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DIBUJO TÉCNICO – ING. ELECTRÓNICA -UNSAAC
ARQ. MARÍA CECILIA TORRES / ARQ. RAUL GARCÍA
UNIDAD DIDACTICA V
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
01 DE ABRIL DEL 2009
DIBUJO TÉCNICO ING. ELECTRÓNICA: ARQ. MARÍA CECILIA TORRES / ARQ. RAUL GARCÍA
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UNIDAD DIDACTICA V
DISPOSITIVOS Y COMPONENTES ELECTRÓNICOS.
CONTENIDO
INTERRUPTOR DIGITAL- CENTRAL DIGITAL SOFISTICADA
Para desconectar el sonido, para cambiar el programa de televisión,
lámpara o para conectar el ventilador cuando la temperatura ambiente
puede realizarse directamente desde un sistema de control remoto al
aparatos de la sala u otros. Con un simple toque se puede conectar y
aparatos deseados, sin necesidad de levantar se.
para encender o apagar una
se eleva más de lo agradable
alcance de la mano para los
desconectar cualquiera de los
El ejercicio a realizar es una Central Digital Sofisticada, que además de no usar interruptores comunes,
ya que la conmutación se hace mediante un toque de sus dedos, a través de la resistencia de su piel,
posee LED que le dirá a cada instante cuál aparato está conectado y cuál desconectado.
Esta central centraliza la conexión de todos los equipos y además los protege con su fusible.
Se puede utilizar también en el:
a) Control de efectos luminosos de bailes y fiestas, accionado desde la mesa de control mediante
simples toques, lámparas y focos (spots) de diversos colores.
b) Accionamiento remoto de equipos de medición o investigación, dichos aparatos podrán ser accionados
con un simple toque, con la central colocada en la mejor posición de acceso.
FUNCIONAMIENTO
La base de este aparato es el CIRCUITO INTEGRADO 4011 que consiste en 4 puertas NAND de dos
entradas (FIGURA 1).
FIG. 1 CIRCUITO INTEGRADO 4011
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Una característica importante de estas "puertas" (o compuertas, como también se las llama) es que
pueden ser usadas como interruptores y que presentan una elevadísima sensibilidad en vista de su alta
impedancia de entrada.
De hecho, se precisa una corriente del orden de 0,1µA, o sea, 0,000.001A para que cambie de estado y
con eso controle un circuito de mayor potencia.
En la FIGURA 2 tenemos el MODO BÁSICO EN QUE SE CONECTA ESTE CIRCUITO PARA EL CONTROL
mediante un simple toque.
FIG. 2 MODO BÁSICO DE CONEXIÓN DEL CIRCUITO PARA EL CONTROL CON UN TOQUE
SIMPLE.
Una de las 4 puertas existentes en el integrado tiene sus dos entradas interconectadas y éstas, vía un
resistor 10K, a un elemento de toque. En las entradas de esta primera puerta existe un resistor de
polarización.
Con el contacto de los dedos con el elemento, la resistencia presentada entre las entradas de la puerta y
la tierra disminuye, ya que de infinito (s ensor abierto) pasa a tener como máximo 1 ó 2M que es la
resistencia mayor de la piel en condiciones normales.
Esto es suficiente para hacer que la primera puerta conmute. Una segunda puerta es conectada a la
primera, de modo que en conjunto forman un circ uito biestable.
Esto tiene por finalidad hacer la realimentación del circuito vía el resistor de polarización, de modo de
mantener el estado de conmutación.
Al dar un primer toque al sensor, suponiendo que esté inicialmente en la condición de desconectado, se
conectará pero en vista de la realimentación permanece así, incluso después de que hemos retirado el
dedo del sensor.
Para desconectar el circuito, un segundo toque produce la nueva conmutación y hace que el circuito
vuelva a la situación inicial.
En la salida de las dos puertas usadas en este conmutador tenemos, entonces, un nivel LO en la
condición de desactivado y HI en la condición de activado. El nivel de tensión, sin embargo, no es
suficiente para excitar un relé. Con este fin usamos una ETAPA AMPLIFICADORA TRANSISTORIZADA que
aparece en la FIGURA 3.
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FIG. 3 CIRCUITO COMPUESTO POR 4 INTERRUPTORES IGUALES MONTADOS EN TORNO DE 8
PUERTAS NAND DE DOS INTEGRADOS 4011.
El transistor es el BC548, de uso general, el que activa un Relé, también común de 12V.
Al primer toque, el Relé 1 conecta, al siguiente desconecta. Un nuevo toque lo conecta y así
sucesivamente.
En paralelo con cada Relé tenemos un circuito indicador que está compuesto por un LED y un resistor.
En el montaje, el mismo LED es acoplado m ecánicamente al sensor, o sea, es el propio sensor, de modo
que es éste el que tocamos para hacer las comunicaciones. Su transición de apagado a encendido, o
viceversa, indicará la actuación de Relé.
El uso de los Relés acoplados a los enchufes-tomas es importante, pues aísla completamente el circuito
de las cargas controladas, para mayor seguridad del equipo.
Nuestro sistema estará compuesto por 4 interruptores iguales montados en torno de 8 puertas NAND de
dos integrados 4011.
Una fuente de alimentación de baja tensión será necesaria para alimentar los integrados y los
transistores. Esta fuente, por otra parte, es de bajo consumo.
Existe la posibilidad de que el lector aumente el número de controles.
1
Relé: Dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por
medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros
circuitos eléctricos independientes.
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LOS COMPONENTES
Todos los componentes usados en este m ontaje pueden hallarse en las casas especializadas. Sin
embargo, el armador deberá poner en juego, además, su habilidad para montar la caja que forma parte
del conjunto.
El cable de conexión entre la caja y los sensores debe tener 13 conductores; entre los cuales, 4 son
cables para micrófonos y 5, alambres comunes para los LEDs.
Quien arma, también debe tener los recursos necesarios para la elaboración de la placa de circuito
impreso, que es absolutamente necesaria, en vista del uso de circuitos integrados.
Los componentes electrónicos son comunes y su obtención no ofrecerá dificultades. Debe seguirse
cuidadosamente sus especificaciones.
Los circuitos integrados C-MOS son de tipo 4011, que pueden aparecer con prefijos indicadores del
fabricante.
Si lo desea, puede usar soportes para estos integrados.
Partiendo del tipo básico BC548, los transistores son NPN de uso general. Sus equivalentes son los
BC237, BC238 y BC547.
Los LEDS son del tipo con soporte de aluminio o plástico metalizado, ya que este soporte (e n conjunto
con los dos tornillos) es usado como contacto para los dedos en la activación y desactivación del
circuito. Los colores de los LEDS quedan a cargo del que arma, si bien sugerimos el rojo, que sale más
barato.
Los diodos en paralelo con los Relés, para su protección, son de silicio para uso general. Sirven los tipos
1N914, 1N4148 o, incluso, 1N4002.
Los diodos rectificadores pueden ser del tipo 1N4001, 1N4002 u otros de mayor tensión.
El transformador puede tener un primario de dos tensiones (110V y 220V) o bien uno simple de acuerdo
con la tensión de su red local. El secundario es de 12V con corriente de por lo menos 250mA.
Los Relés son sensibles de 12V, los cuales deben ser disparados con corrientes de 50mA como máximo.
Sugerimos los tipos RU101012 de la Schrack que son comunes en nuestro mercado y admiten en sus
contactos corrientes de hasta 10A. Para mayores corrientes controladas, estos Relés deben controlar
corrientes mayores.
Los resistores pueden ser de 1/8W o 1/4W, con los valores indicado s en la lista de material. Los
Capacitores (dados en nF) son cerámicos o de poliéster, mientras que los electrolíticos (dados en µF)
son para una tensión de trabajo de por lo menos 25V. Se usa un fusible cuya capacidad de corriente sea
mayor que la suma de las corrientes de todos los aparatos controlados. Para aplicaciones domésticas
que incluyen el amplificador, el televisor, un ventilador y una lámpara, sugerimos un fusible de 20A.
Entre los demás componentes tenemos los alambres de conexión, los enchufes de tipo adecuado para los
aparatos controlados, el cable de conexión con la red con alambre grueso, por si las corrientes fueran
intensas, etc.
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FIG. 4 CIRCUITO INTEGRADO CON SUS COMPONENTES ELECTRÓNICOS
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MONTAJE
Para soldar los componentes en la placa de circuito impreso, es importante usar un cautín de potencia
pequeña y punta fina. La soldadura debe ser de buena calidad y, como herramientas adicionales, las
comunes en todos los talleres.
En la figura 4 tenemos el diagrama completo del aparato con los componentes de la parte central y de la
parte remota (teclado de control).
La placa de circuito impreso, en tamaño natural, aparece en la FIGURA 5.
En el montaje se deben tomar las siguientes precauciones:
a) Al soldar los circuitos integrados observe primero su posición, dado por la marca que identifica el pin
11. Sea rápido al soldar para que el calor del soldador no afecte a estos componentes.
b) Suelde los transistores, para esto observe la posición corre cta, dada por la parte achatada de la
cubierta. Sea rápido al soldarlos pues estos componentes son sensibles al calor.
c) El transformador se fija por medio de dos tornillos. Vea bien la posición de sus bobinados al hacer la
soldadura.
d) Si el relé es de un tipo diferente al original, Ud. debe prever esto para la confección de la placa de
circuito impreso, alterará la disposición de los terminales según sea necesario.
e) Al soldar los diodos comunes y los rectificadores (D1 a D6) observe su polaridad que e s dada por la
marca de su cubierta. Sea rápido en esta operación.
f) Mientras suelda los resistores observe sus valores que son dados por las fajas de colores. No es
preciso observar su polaridad.
g) Suelde los capacitores menores rápidamente, pues son sen sibles al calor. En el caso del electrolítico
observe su polaridad que está marcada en su cubierta.
h) La conexión de los relés a los enchufes debe hacerse con la ayuda de trozos de alambres flexibles
cortos. Cuidado con el aislamiento de estos alambres ya que estarán conectados a la red.
i) La soldadura del cable de interconexión de la central con el teclado remoto debe hacerse con cuidado,
para que no vayan a ocurrir errores en la colocación de los alambres.
j) La soldadura de los leds y de los sensores en la placa remota debe hacerse con cuidado. Observe la
polaridad de los led, pues si hubiera inversión no encenderán.
k) En el soldado del soporte de fusible use alambres gruesos en vista de la corriente mayor que circula
por esta parte del circuito.
El cable de alimentación también debe ser capaz de soportar la corriente sumada de todos los aparatos
controlados.
La llave de conmutación de tensiones 110/220V sólo será necesaria si el transformador usado fuera del
tipo para dos tensiones. Terminado el mont aje, revise todas las conexiones y si todo estuviera en orden
puede pasar a su prueba y uso.
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FIG. 5 CIRCUITO IMPRESO
BIBLIOGRAFIA
http://www.clubse.com.ar/diego/notas/2/nota05.htm
http://www.electronicafacil.net/circuitos/Cargador -baterias-Ni-Cd.html
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CARGADOR DE BATERIA DE Ni-Cd
El valor de la resistencia R vendrá determinado por
la capacidad C de la batería que queramos cargar.
Los valores de R recomendados según C serían:
20C [ma/h]
20R [Ω]
20Potencia [w]
20Tiempo de carga [h]
150
2082
0.25
2014-16
500
2024
0.25
2014-16
650
18
0.25
14-16
800
15
0.25
14-16
1100
11
0.25
14-16
1200
10
0.5
14-16
1300
9.1
0.5
14-16
1500
8.2
0.5
14-16
00
7.5
0.5
14-16
1700
6.8
0.5
14-16
1800
6.2
0.5
14-16
2300
5.1
0.5
14-16
4300
2.7
1
14-16
5000
2.4
1
14-16
5700
2.15
1
14-16
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