Explicación de 4 circuitos de conmutación automática de día y noche

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Los 4 circuitos interruptores de día y noche activados por luz que se explican aquí se pueden usar para controlar una carga, normalmente una lámpara de 220 V, en respuesta a los niveles variables de la luz ambiental circundante.

El circuito se puede utilizar como automático comercial. sistema de control de alumbrado público , como un controlador de luz de pasillo o luz de porche doméstico o simplemente puede ser utilizado por cualquier niño de la escuela para mostrar la función en su exposición de feria escolar. El siguiente contenido describe cuatro formas simples de hacer un interruptor activado por luz utilizando diferentes métodos.



1) Interruptor de día y noche activado por luz usando transistores

El primer diagrama muestra cómo se puede configurar el circuito utilizando transistores, el segundo y tercer circuito demuestran el principio utilizando circuitos integrados CMOS, mientras que el último circuito explica el mismo concepto que se implementa utilizando el omnipresente IC 555.

Evaluemos los circuitos uno por uno con los siguientes puntos:



La primera figura muestra el uso de un par de transistores en asociación con algunos otros componentes como resistencias para la construcción del diseño propuesto.

Circuito automático de farolas de día y noche utilizando solo transistores.

Los transistores están montados como inversores, es decir, cuando T1 cambia, T2 se apaga y viceversa.

Los transistores T1 están conectados como un comparador y consisten en un LDR en su base y el suministro positivo a través de un preajuste.

El LDR se utiliza para detectar las condiciones de luz ambiental y se utiliza para activar T1 cuando el nivel de luz cruza un umbral determinado en particular. Este umbral lo establece el preajuste P1.

El uso de dos transistores ayuda particularmente a reducir la histéresis del circuito que de otro modo habría afectado al circuito si solo se hubiera incorporado un solo transistor.

Cuando T1 conduce, T2 se apaga y también el relé y la carga conectada o la luz.

Lo contrario sucede cuando cae la luz sobre el LDR o cuando se oscurece.

Lista de partes:

  • R1, R2, R3 = 4k7 1/4 vatio
  • VR1 = preajuste de 10k
  • LDR = cualquier LDR pequeño con alrededor de 10k a 50k de resistencia a la luz del día (bajo sombra)
  • C1 = 470 uF / 25 V
  • C2 = 10 uF / 25 V
  • Todos los diodos = 1N4007
  • T1, T2 = BC547
  • Relé = 12V, 400 ohmios, 5 amperios
  • Transformador = 0-12 V / 500 mA o 1 amperio

2) Interruptor de día oscuro activado por luz usando puertas CMOS NAND y NO puertas

La segunda y la tercera figura incorporan circuitos integrados CMOS para ejecutar las funciones anteriores y el concepto sigue siendo bastante similar. El primer circuito de los dos utiliza el IC 4093, que es un IC de puerta NAND cuádruple de dos entradas.

Cada una de las puertas se forma en inversores acortando sus dos entradas juntas, de modo que el nivel lógico de entrada de las puertas ahora se invierte efectivamente en estas salidas.

Aunque una sola puerta NAND sería suficiente para implementar las acciones, se han activado tres puertas como amortiguadores para obtener mejores resultados y con el fin de utilizarlas todas, ya que en cualquier caso tres de ellas quedarían inactivas.

La puerta que es responsable de la detección se puede ver acompañada del dispositivo sensor de luz LDR cableado a través de su entrada y el positivo a través de una resistencia variable.

Esta resistencia variable se utiliza para establecer el punto de activación de la puerta cuando la luz que cae sobre el LDR alcanza la intensidad especificada deseada.

Cuando esto sucede, la entrada de la puerta aumenta, la salida, en consecuencia, se vuelve baja, lo que hace que las salidas de las puertas del búfer sean altas. El resultado es la activación del transistor y el conjunto del relé. La carga conectada sobre el relé ahora cambia a las acciones previstas.

Las acciones anteriores se replican exactamente usando el IC 4049 que también está cableado con una configuración similar y es bastante explicativo.

Lista de partes

  • R1 = Cualquier LDR con una resistencia de alrededor de 10k a 50k a la luz del día (bajo sombra)
  • P1 = 1 M preestablecido
  • C1 = disco de cerámica 0.1uF
  • R2 = 10k 1/4 vatio
  • T1 = BC547
  • D1 = 1N4007
  • Relé = 12V, 400 ohmios 5 amperios
  • IC = IC 4093 como en el primer ejemplo o IC 4049 como en el segundo ejemplo

3) Interruptor de relé activado por luz usando IC 555

La última figura ilustra cómo se puede configurar el IC 555 para ejecutar las respuestas anteriores.

Videoclip que demuestra el funcionamiento práctico del circuito de lámpara automático día noche basado en IC555 anterior

Lista de partes

  • R1 = 100k
  • R3 = 2m2
  • C1 = 0,1 uF
  • Rl1 = 12V, SPDT,
  • D1 = 1N4007,
  • N1 ---- N6 = IC 4049
  • N1 ---- N4 = IC 4093 IC1 = 555

4) Circuito de lámpara LED de funcionamiento nocturno automático

Este cuarto circuito no solo es simple sino muy interesante y muy fácil de construir. Es posible que haya visto las nuevas linternas fabricadas con nuevos LED de alto brillo y alta eficiencia.

La idea es lograr algo similar pero con una característica adicional.

Detalles de funcionamiento

Para que nuestro circuito funcione después del anochecer, se emplea un fototransistor, de modo que cuando la luz del día es nula, el LED se enciende.

Para hacer que el circuito sea extremadamente compacto, aquí se prefiere el tipo de batería de un botón, bastante similar a las que se usan en calculadoras, relojes, etc.

Entendiendo el diagrama:

Siempre que la luz ambiental ilumine el fototransistor, el voltaje en su cable emisor es lo suficientemente alto para que la base del transistor PNP Q1 lo mantenga apagado.

Sin embargo, cuando llega la oscuridad, el fototransistor comienza a perder conducción y el voltaje en su emisor disminuye, lo que hace que el fototransistor se apague lentamente.

Esto hace que Q1 comience a obtener la polarización a través de su resistencia de base / tierra R y comienza a iluminarse intensamente a medida que la oscuridad se hace más profunda.

Con el fin de controlar el nivel de luz ambiental para el cual se puede desear que el LED se encienda, los valores de la resistencia R pueden variarse hasta que se satisfaga el nivel deseado. Es posible que no se recomiende colocar un potenciómetro, solo para asegurar una dimensión compacta y elegante de la unidad.

El circuito puede consumir aproximadamente 13 mA cuando el LED está iluminado y solo algunos cientos de uA cuando está apagado.

Operación del circuito

Lista de materiales para la lámpara LED automática de funcionamiento nocturno comentada.

- 1 PNP BC557A
- Un fototransistor compatible
- 1 LED blanco superbrillante
- 1 pila de monedas de 3V
- Una resistencia de 1K




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