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Colegio:
Vocacional Monseñor Sanabria.
Especialidad:
Electrotecnia.
Sub Área:
Control de Maquinas Eléctricas.
Tema:
Tarjeta de 9 leds de alta luminosidad conectados a 120V
Profesor:
Luis Fernando Corrales Corrales.
Estudiante:
Marvin Daniel Arley Castro.
Sección:
11-9.
Fecha de Entrega:
28/03/2014.
Introducción
Este proyecto lo realizo con el fin principal de aumentar mis conocimientos
sobre la electrónica realizando un trabajo que consista en una parte previa
de investigación en el que deberé adquirir conocimiento con el fin de poder
realizar la parte practica que consistirá en elaborar una tarjeta de 9 leds de
alta luminosidad conectados a 120V.
El proyecto se deberá realizar utilizando además de los leds, componentes
como diodos, resistencias y terminales de block que se especificaran más
adelante.
Este proyecto tendrá como función servir como una tarjeta indicadora de
señalización mediante el uso de los Leds, estos estarán en tríos de un mismo
color, verde, amarillo y rojo. Su funcionamiento se basa en que cuando la
placa está montada en su énfasis de funcionamiento con un especifico
circuito, la luz roja significa que algo anda mal o sea hay peligro, cuando la luz
esta en amarillo algo no funciona como debe, indica precaución y cuando
alumbra verde significa que el circuito colocado está funcionando
correctamente.
La importancia del trabajo es que además de utilizar diversos componentes
que ayudaran a comprender mejor su funcionamiento, se aprenderá y se
adquirirá más experiencia en el tema de montaje de circuitos en placas.
Justificación
El proyecto se realiza por la razón principal de cómo aprender a
realizar el montaje de una tarjeta de 9 Leds conectados a 120
Voltios, además del motivo lógico de que vale un cierto porcentaje
de la nota evaluativa, pero yo creo que el proyecto de esta tarjeta
de Leds indicadora nos servirá no solo para adquirir conocimiento
del tema, sino también para usarla en futuras tareas que requieran
su función en señalización.
-¿Porque se hace el anteproyecto?
El anteproyecto se realiza por la razón principal de que es un paso muy
importante para el proceso de elaboración de un proyecto y se realiza con el
fin de presentarlo antes para comprobar que se ha hecho un análisis inicial
adecuado del trabajo para la presentación del mismo, además al realizarlo se
adquiere un conocimiento primordial de lo que se hará después y de esta
manera uno se ayuda para la presentación del montaje solicitado en el
proyecto, confiando en presentarlo de buena manera por lo hecho con
anterioridad.
-¿Cómo el proyecto va a solucionar el problema planteado?
El problema planteado seria como se conectaran 9 diodos leds a 120 Voltios
sin que se quemen, y aun mas importante, que funcionen.
El proyecto cuando finalice su elaboración se verá que los diodos leds
quedaran protegidos de una buena manera, por medio de la colocación de
diodos y resistencias de un valor específico, los cuales protegerán a los
mismos.
Al investigar sobre el proyecto se observara y encontrara la manera adecuada
de realizar el circuito con el fin de hacer funcionar los 9 leds.
-Impacto a corto mediano plazo largo:
El proyecto realizado ayuda a la comprensión de los problemas planteados y
mejora conocimientos acerca de ciertos componentes usados en la
electrónica. Además realizado el proyecto se tendrá una útil tarjeta de 9 leds
indicadora, la cual se podrá utilizar en futuros trabajos.
-¿Cómo nos beneficia lo que vamos a hacer?
Lo que vamos a hacer nos beneficia de modo que así obtendremos un mejor
entendimiento del uso de los leds, diodos y resistencias, además de realizar
una tarjeta de 9 leds de alta luminosidad, la cual será útil para diversas
aplicaciones.
-El interés del proyecto es realizar una tarjeta de 9 leds de alta luminosidad
conectados a 120 Voltios, para observar su funcionamiento y aplicar sus
utilidades como el uso para indicador, además la novedad del proyecto sería
la utilización de leds conectados a 120 V, lo cual no es muy habitual.
Marco Teórico
En el marco teórico se explicaran los componentes utilizados para la
elaboración del proyecto y además se explicara lo necesario para su
realización.
-Diodo LED:
Los leds se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación.
-Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led:
.La pata más larga siempre va a ser el ánodo.
.En el lado del cátodo, la base del led tiene un borde plano.
.Dentro del led, la plaqueta indica el ánodo. Se puede reconocer porque es más pequeña que
el yunque, que indica el cátodo.
-Funcionamiento: Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones
pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de
fotones. Este efecto es llamado electroluminiscencia y el color de la luz (correspondiente a
la energía del fotón) se determina a partir de la banda de energía del semiconductor.
- Características: Los leds se especifican por el color o longitud de onda de la luz emitida,
la caída de voltaje directa (VF), el voltaje máximo inverso (VR), la máxima corriente
directa (IF) y la intensidad luminosa. Típicamente VF es del orden de 1,6V a 2,8V y VR del
orden de 4V a 5V. Entre mayor sea la corriente aplicada mayor es el brillo, y viceversa. El
valor de VF depende del color, siendo mínimo para Leds rojos y máximos para leds azules.
-Medidas de Protección: Los diodos deben estar protegidos mediante una resistencia en
serie, para limitar la corriente a través suyo a un valor seguro, inferior a la IF máxima. Los
leds deben también protegerse contra voltajes inversos excesivos, por ejemplo un voltaje
inverso superior a 5V causa generalmente su destrucción inmediata.
Para el caso del proyecto se utilizaran diodos leds de alta luminosidad.
-Diodo 1n4007:
El diodo 1N4007, el cual será utilizado para el proyecto, conduce una corriente máxima de
1 Amperio y soporta una tensión inversa de 1000 Voltios. Se utiliza para rectificar a la
frecuencia de la red (50 o 60 Hz). Suele ser de plástico.
La polaridad del diodo rectificador se reconoce sabiendo que la banda plateada es el cátodo
y que por consiguiente el otro lado seria el ánodo.
-Funcionamiento: Un rectificador como este es el componente que permite convertir la
corriente alterna en corriente continua en polarización directa, este proceso se llama
rectificación, es un diodo de baja potencia dado que maneja corrientes menores de 1
Amperio.
-Resistencia:
-Funcionamiento: La principal función que tiene este componente es disipar energía en un
circuito por efecto joule.
Su aplicación es diversa ya que un arreglo de resistencias puede ser utilizado para
disminuir la corriente que fluye por un cable o para establecer una caída de voltaje en
algún otro elemento de un circuito. Una resistencia se opone al flujo de electrones, al
pasar la corriente por ella se calienta según los amperios que circulen. Controla el flujo de
electrones y se usa como divisor de tensión o como un limitador al paso de voltaje o
corriente en un circuito.
Las resistencias poseen un código de colores para determinar su valor especifico, en el
caso del proyecto se usaran 9 resistencias de 27k de ½ watt, su valor permitirá el buen
funcionamiento del circuito protegiendo a los leds.
-Conectores de Block:
En el caso del proyecto se utilizaran terminales de block de tres pines, los cuales tendrán
como función servir de conectores con el circuito.
A continuación se observa un diagrama con el que seguí la elaboración del circuito en la
placa:
Aquí observamos una imagen de las pistas ya estañadas del circuito ya realizado:
Además en la siguiente imagen se muestra el circuito del proyecto montado en una
protoboard con el fin de probar bien el mismo antes de su montaje final:
Para finalizar, el montaje del proyecto se realizara en una placa de cobre como se observa
en la imagen de abajo, además de realizar el proceso conocido de dibujar el circuito en la
placa con un pilot, sumergir y mezclar la placa con acido muriático y agua oxigenada, para
que quede impreso el circuito realizado, y luego realizar los huecos para los componentes,
estos se deberán soldar y luego se podrá pasar una capa de esmalte a la placa con el fin de
cuidar su no deterioro por oxidación, finalmente se elaborara un chasis para el proyecto
ya finalizado.
-Precios, Costos del Proyecto (Presupuesto):
Leds: 250 colones cada uno.
Diodos: 25 colones cada uno.
Resistencias: 4 colones cada una.
Conectores de Block: 30 colones la unidad.
Placa de cobre: 700 colones la pieza.
Tornillos para Chasis (con tuercas y empaques): 2160 colones en total con
tuercas y arandelas.
-Bibliografía:
http://es.wikipedia.org/wiki/
http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=
http://www.slideshare.net/dispositivos-semiconductores
Floyd, Thomas L., Principios de Circuitos Eléctricos, Pearson
Educación, México, 2007.
