y llega hasta el optoacoplador. Al momento que el transistor 2N2907 conduce, le envía un voltaje al LED que se encuentra dentro del MOC3021. Como el voltaje que llega al optoacoplador es de 10 voltios y un LED sólo puede ser alimentado con 3 voltios, colocamos una resistencia de 390 ohmios en serie con el pin 2 que es el pin de tierra o negativo. Al momento que el optoacoplador es accionado por el transistor, este conduce entre sus pines 4 y 6, enviando una corriente a la compuerta del Triac. El Triac conduce la corriente de la red pública y como el bombillo está en serie, este se enciende. Al momento que no llega corriente a la compuerta del Triac, este deja de conducir y el bombillo se apaga. 7.2.2.‐ Circuito acoplado (ensamblado de bloques). 7.2.2.1.‐ explicación de circuito ensamblado.

La grafica nos muestra el circuito ensamblado Este circuito funciona con voltajes desde 120 hasta 220 voltios, sin necesidad de hacerle ningún cambio. Por eso el condensador (C1) de la entrada de corriente (225) es a 250 voltios como mnimo. El bombillo puede ser hasta de 100W. Puede usar uno de más potencia, siempre y cuando cambie el Triac BT136, por uno que soporte más amperios como el BTA08600, que soporta hasta 8 amperios 7.2.3.‐ Calculo de circuitos individual. 7.2.3.1.‐ Cálculo de parámetros en general

Este circuito funciona con voltajes desde 120 hasta 220 voltios, sin necesidad de hacerle ningún cambio. Por eso el condensador (C1) de la entrada de corriente (225) es a 250 voltios como mínimo y el condensador de rectificación (C2) (22 uF) es a 350V, ya que si alimentamos este circuito con 220 voltios AC, al momento de ser rectificados se convierten aproximadamente en 330 voltios DC. 7.2.3.2.‐ Cálculo de dimensionamiento de cada componente usado Al rectificar una corriente se eleva su voltaje, multiplicándolo por raíz de 2 que es 1.4141. Esto quiere decir que para una alimentación de 220 voltios AC, obtendremos a la salida del puente de diodos un voltaje de 311 voltios, menos 2 voltios de consumo del puente y algunas perdidas, tendremos unos 309 voltios DC aproximadamente. Por esta razón el condensador de la fuente rectificadora debe ser de 350 voltios, La fórmula para calcular esta resistencia que va en paralelo con el zener es la siguiente: RZ=Vt–Vz/Iz Resistencia de polarización = voltaje total menos el voltaje del zener, dividido por los amperios del zener. Tenemos que: 305VDC – 10 = 295VDC / 0.02 Amp = 14.750 ohmios. Podría ser una resistencia de 15K, pero al hacer la prueba se calentaba demasiado, por lo que optamos por buscar la resistencia más alta, antes de que se caiga el voltaje por falta de corriente. La resistencia máxima es de 47K y la mínima sin exceso de calor es de 33K. Para los transistores tenemos las siguientes formulas: Parámetros alfa y beta de un transistor bipolar

Corriente de base para el transistor NPN

Remplazando datos tenemos

IB= 10−0.7 =0.46mA 20𝑘

Ic =100*0.47mA 0.047ª 7.2.3.3.‐ Calculo de cambio al diseño con Valores finales. Se tiene que realizar un nuevo cálculo para el Triac Bt136 ya que si se aumenta la potencia en el bombillo o para aumentar más bombillos al circuito se tiene que aumentar el amperaje por lo que el triac BT136 se calentara y se puede quemar 7.2.3.4.‐ optimización de diseño. El bombillo puede ser hasta de 100W. Puede usar uno de más potencia, siempre y cuando cambie el Triac BT136, por uno que soporte más amperios como el BTA08600, que soporta hasta 8 amperios. 7.2.3.5.‐ cálculo de alimentación de energía. La alimentación del circuito es de 220V AC 7.2.4.‐ simulación de diseño individual. 7.2.4.1.‐ simulaciones con valores en generales.

Simulación de apagado del bombillo ya que le llega luz a la fotorresistencia

7.2.4.2.‐ simulaciones con valores extremos.

Simulación del encendido del bombillo ya que no le llega luz a la fotorresistencia 7.2.4.3.‐ análisis de resultados (gráficos).

Las gráficas ala entrada del circuito nos muestra el voltaje AC de los 220V en el puente de diodos nos muestra la señal de la tensión CC en el siclo positivo luego trabajamos con 10V del zener a CC para el funcionamiento dela automatización de la luz automática nocturna

Grafica del voltaje CC después de pasar por un condensador 7.2.4.4.‐ análisis de resultados (numéricos). Los resultados numéricos nos muestran la precisión del funcionamiento del circuito 7.2.5.‐ simulación del circuito acoplado (ensamblado de circuitos individuales) 7.2.5.1 simulaciones con valores en generales En la gráfica se puede observar el circuito, donde el bombillo está apagado, esto sucede por la luz que llega ala fotorresistencia 7.2.5.2 simulaciones con valores extremos. En esta grafica se puede observar, que el diodo led y el bombillo están encendidos esto sucede gracias a que luz si llega a la fotorresistencia. 7.2.5.3 análisis de resultados (gráficos). .

Grafica de las tensiones y corriente del condensador

Al conectar una CA sinusoidal V(t) a un condensador circulara una corriente i(t), también sinusoidal, que lo cargara, originando en sus bornes una caída de tensión, cuyo valor absoluto puede demostrarse que es igual al de V(t). Todo lo anterior, una vez alcanzado el régimen estacionario. Al decir que por el condensador circula una corriente, dicha corriente nunca atraviesa, su dieléctrico lo que sucede es que el condensador se carga y descarga al ritmo de la frecuencia de V(t), por lo que la corriente circula externamente entre sus armaduras. Esto hace referencia a la corriente de conducción pero en el interior del dieléctrico podemos hablar de la corriente de desplazamiento 7.2.5.4 análisis de resultados (numéricos). El voltaje de entrada no es la misma encada dispositivo ya que se producen caídas en los transistores y perdidas en las resistencias 7.2.6.‐ Diseño de placa PCB (Opcional) Por falta de tiempo no se pudo realizar el circuito impreso en placa PCB ya que esto lleva tiempo y dedicación para realizarlo 8.‐ ENSAMBLADO: 8.1.‐ comparación de valores teóricos con valores de ensamblado. Los valores teóricos siempre son ideal pero lo real es diferente por lo cual tenemos variaciones en la comparación de los valores reales con lo ideal 8.2.‐ análisis de variaciones en circuito ensamblado En este circuito el ensamblado se realizó correctamente por lo que no tenemos demasiadas variaciones en el ensamblado 9.‐ PARAMETROS DE DISEÑO: 9.1.‐ alimentación del circuito La alimentación del circuito funciona con 220 volt AC 9.2.‐ máximo trabajo El máximo trabajo o potencia con el que pueda funcionar es de 100 W si se supera esta potencia el SCR tendría que aumentar su amperaje ya que si no se aumenta este podría quemarse y se dañarían los demás componentes de forma irreversible 9.3.‐ manual de uso Conectar la entrada en la toma de 220AC de forma directa sin necesidad de un transformador la fotorresistencia debe estar al aire libre para la llegada del amanecer y el anocheser

9.4.‐ mantenimiento Se debe verificar el funcionamiento de la fotorresistencia y el Triac ya que se puede calentar por lo cual se debe usar un disipador en dicho dispositivo 9.5.‐ cuidados en su funcionamiento Requiere el cuidado de la fotorresistencia ya que debe estar al aire libre para que pueda trabajar el circuito 9.6.‐ cuidados en generales. Hacer un correcto uso del circuito y tener mucha precaución con los dispositivos electrónicos a la hora de ensamblar ya que al circuito lo alimentamos con 220V AC 10.‐ IMÁGENES DE PROYECTO TERMINADO 10.1.‐ foto en general (con explicación)

En la gráfica se muestra el bombillo encendido, para simular la oscuridad lo tapamos la fotorresistencia con una tapa de grafo para que no le llegue la luz o entraría en bucle con la luz del bombillo

En la gráfica se muestra el bombillo apagado ya que a la fotorresistencia le llega la luz Las fotografías demuestran que el circuito diseñado funciona eficientemente con el bombillo 10.2.‐ foto a cada bloque (con explicación)

El condensador (C1) de 2.2 uF de poliéster, está en serie a la entrada del voltaje de la red pública, restringiendo el paso de corriente (amperios). Este condensador sólo permite el paso de unos 60 mA aproximadamente, facilitando la reducción de voltaje que se hará más adelante. La resistencia de 330K (R1) que está en paralelo con el

condensador (C1), se encarga de descargar el condensador a la hora de desconectar el circuito, evitando que el condensador quede cargado y pueda enviarnos una descarga eléctrica, al momento de manipular el circuito. En el otro cable de entrada de la red pública hay una resistencia de 10 ohmios (R2) que funciona como fusible y también ayuda a limitar la corriente.

Luego de que la corriente pasa por el condensador y la resistencia, llega a un puente de diodos formado por 4 diodos rectificadores, que se encargan de separar los semiciclos positivos de los negativos, entregándolos por separado, para luego ser rectificados por un condensador (C2), convirtiendo la corriente alterna (AC) en corriente directa (DC).

Ahora que tenemos el voltaje rectificado y con una corriente pequeña, debemos bajar el voltaje a unos 10 voltios DC. Para esto utilizamos un diodo zener. Es importante resaltar que un diodo zener NO se debe conectar sin su respectiva resistencia de polarización, que limita la corriente que alimentará el zener, de lo contrario el zener se quemará. En la fotografía podemos apreciar los otros componentes que acompañan el diodo zener.

Hemos terminado de explicar la fuente de alimentación. Ahora viene el circuito que se encarga de la automatización de encendido al detectar oscuridad y apagado al detectar luz. El reóstato que vemos en la fotografía (RV1) forma parte de un divisor de voltaje, junto con una fotorresistencia. Pero el reóstato da la posibilidad de graduar la sensibilidad del circuito. Cuando la corriente pasa por el reóstato y llega al punto centro entre el reóstato y la fotorresistencia. Si la fotorresistencia está recibiendo luz, baja su impedancia a 0 ohmios, polarizando negativamente la base del transistor. Al momento que se oscurece el ambiente, la fotorresistencia sube su impedancia a más de 100K, restringiendo el paso de la corriente. En ese momento se polariza positivamente la base del transistor 2N3904.

Para el caso del MOC3021, sus patas 1 y 2 van internamente a un diodo LED que al iluminar, excita un fototriac que permite conducir corriente entre las patas 4 y 6 del optoacoplador. Se utiliza para aislar eléctricamente el circuito anterior que es alimentado a 10 voltios y unos pocos miliamperios, de la parte donde manejaremos el voltaje de la red pública. Al momento que el optoacoplador es accionado por el transistor, este conduce entre sus pines 4 y 6, enviando una corriente a la compuerta del Triac. El Triac conduce la corriente de la red pública y como el bombillo está en serie, este se enciende. Al momento que no llega corriente a la compuerta del Triac, este deja de conducir y el bombillo se apaga. Es necesario utilizar un disipador de aluminio en el triac ya que este se calienta 11.‐ MEDICIONES EN LABORATORIO 11.1.‐ análisis de confiabilidad del circuito. Por las mediciones realizadas en el laboratorio la confiabilidad de su funcionamiento es de 95% por las pérdidas que se producen en cada dispositivo electrónico 11.2.‐ análisis de estabilidad del circuito. La estabilidad del circuito y su funcionamiento se debe a los cálculos y mediciones en el laboratorio por lo cuales este circuito es estable en todos los parámetros 12.‐ CONCLUSIONES  obtuvo conocimiento sobre las características principales de la luz nocturna automática también su estructura, su funcionamiento y el uso en la sociedad  Se analizó y se comprendió, y se aplicó la tecnología utilizada en este medio de iluminación para así darle una posible aplicabilidad en nuestro diario vivir

 Se comparó este medio tecnológico con otros sistemas o mecanismos parecidos, para así sacar las ventajas que este nos presenta Se logró que las personas que puedan apreciar este proyecto, puedan entender cómo funciona, el porqué, que elementos intervienen, muchos aspectos mas 13.‐ IDEAS PARA MEJORAR EL PROYECTO Una excelente idea sería hacer un circuito impreso en placa PCB para así poder soldar cada dispositivo ya que en el protoboard los componentes no están seguros ya que pueden salirse de su lugar. 14.‐ CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS. Se adquirió el conocimiento sobre el uso de la corriente tanto el AC y DC también se adquirió bastante conocimiento sobre los dispositivos electrónicos los cuales son los transistores, fotorresistencia , puente de diodos, triac, opto acoplador, etc 15.‐ INFORME DE ADQUISICIÓN DE MATERIAL 15.1.‐ tabla (nombre del material, código, parámetros de compra, precio) NOMBRE DEL MATERIAL CANTIDAD Resistencias Condensador Condensador Condensador Opto acoplador Triac Diodos Diodo zener fusible Reóstato Disipador de aluminio Transistor Transistor

8 1 2 1 1 1 4 1 1 1 1 1 1

CODIGO

PARAMETROS DE COMPRA

En colores Poliéster Electrolítico Cerámico MOC3021 Bt136 1N4007 a 10V fusible a 20k disipador 2N3904 2N2907

16.‐ BIBLIOGRAFIA. 16.1.‐ Libros usados Libro electrónica Mal vino, Albert paúl Arrayis, Manuel. Electromagnetismo, circuitos semiconductores 16.2.‐ link visitados (ya sean videos, documentos, descargas.) http://www.forosdeelectronica.com/f16/multiplicadores-voltje-359/ http://www.sc.ehu.es/sbweb/electrónica/elecbsica.htm

30bs 12bs 15bs 0.50bs 3bs 1bs 4bs 2bs 2bs 3bs 5bs 1bs 1bs