Tal como dice
Newton Braga, en su artículo de Saber Nº
1, un sistema de luz nocturna automática
puede tener muchas utilidades. Además de
evitar el gasto excesivo de energía eléctrica,
porque mantiene las luces encendidas sólo
mientras falta luz natural, también ayuda
a economizar la presencia de un operador humano
para conectarlas o desconectarlas.
Podemos usar tales sistemas, con
eficiencia, en los siguientes casos:
-
Accionamiento de
lámparas de vidrieras, jardines, zaguanes
o estacionamientos.
-
Accionamiento de
sistemas de señalización nocturna
(luces de mástiles).
El proyecto que describimos utiliza una configuración
poco común de circuito de disparo con el
temporizador 555 y puede controlar lámparas
de las redes domiciliarias tanto de 110V como de
220V con potencias suficientes para la mayoría
de las aplicaciones (los contactos IC2 e IC3 del
circuito de la figura 1 actúan como interruptor
en el circuito que se desee controlar). De hecho,
en la red de 110V podemos controlar hasta 200 watt
de lámparas y en la red de 220V hasta 400
watt, con suficiente holgura para los contactos
de relé del tipo de los empleados en circuitos
impreso, que soportan 2ª de contacto.
Para el control de potencias mayores,
se puede usar sin problemas un relé intermediario.
Las características del aparato son las siguientes:
- Tensión de alimentación:
110 ó 220 volt
- Sistema sensor: LDR
- Carga máxima:
200W (110V) o 400W (220V)
- Componentes activos:
1 circuito integrado
Como podemos ver en la figura 1,
el integrado 555 (timer) está formado internamente
por dos comparadores conectados a un flip-flop y
a una etapa de potencia. Normalmente, este integrado
se usa como timerestable o monoestable, pero nada
impide que sea polarizado, como muestra la misma
figura, para formar un "trigger" o circuito
de disparo.
La tensión de referencia
puede ser aplicada al pin 5, siendo el orden de
la mitad de la tensión de alimentación.
En la transición de la tensión de
entrada del pin 2, de un valor mayor de la mitad
e la tensión de referencia a una menor, la
salida es activada y puede controlar un relé.
En nuestro circuito, fijamos la
tensión de referencia por un divisor formado
por R2 y R3 y ajustamos el disparo en función
de la luz que incide en el LDR a través del
potenciómetro VR1. El ajuste se realiza en
función de la luz ambiente.
Les recordamos que, en la instalación
del aparato, el LDR debe recibir solamente la luz
ambiente (del cielo) y nunca la luz de las lámparas
que controla, pues en este caso habría una
realimentación.
El circuito es alimentado por la
red local a través de un transformador y
en el montaje está previsto un tomacorriente
donde pueden ser conectadas las lámparas
alimentadas.
En el caso de un jardín
o vidriera, por ejemplo, observando el límite
de potencia, se pueden poner lámparas en
paralelo.
Una característica importante
de este circuito con "trigger" es el hecho
de no sufrir esas desagradables oscilaciones de
los circuitos convencionales cuando la iluminación
llega al umbral de disparo. La transición
del punto de espera al disparo es inmediata y única.
El relé cierra y abre de inmediato los contactos,
sin oscilación.
En la figura 2 damos el diagrama
completo del aparato, que después del montaje
puede ser encerrado en una caja de metal, plástico
u otro material, vea que sólo posee un integrado
y un transistor, junto con los componentes asociados
(el 555 puede ser de cualquier empresa).
En la figura 3 damos el diseño
de la placa de circuito impreso. Los principales
cuidados que se deben tomar con los componentes
y su obtención son los siguientes:
-
a)
Debe observar la posición del circuito
integrado es el 555.
-
b)
El LDR es de tipo redondo, de cualquier tamaño,
debiendo ser instalado en un tubo opaco dirigido
hacia el cielo de modo de operar con su luminosidad.
Se puede usar un cable de hasta 5 metros para
conectar este LDR al circuito.
-
c)
El diodo D1 es de uso general (1N4148).
-
d)
Coloque un relé de 12V para circuitos
impresos con contactos de 2ª o más.
Para mayores cargas se pueden usar relés
de contactos de mayor corriente, pero su bobina
debe ser de 12V con corriente máxima
de 200mA. Si se usaran relés diferentes,
se debe modificar el diseño de la placa.
-
e)
Los resistores son todos de 1/8 ó 1/4W
y el único potenciómetro puede
ser tanto de 50kohm como de 100kohm.
-
f)
C1 es un capacitor cerámico que funciona
como filtro y desacoplamiento del integrado
y su valor no es crítico, estando entre
100nf y 1µF.
-
g)
La lámpara a ser controlada debe tener
como interruptor a los contactos del relé.
Para probar el aparato conecte
cualquier lámpara de acuerdo con su red local,
un velador u otro aparato electrodoméstico
cuyo funcionamiento se pueda verificar.
Enseguida coloque el LDR de modo
que reciba directamente la luz ambiente y ajuste
el VR1 para que el relé abra sus contactos.
Ajuste el VR1 de modo que quede en el umbral de
accionamiento.
Cubriendo el LDR con la mano, se
va moviendo gradualmente el curso de VR1 hasta obtener
el punto de mayor sensibilidad, o sea, en el que
el circuito es conectado al faltar la luz y desconectado
con la presencia de luz. Haga lentamente este ajuste,
ya que el aparato tiene cierta inercia.
Una vez comprobado su funcionamiento,
sólo queda instalarlo en forma definitiva.
Por su sencillez, este
montaje es recomendado para quienes recién
se inician en electrónica. |