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Proyecto de Electronica I Luz de Emergencia

La siguiente presentacion de Prezi trata de un proyecto desarrollado por los estudiantes de la catedra de Electronica I de la Escuela de Ingenieria de la UFT, dicho proyecto expone sobre como funciona el circuito de una Luz de Emergencia
by

Mayra Rodriguez Maldonado

on 2 March 2013

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Transcript of Proyecto de Electronica I Luz de Emergencia

Salida Entrada Conmutacion 0 + - = 9 8 7 1 2 3 4 5 6 c Conclusiones Recomendaciones UNIVERSIDAD FERMIN TORO PROYECTO DE ELECTRONICA I

LUZ DE EMERGENCIA Introducción El presente trabajo se realizó en base al contenido programado en la materia de Electrónica I de las carreras de ingeniería a fines. Recordemos, que la Electrónica no solo es la rama de la física que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de electrones u otras partículas cargadas eléctricamente, si no que también, como es debido, forma parte del diseño y construcción de circuitos electrónicos con el fin de resolver problemas prácticos.

La importancia de este proyecto se basa en emplear la gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos que utiliza la electrónica, como lo son los semiconductores, en este caso, los diodos, así como también el uso del Transistor de unión bipolar mejor conocido como BJT y finalmente, el multietapas, que se basa en la unión de dos o mas BJT con el fin(generalmente) de amplificar bien sea la tensión o la intensidad de corriente, dependiendo de las configuración del mismo.

Una vez estudiados dichos temas y tomando en cuenta que se debe tener un conocimiento previo acerca de la construcción de circuitos eléctricos, procedemos a llevar a cabo el diseño y montaje del proyecto de electrónica, basándonos en lo que conocemos como Luz de Emergencia, debido a que la misma emplea los diferentes componentes conocidos, y vistos hasta ahora, en la materia de Electrónica.

Recordemos, que una Luz de Emergencia es aquella luz diseñada para encenderse instantáneamente ante un corte de energía dentro o fuera de una instalación. La Luz de Emergencia básicamente carga la batería que posee dentro de su circuito cuando hay energía, es decir, cuando la fuente que provee electricidad esta encendida. Para el momento en que dicha fuente deja de pasar el flujo de corriente, ya sea por apagones o fallas en las instalaciones eléctricas, la Luz de Emergencia se enciende utilizando la energía almacenada en la batería, y la misma se mantiene encendida por un tiempo determinado. Finalmente para Cuando vuelve la energía, dicha Luz se apaga y la batería se carga automáticamente, para poder encender las luces nuevamente en caso de que suceda otra falla de energía. Componentes a usar •Q1=Q4: transistor bipolar NPN TIP 41C o similar
•Q2: transistor bipolar NPN 2N2222 o similar
•Q3: transistor bipolar PNP 2N3702 o similar
•D1=D2: diodo 1N4001.
•D3: diodo zener 12V, 1/2 watt
•D5= D6: diodo 1N4004
•D4=D7=D8=D9: diodos LED blancos alta eficiencia
• R1: 560 ohmios
•R2: 220 ohmios.
•R3: 1K
•R4: 10K
•R5: 510 ohmios
•C1: capacitor electrolítico 1000uF / 35V
•T1: transformador 120/240VAC a 18VAC, 1 A. con derivación central
•SW1: Interruptor para probar el sistema.
Batería de ácido - plomo de 12VDC º Integrantes:
Mayra Rodriguez
20.473.964
Carlos Rodríguez
18.422.859
Jairo Utrera
17.123.305 Diagrama Circuital Avance I Un diagrama es un gráfico que presenta en forma esquematizada alguna información determinada. Para el caso de los circuitos nos referimos a diagrama circuital a la representación gráfica donde se muestran las relaciones entre las diferentes partes del circuito, así como también los cambios que presenta por algún un determinado fenómeno. En el Diagrama Circuital de la Luz de Emergencia, se podrán notar las dos partes del circuitos, en el cual:

la primera parte es la encargada de cargar la batería cuando la fuente provee energía.
La segunda es la encargada de activar el encendido de los diodos LED's cuando la energía externa falta.

Para nuestro caso, la falla de energía la representaremos con un Switch (SW1 en el diagrama) o interruptor donde podremos activar o desactivar la energía que provee la fuente, de manera tal que se pueda probar el funcionamiento del sistema. Cuando la energía que viene de la fuente está disponible, la batería se carga a través del transistor Q1. Q1 es polarizado y conduce por la corriente que le llega a través de R1.

El Diodo Zener se utiliza para proteger a la batería y no permite que se sobrecargue.

La suma del voltaje en el diodo zener más la caída base-emisor del transistor Q1 (0.65V) es el voltaje máximo al que se cargará la batería antes de que el sistema desactive la carga.

Cuando este voltaje se alcanza, el diodo Zener empieza a conducir polarizando Q2, quitándole corriente de polarización a Q1, que deja de conducir y la carga de la batería se detiene.

Mientras el SW1 este activado, el divisor de voltaje creado por R2 y R4 no permite que el transistor Q3 y Q4 se polaricen, evitando que los diodos LED se enciendan. Cuando la energía falta, para este caso cuando apagamos el interruptor, el voltaje en la unión de los resistores R2 y R4, disminuye, polarizando Q3 y Q4, encendiendo los diodos LED. Situación que se revierte cuando regresa la energía.

El conjunto Transformador (T1), diodos D5 y D6, y el capacitor electrolítico C1, forman la fuente de voltaje no regulada con la cual funciona el circuito. Diagrama de Bloque Un diagrama de bloques es la representación gráfica del funcionamiento interno de un sistema, que se hace mediante bloques y sus relaciones, y que, además, definen la organización de todo el proceso interno, sus entradas y sus salidas. Que es un Diagrama de Bloque Avance II Diagrama de Bloque Diagrama Circuital Avance I Etapa de Etapa de Entrada Etapa de Regulación Etapa de Conmutación Etapa de Amplificación Etapa de Salida Formada por:
Fuente de CA
El switch SW1

En esta etapa como muestra el esquema, es donde se encuentra la fuente de energía de corriente alterna,seguido del switch que utilizaremos para probar el funcionamiento del sistema, luego el transformador y los diodos Zener. Formada por:
El transformador T1 120/240VAC a 18VAC, 1 A. con derivación central
Los Diodos D5 y D6 1N4004.

En esta etapa se regula el voltaje que entra al circuito a través del transformador, para este caso lo reduce a un valor con el cual el circuito pueda funcionar correctamente sin quemar ningún componente Regulacion Amplificación Componentes Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.
El diodo Zener es un diodo de cromo1 que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura.
LED (de las siglas en inglés Light-Emitting Diode, diodo emisor de luz en español) se refiere a un componente optoelectrónico pasivo, más concretamente un diodo que emite luz.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente.
La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente y es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su sección transversal. La resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio.
La Batería eléctrica es un artefacto que acumula energía a través de procesos electroquímicos. Este tipo de baterías, también conocidas como acumuladores, trabajan como generadores secundarios de electricidad ya que su funcionamiento depende de una carga eléctrica previa.
Un Interruptor eléctrico es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica.
Un condensador (en inglés, capacitor,1 2 nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el ámbito de la electrónica y otras ramas de la física aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Diodo Diodo Zener LED Resistencia Condensador Transformador Interruptor Bateria Formada por:
C1: capacitor electrolítico 1000uF / 35V
R1: 560 ohmios
R2: 220 ohmios.
R3: 1K
D3: diodo zener 12V, 1/2 watt
Q1:transistor bipolar NPN TIP 41C o similar
Q2: transistor bipolar NPN 2N2222 o similar
B1: Batería de ácido - plomo de 12VDC En esta etapa inicia la polarizacion En esta etapa es donde empiezan a suceder los diferentes fenómenos del circuito según las circunstancias, es decir, según exista o no el paso de corriente Formada por:
•Q3: transistor bipolar PNP 2N3702 o similar
Q4: transistor bipolar NPN TIP 41C o similar
•D1=D2: diodo 1N4001.
•R5: 510 ohmios
R4: 10K Formada por:
D4=D7=D8=D9: diodos LED blancos En la etapa de amplificación, como su nombre lo indica se encarga de amplificar la corriente, de manera tal que se enciendan los diodos LED's En la etapa de salida simplemente se encarga de emitir en este la caso la luz de los diodos, denominando a esta etapa salida de visualización. Gracias a la realización del proyecto, no solo se pudo conocer mas acerca del diseño de los circuitos eléctricos, sino también su montaje, y de igual forma el funcionamiento de los mismos.
se pudo entender de manera exacta, como funciona una luz de emergencia, y como funcionan los transistores en conjunto con las resistencias y demás componentes para realizar de manera eficiente la ejecución del sistema.
Además, cabe destacar que también se tuvo un conocimiento mas amplio acerca de los componentes que se usaron y como intervienen en el circuito. Es importante tomar en cuenta, que se requiere un conocimiento previo sobre como montar un circuito, debido a que sin el mismo, no se podría realizar satisfactoriamente el proyecto. Además se debe tomar en cuenta que los componentes a usar sean los mismos o similares a los que se especifican en el trabajo, ya que si no, el circuito no podría funcionar de manera adecuada. Estudio de la Factibilidad Factibilidad se refiere a la disponibilidad de los recursos necesarios para llevar a cabo los objetivos o metas señaladas. Generalmente la factibilidad se determina sobre un proyecto.
El presente proyecto se determino factible, debido a que los componentes usados no fueron de mayor costo al que se esperaba. Además los mismos son fáciles de encontrar en cualquier tienda de componentes. El precio de las resistencias van de un rango por unidad de entre 2bsf y 8bsf. los diodos de igual forma, los condensadores tienen un coste de 4bsf, lo que represento como mayor gasto fueron el tranformador y la batería con un costo 100 bsf en total.
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