DETECTOR DE PICOS EN LA RED ELECTRICA

Este montaje da una señal de aviso cada vez que se detectan picos en la tensión de la red eléctrica. Estos picos podrían ser altamente perjudiciales para muchos equipos electrónicos (específicamente informáticos), razón por la cual, nuestro prototipo, constituye un eficaz sistema de alerta que podrá accionar una llave para desconectar la red cuando sube la tensión de la misma en forma peligrosa.

LISTADO DE MATERIALES
  • CI1 - CA555- temporizador
  • Q1 - 2N401 - Transistor NPN
  • D1 a D5 - 1N4007 - Diodos rectificadores.
  • D6 - Led de alto rendimiento
  • D7 - 1N4148
  • R1, R2, R11 = 1Mohm
  • R3 - Pre-set de 10kohm
  • R4, R9 – 100ohm
  • R5, R10 – 1kohm
  • R6 – 150ohm
  • R7 – 47ohm
  • R8 – 15ohm
  • R12 - 3k9
  • C1, C4 -= 0,1µF - Cerámicos
  • C2, C3 - 0,047µF x 1500V - Cerámicos
  • C5 - 1µF - No polarizado
  • C6 - 100µF - Electrolítico x 16V

Varios:
Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, estaño, cables, interruptor simple, llave selectora de 1 polo y tres posiciones, etc.

 
DESARROLLO

Normalmente, la tensión de la red eléctica posee un valor eficaz de 220V con una frecuencia de 50HZ (110V y 60Hz en otros países), con una forma de onda senoidal perfecta. Sin embargo, a menudo, al realizar una inspección de dicha señal nos encontramos que es "un desastre". Esta situación es producida por los aparatos conectados a la red y por la propia compañía eléctrica. Esto puede tener como consecuencia la aparición de picos de tensión sobre la línea. Estos picos pueden tener una influencia nefasta sobre el funcionamiento de otros aparatos conectados a la red. Los picos de tensión, tienen una duración muy corta que va de 0,2 a 15µs, pero su amplitud es bastante variable desde unos 300V hasta más de 1.000V en algunos casos.

El técnico siempre tiene la curiosidad de saber si existen picos de tensión transitorios en su red y, si es así, cuál es la razón de que se produzcan tales situaciones. El montaje presentado en este artículo detecta los picos de tensión en la red e indica de su presencia iluminando un LED.

Posee una llave rotativa que le permite elegir entre 3 niveles de tensión para la detección. Si la tensión de red cae o sobrepasa, los 10, 30 o 100V (dependiendo de la posición de S1) en relación a su valor nominal, se ilumina el LED. Un puente rectificador formado por los diodos D1 a D4 se conecta a la red mediante los capacitares C2 y C3 (figura 1). La carga puesta después del rectificador es una resistencia de 100ohm (R4). El conjunto "capacitores-resistencia" constituye un filtro paso-alto que introduce una atenuación importante a la tensión alterna de 50Hz de forma que sobre R4 hay una tensión de sólo 230mV. Si llega un pico de tensión, pasará sin problemas a través de los capacitores C2 y C3.

Este pico llega al divisor de tensión formado, por R5 y por una de las resistencias R6, R7 o R8, dependiendo de la posición de S1. El transistor T1 comienza a conducir cuando la tensión base-emisor alcanza los 0,6V. En este momento se dispara el temporizador IC1, montando como multivibrador monoestable, proceso que producirá la iluminación del LED de señalización durante un segundo. D6 es un LED de alto rendimiento, ya que la salida del 555 no puede suministrar mucha corriente. El diodo D5 corta el pico de tensión en base del transistor a un valor igual al de la tensión de alimentación +0,6 V, de forma que se evita la destrucción del semiconductor.

R3 se encarga de proteger los diodos frente a tensiones muy altas. Los picos de tensión se aplican directamente sobre el puente de diodos (están en inversa).

R1 y R2 permiten descargar los capacitores cuando se desconecta al prototipo de la red.

La alimentación se realiza con 9V y el consumo en reposo es menor que 0,2mA.

 
Autores: Ing. Horacio D. Vallejo, Federico Prado, Luis H. Rodríguez,
Juan Pablo Matute, Rafael Domínguez, Peter Parker.
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
PROMOCIONES
 
 
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