El documento describe diferentes circuitos de control eléctricos y electrónicos que emplean relés y transistores. Explica cómo funcionan los relés y los diferentes tipos de circuitos en los que se pueden usar, como conmutación de circuitos independientes, inversión del giro de un motor, e indicadores. También describe el funcionamiento de los transistores y cómo pueden usarse en zonas de corte, saturación y activa. Finalmente presenta cálculos para circuitos como encendedores crepusculares, detectores de temperatura, temporizadores y activación por infrarrojos.

1. CIRCUITOS DE CONTROL EN PROYECTOS Antonio Vives

2. CIRCUITOS DE CONTROL EN PROYECTOS Para el control de los proyectos se emplean circuitos eléctricos y electrónicos. En estos circuitos debemos destacar por su aplicación a dos componentes: los relés los transistores

3. El relé en circuitos de control Se trata de un electroimán que gobierna a un conmutador. Al pasar corriente por la bobina atrae a la armadura y, al moverse ésta, se cambia el contacto móvil .

4. Circuito conmutación con relé de dos circuitos independientes

5. Inversor de giro de un motor con relé

6. Inversor de giro con relé y paro por final de carrera

7. Inversor de giro con relé y paro por final de carrera con indicador de paro de motor

8. Inversor de giro con relé y paro por final de carrera con indicador de sentido de giro de motor

9. Marcha-paro con relé por pulsadores

10. Inversor giro motor con pulsadores giro derecha ; giro izquierda

11. Inversor giro motor con automático y con un solo relé

12. El transistor como elemento de control El transistor es un semiconductor de 3 patillas Se fabrican en silicio o germanio Pueden ser NPN o PNP

13. Comprobar transistor con polímetro Colocamos el polímetro en Ohmios y medimos todas las combinaciones posibles que haya con la patillas del transistor. Solo en dos combinaciones debe de conducir. En ellas habrá una patilla común, esa será la base, si es positiva será NPN y si es negativa será PNP. Después nos fijamos en el valor óhmico obtenido y Rbe>Rbc. NOTA: Ojo con los analógicos, en algunos el positivo de la base da al revés.

14. El transistor como elemento de control El transistor puede tener tres zonas de trabajo Corte Ic=0 Vce=Vcc Activa Ic=B*Ib Saturación Vce=0,2V Ic<B*Ib

15. El transistor como elemento de control CORTE: Al tener interruptor abierto no hay corriente por la base y el transistor no puede conducir y: Ic=0 Vce=Vcc

16. El transistor como elemento de control SATURACION: cerramos el interruptor y entra la suficiente corriente por la base como para que Ic<Ib*B Vce ≈0,2V

17. El transistor como elemento de control ACTIVA: En estas condiciones la Ic es proporcional a la de base multiplicada por la B. Ic=B*Ib

18. Cálculo encendedor crepuscular. Con LDR (la resistencia disminuye cuando la luz aumenta). Emplearemos un circuito autopolarizado. Tomaremos como valores de cálculo los de un proyecto de aula. Vcc=4,5V Relé 5V ; R relé= 50 Ω Transistor BD 135 con β =100 LDR R ambiente =700 Ω Existe 2 Posibilidades: LDR bajo T satura al oscurecer . Aumenta la R de la LDR con la oscuridad, aumenta la caída de tensión y al mismo tiempo se va más corriente por la base. LDR Arriba T corta al oscurecer ya que aumenta la caída de tensión en la LDR y además limita la corriente por la rama del divisor de tensión de la base.

19. Cálculo encendedor crepuscular se activa al anochecer. ( T satura al oscurecer) Para esas condiciones tenemos: Ic(sat)= 4,5/50 = 0,09A Ib(sat)=Ic/ β = 90/100=0,9mA Vbb=Vcc·R2/(R1+R2) Rbb=R1·R2/(R1+R2) Vbb=Ib·Rbb+Vbe Si igualamos las Vbb y sustituimos Rbb: Ib(R1·R2)+Vbe(R1+R2)=Vcc·R2

20. Cálculo encendedor crepuscular se activa al amanecer.( T satura con luz) Para esas condiciones tenemos: Ic(sat)= 4,5/50 = 0,09A Ib(sat)=Ic/ β = 90/100=0,9mA Vbb=Vcc·R2/(R1+R2) Rbb=R1·R2/(R1+R2) Vbb=Ib·Rbb+Vbe Si igualamos las Vbb y sustituimos Rbb: Ib(R1·R2)+Vbe(R1+R2)=Vcc·R2

21. Cálculo detector de temperatura con NTC. ( T satura al enfriarse al aumentar el valor del la NTC) La NTC baja de valor al aumentar al T RNTC=30 Ω a T ambiente Para esas condiciones tenemos: Ic(sat)= 4,5/50 = 0,09A Ib(sat)=Ic/ β = 90/100=0,9mA Vbb=Vcc·R2/(R1+R2) Rbb=R1·R2/(R1+R2) Vbb=Ib·Rbb+Vbe Si igualamos las Vbb y sustituimos Rbb: Ib(R1·R2)+Vbe(R1+R2)=Vcc·R2

22. Detector de temperatura con funcionamiento inverso Teniendo en cuenta lo dicho para la NTC se pueden repetir los cálculos par colocar la NTC arriba y funcionará al revés.

23. Cálculo temporizador. (Retardo a la desconexión ) Para esas condiciones tenemos: Ic(sat)= 4,5/50 = 0,09A Ib(sat)=Ic/ β = 90/100=0,9mA La tensión instantánea en un C es: Si queremos t=10seg y hacemos R=1K ; Vr=1·0,9=0,9V. La tensión a la que llegará C será Vc=0,9+0,7=1,6V Tenemos que fijar R o C

24. Temporizador mejorado Si queremos aumentar el tiempo de temporización sin limitaciones por la corriente de base se puede utilizar esta otra configuración, donde se utiliza otro transistor para amplificar la corriente de base. En este circuito conseguimos la saturación de T2 con la Ic1·Rc1 De manera análoga al anterior se pueden calcular la temporización del circuito.

25. Cálculo temporizador. (Retardo a la conexión ) El cálculo es análogo al anterior Si queremos t=15seg y hacemos C=4,7mF ; La tensión a la que llegará C será Vc=0,7+0,7=1,4V Tenemos que fijar R o C Hay que asegurarse que T se satura, sino habrá que aumentar C y repetir los cálculos

26. Circuito activación por infrarrojos IRED - Fototransistor