CURSO: CIRCUITOS ELECTRÓNICOS I

PROYECTO APLICATIVO PARA EL CURSO

PROFESORA: Ing. Fernando LÓPEZ ARAMBURU

Lima, Octubre del 2014

“Año de la Promoción de la Industria Responsabley del Compromiso Climático”

ALUMNOS:

Chávez Becerra, José Alejandro 20104516H Tejada Casilla, Boris Leo 20101241H Aguilar Campos, Oscar Gianmarco 20101190D

I. INTRODUCCIÓN

En compensación a las Actividades Académicas realizadas en la facultad, el estudiante

tiene la necesidad de conocer, aprender, investigar y llevar a cabo un Proyecto de Investigación,

por pequeño o simple que este resulte, despertará el interés de seguir aprendiendo e investigando,

ya que todo nace de bases o cimientos, o resulta lo mismo decir que comenzamos con Prototipos

de cada cosa, que cada vez se hace mucho mejor con el pasar del tiempo.

En puertas de un cercano Proceso de Acreditación ABET de la Facultad de Ingeniería

Eléctrica y Electrónica es mucho más que necesario que nosotros los estudiantes nos

desenvolvamos a través de estos Proyectos y así demostrar la grandeza de nuestra Alma Máter la

UNI.

Dicho ya de este modo el siguiente Proyecto abarca un área interesante que parte del

interés de ¿Cómo funciona el Alumbrado Público?, ¿Alguien controla su encendido?, si bien

ahora sabemos que estos son automáticos y sabemos que es un sistema ciertamente complejo,

tomamos la idea para armar un prototipo más económico y de pequeña escala para ver de qué

manera nacieron esas posteriores investigaciones, a la vez que nosotros le podemos encontrar

usos en otras áreas con dicha aplicación que viene a ser un “Mando Automático Controlada por

Intensidad Luminosa”, como puede ser implementado en el encendido de un Motor Trifásico,

pero podría darse ya cambiando la configuración para que se encienda mientras se tenga Luz, y

se apague a la falta de este.

II. MATERIALES A USAR.-

1. OPAMP (LM741) .-

Son amplificadores operacionales de propósito general que ofrecen un mejor rendimiento frente a los estándares industriales, como el LM709. Los amplificadores ofrecen muchas características que hacen que su utilización sea casi infalible. Protección de sobrecarga en la entrada y la salida, su salida no queda con tensión cuando se excede el rango en modo común, ausencia de oscilaciones.

Los LM741C/LM741E son idénticos a los LM741/LM741A salvo que los LM741/LM741E tienen funcionamiento garantizado en un rango de temperaturas de entre 0 °C a +70 °C, en lugar de -55°C a +125°C. Diagrama de Conexión

2. TRANSISTOR BIPOLAR (2N2222A) .-

Transistor de silicio y baja potencia con una polaridad npn, 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.

Principales características: - Voltaje colector emisor en corte 60V (Vceo)- Corriente de colector constante 800mA (Ic)- Potencia total disipada 500 mW (Pd)- Ganancia o hfe 35 mínima- Frecuencia de trabajo 250 Mhz (Ft)- Estructura NPN

3. DIODO (1N4001) .-

Características:- Baja caída de tensión directa- Capacidad de picos elevados de corriente- Alta fiabilidad. Capacidad de alta corriente - Encapsulado DO-41- Intensidad de corriente que soporta, 1 A

4. FOTORRESISTENCIA (LDR) .-

Se caracteriza por ser componente pasivo, cuyo valor de resistencia varía en función de la luz recibida, cuanta más luz recibe, menor es su resistencia. A pesar de tener gran sensibilidad a la luz, si la luz que percibe varía muy bruscamente, los valores de la resistencia varían con menor velocidad, este comportamiento es similar a una inercia a las variaciones de la intensidad luminosa.

5. RELAY .-

Es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

6. RESISTENCIAS .-

Estos son muy utilizados y se podría decir que son indispensables, ya que son necesarios al momento de armar circuitos electrónicos para regular la corriente eléctrica que ingresan a los demás componentes. Sin estos, cualquier componente electrónico se quemaría ya que la corriente eléctrica o el flujo de ondas que ingresan son variables en cuestión de segundos

7. POTENCIÓMETRO .-

Un potenciómetro es un dispositivo electrónico que se puede utilizar como control de volumen y como resistencia variable. Este presenta tres terminales.

8. PROTOBOARD .-

También conocido como placa de pruebas, es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipo de circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante y un conductor que enlaza a los diversos orificios entre sí.

III. DISEÑO DEL PROYECTO.-

El circuito que se empleara en este proyecto es un interruptor de luz o circuito de relé activado por luz. Se basa fundamentalmente en un circuito comparador simple no inversor utilizando para ello un amplificador operacional (LM741).

El circuito realiza una comparación de los niveles de tensión que el amplificador operacional posee en sus entradas; el valor de la entrada + se encuentra fijado por los valores de resistencias R2 y R3, pero el de la entrada – se halla conectado a un sensor resistivo de luz LDR (light dependent resistor). Dependiendo de la cantidad de luz que detecte el LDR, aumentará o disminuirá su resistencia, haciendo que cambie la tensión en la entrada –, y con ello el voltaje de salida del comparador. Ya en el transistor Q, según el resultado en el comparador, habrá una corriente de base suficiente para saturarse y con ello activar el relé, o en caso contrario entrar en corte y por consiguiente no habría cambios en el relé.

IV. SIMULACIÓN.-

1. CASO 1 .- El LDR recibe suficiente luz, con lo cual el relay y el LED permanecen invariables.

2. CASO 2 .- El LDR recibe poca luz, con lo cual tanto el LED como el relay se activan.

Viendo ambos casos vemos el cambio de posición del Relay, entonces este Mando Automático Controlado por Intensidad Luminosa ya es apto para aplicar en distintos circuitos, ya sea como caso práctico o sea una aplicación industrial.

VII. APLICACIÓN.-

Para esta aplicación vemos que podemos hacer uso del Mando Automático que

diseñamos y colocarlo antes del F2F en el Circuito de Mando, ya que este mando se

encontrará Normalmente Cerrado (NO), pero ante falta de Luz cambiará su estado ha

Abierto.

VII. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES.-

Para poder trabajar dentro de un rango de luz aceptable, se debe calibrar la resistencia

a la que va conectada el LDR, por lo cual se opta normalmente por un potenciómetro.

R2 y R3 son de un valor alto para que la corriente que circule por la entrada del

amplificador sea pequeña.

Las aplicaciones donde se puede usar un mando son diversas, así como se controla con

Luz se podría controlar con temperatura cambiando el LDR por un termistor de un

valor adecuado.