Este sistema puede encender lámparas comunes de un jardín, escaparate o residencia cuando se oscurece y borrarlas automáticamente al amanecer. El sistema no tiene relé, pues se basa en el uso de un disparador óptico de un triac que permite el control de cargas de hasta 8 A tanto en la red de 110 V como 220 V.
Un interruptor crepuscular no significa sólo la comodidad de no necesitar preocuparnos por la hora de encender o apagar o encender las luces de un jardín, escaparate u otro lugar al oscurecerse o al amanecer, así como un buen ahorro de energía.
El sistema que describimos en este artículo, además de eficiente, utiliza pocos componentes y no tiene montaje crítico, presentando excelente sensibilidad.
Podemos usarlo también en un simulador de presencia para una residencia, alimentando una luz de balcón o jardín que se encender y apagar automáticamente en los horarios apropiados cuando el propietario esté fuera.
CARACTERÍSTICAS
Tensión de alimentación: 6 V c.c., 110/220 V c.a.
Potencia máxima controlada: 8 A
El sensor es un LDR que tiene la sensibilidad controlada a través de un potenciómetro en serie.
El capacitor en paralelo con el potenciómetro Cx determina la inercia del sistema al disparo, lo que es importante para evitar que el aparato se apague de forma errática durante una tempestad con rayos por la noche, o bien se encienda de modo errático con el paso de una sombra mayor rápidamente sobre el sensor durante el día.
El valor de este capacitor puede obtenerse experimentalmente entre 2,2 y 220 uF.
El sensor está conectado a la entrada de un disparador CMOS 4093 que lo conmuta rápidamente y acciona otros tres puertos disparadores, que funciona como buffer y amplificador digital.
Estas puertas tienen como carga el diodo emisor de infrarrojos de una foto-disparador.
El receptor de esta foto-disparador es un diac, que será conectado directamente a la compuerta de un triac, que es el control de potencia del circuito.
Vea que existe un aislamiento total entre el circuito de control de la carga y el circuito sensor.
Esta característica es importante para obtener mayor seguridad en el accionamiento, con cables de baja tensión completamente aislados de la red.
En la figura 1 tenemos el diagrama completo del aparato.
En la figura 2 tenemos la disposición de los componentes en una placa de circuito impreso.
Para el disparador óptico tenemos dos posibilidades de uso: para la red de 220 V se puede utilizar el MOC3020 y para la red de 110 V el MOC3010.
El triac puede ser el TIC226, con sufijo B si la red es de 110 V y sufijo D si la red es de 220 V, y debe estar dotada de un buen radiador de calor. Los triacs para las corrientes más grandes se pueden utilizar.
Los resistores son todos de 1/2 W y los capacitores electrolíticos para 12 V o más.
El capacitor C1 debe ser de poliéster con una tensión de trabajo de al menos 200 V. Para el circuito integrado 4093B recomendamos el uso de un zócalo DIL de 14 pines.
El sensor puede ser cualquier LDR común redondo de 1 ó 2,5 cm. Este sensor debe quedar lejos de las lámparas controladas y apuntado al cielo, para recibir sólo la luz natural.
Recomendamos su colocación en un pequeño tubo de material opaco de modo que no haya la captación de luz que incida lateralmente.
Para probar el aparato, basta con conectar una lámpara como carga y alimentar el sector de alta y baja tensión. Para el sector de baja tensión tenemos en la figura 3 una sugerencia de fuente de alimentación.
Después, dejamos incidir la luz en el sensor y ajustamos lentamente P1 hasta que la lámpara utilizada como carga apague: Cubriendo por un instante el LDR la lámpara debe encenderse.
El intervalo en que esto ocurre dependerá del valor de Cx.
Comprobado el funcionamiento del aparato es sólo hacer su instalación definitiva, recordando que lámparas fluorescentes o económicas (electrónicas) no deben ser usadas como carga.
Semiconductores:
CI1 - 40938 - circuito integrado CMOS
CI, 2- MOC301O o 3020 - foto-disparador - ver texto
Triac - TlC226B o D - triac
Resistores (1/2 W, 5%):
R1 - 470 ohms
R2 - 180 ohms
R3 - 2,2 K ohms
P1 - 1 M5 ohms - potenciómetro lin o log
Capacitores:
C1 - 100 uF - electrolítico de 12 V
C2 - .100 nF -poliéster
C3 - 2,2 a 220 uF - electrolítico de 12 V - ver texto
Varios:
LDR - LDR redondo común
Placa de circuito impreso, caja para montaje, soportes para los integrados, radiador de calor para el triac, hilos, soldadura, botón para el potenciómetro etc.