¿Cómo conectar o desconectar una carga de alta potencia remota de forma segura? ¿Podemos hacer issp una línea de baja tensión, pero sin emplear relés? A través de un SCR, naturalmente, pensará el lector. Pero, ¿cómo aislar el circuito de la línea de alta: tensión? La sugerencia analizada en este artículo con un proyecto práctico puede ser aprovechada directamente o incluso perfeccionada.
Pequeñas corrientes controlando altas corrientes a través de un dispositivo de estado sólido es la idea básica que aprovechamos.
Sin embargo, a diferencia de los relés, pueden ser completamente aislados de la red en un circuito de control, los SCR no permiten que esto ocurra en una configuración normal.
En la figura 1 mostramos que control de carga por relé en régimen de una fuente auxiliar (B1) que está en un circuito independiente de la carga.
En el caso de un control similar con SCR, la configuración básica es la mostrada en la figura 2, pero vea que debe haber un polo común con la red.
Aunque la corriente de conducto puede ser limitada y a valores muy bajos, obteniendo seguridad para la operación del interruptor, aún no habrá aislamiento de la red.
En el caso de SCRs como los de la serie 106 (MCR106, TIC106, C106), el resistor de limitación puede llegar a valores del orden de cientos de kilohms, lo que significaría una corriente del orden de algunos cientos de micro-campos.
Lo que proponemos es la utilización de un SCR con el disparo de modo aislado, sin la necesidad de batería auxiliar
COMO FUNCIONA
En la figura 3 tenemos nuestro circuito básico.
La carga se conecta en serie con el SCR (control de media onda), siendo ambos alimentados por la red local.
El SCR actúa como un interruptor con la señal de disparo aplicada a la compuerta.
Un puente de diodos se puede añadir para obtener un control de onda completo.
En la red de disparo tenemos un transformador, un resistor y una lámpara de neón.
El transformador y el resistor forman y divisor de tensión que puede tener sus características alteradas conforme el secundario sea o no colocado en corto.
Así, la impedancia presentada por el primario del transformador es muy alta en la condición de ausencia de carga en el secundario (interruptor abierto), y con ello no hay suficiente tensión para ionizar el gas de la lámpara neón. El SCR permanece apagado.
Cuando el interruptor y se cierra, el secundario del transformador es cortocircuito de modo que la impedancia en el primario se reduce a cero. Con ello sube la tensión aplicada a la lámpara neón que se ioniza disparando el SCR.
En estas condiciones, la corriente que circula por el transformador en corto no compromete su integridad, pues el resistor de carga del divisor de tensión es suficientemente grande para evitar una corriente elevada.
La seguridad de este sistema es que el secundario del transformador trabaja a la baja tensión y se aísla de la red. Se puede utilizar cualquier transformador de 6, 9 o 12 V con corrientes entre 100 y 500 mA.
Sólo en función del tipo de transformador usado puede ser necesario el valor del resistor p R1 para encontrar el punto ideal de disparo del SCR.
Los C106, MCR1O6, IR106 y equivalentes pueden controlar corrientes de 3,2 a 4A, lo que significa potencias de hasta 440 W en la red de 110 V y el doble en la red de 220 V.
Se deben utilizar varios disipadores.
En el caso del TIC106 será necesario añadir un resistor de 1 k a 10 k (obtenido experimentalmente) entre el cátodo y la compuerta para obtener el disparo normal.
MONTAJE
La figura 4 muestra el circuito completo que sirve para la red de 110 V y de 220 V.
Observe que tanto en la versión de 110 V como 220 V, usamos el primario de 220 V del transformador. Nuestra sugerencia para montaje en puente se da en la figura 5.
Cuidados del montaje:
a) Observe la posición del SCR y utilice un disipador de calor si la carga controlada es de más de 50 vatios.
b) Tenga cuidado con la polaridad del diodo (1N4002 o 1N4004).
c) La lámpara neón es del tipo NE-2H o equivalente de dos terminales paralelos, sin resistencia incorporada.
d) El resistor R1 debe tener una disipación de al menos 5 W y su valor puede ser alterado según las características del transformador. Se pueden utilizar valores entre 1 k e10 k. Para R2 no hay restricción.
e) El transformador T1 tiene una tensión de primario de 110 V y 220 V (usamos los hilos negro y rojo, que corresponden a 0 y 220 V) y secundario de 6 + 6, 9 + 9 o incluso 12+ 12 V con corriente 100 a 500 mA. La toma central de la bobina de baja tensión no se utilizará.
f) El interruptor simple y el cable de conexión vienen al final. El cable no debe tener más de 10 metros de longitud. La carga debe ser obligatoriamente resistiva, es decir, Cosas como calentadores y lámparas incandescentes.
Los motores, transformadores e inductores pueden requerir cambios en el circuito para una operación normal.
PRUEBA Y USO
Conecte a la toma de los cables correspondientes y al circuito de carga una lámpara común de 40 a 100 vatios.
Después, abriendo S1, vea si la carga está desactivada. Cierre, se debe activar. Si la carga permanece conectada en las dos posiciones de S1 y el SCR es del tipo TIC106, será necesario añadir R3. Si el SCR es de otro tipo, o incluso después de colocar R3 el problema persiste, apague momentáneamente D1. Si la lámpara no se apaga, el SCR tiene problemas. Si se apaga, es 'signo que será necesario cambiar el valor de R1 hasta encontrar uno que se case con las características del transformador usado.
SCR - MCR106, IR106, TlC106 para 110 V o 220 V según su red
D1 - 1N4002 o 1N4004 - diodo de silicio
T1 - transformador con primario para 110/220 V y secundario de 6, 9 o 12 V con 100 a 500 mA, dotado o no de toma central
NE-1 - lámpara neón NE-2H o equivalente
S1 - interruptor simple
R1 - 5k6 x 5 W - resistor de hilo (110 V) o 10 k x 5 W - resistor de alambre (220 V)
R2 - 100 k x 1/8 W - resistor (marrón, negro, amarillo)
R3 - 1 k x 1/8 W a 10 k x 1/8 W-resistor (para el TIC106 - ver texto)
Varios: puente de terminales, caja, disipador de calor, hilos, soldadura, toma para la carga, cable de alimentación etc.