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Universidad Nacional de Loja.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA
Chuquimarca Edison Fabricioe-mail: [email protected]
Diego Morochoe-mail: [email protected]
Fernando Paladinese-mail: [email protected]
David Sarangoe-mail: [email protected]
Carlos Torrese-mail: [email protected]
RESUMEN: Los sistemas de seguridad residenciales en cualquiera que sea la escala tienen el objetivo de proteger al usuario y sus bienes. El sistema más común en una residencia es una cerca eléctrica, esta se coloca en los linderos del hogar y actúa como escudo contra intrusos que pretenda ingresar a la casa. Estos sistemas están electrificadas por medio de corriente alterna en grandes magnitudes (hablamos de 5000V en adelante), que se entregan por pulsos de corta duración según las especificaciones de diseño y otros. La corriente por lo contrario se maneja en pequeñas cantidades pues esta debe circular en la resistencia humana cuando una persona “accidentalmente” hace contacto con unos de los cables.Como es de conocimiento la corriente permitida por el cuerpo humano según las normas establecías es de solo 250mA por lo que se debe limitar la corriente que suministra el circuito electrónico.
PALABRAS CLAVE: BOBINA DE INDUCCION, CIRCUITO DARLINGTON, GENERADORES DE PULSOS DE RELOJ, RESISTENCIA HUMANA.
SUMMARY: The residential systems of security in whichever it is the scale they have the objective of protecting to the user and their goods. The most common system in a residence is an electric fence, this it is placed in the boundaries of the home and it acts like shield against intruders that it seeks to enter to the house. These systems are electrified by means of alternating current in big magnitudes (we speak from now on of 5000V) that surrender for pulses of short duration according to the design specifications and others. The current for the opposite is managed in small quantities because this it should circulate in the human resistance when a person "accidentally" he/she makes contact with some of the cables.
As it is of knowledge the current allowed by the human body according to the norms you settled down it is of alone 250mA for what the current should be limited that gives the electronic circuit.
WORDS KEY: REEL OF INDUCTION, CIRCUIT DARLINGTON, GENERATORS OF PULSES OF CLOCK, HUMAN RESISTANCE.
1 INTRODUCCIÓN
La Universidad Nacional de Loja a través de su método de enseñanza – aprendizaje (SAMOT), crea en el estudiante un hábito de investigación, dando lugar a la creación de ideas y criterios que aportan a la solución de los inconvenientes que se presenten en la sociedad.En la sociedad actual, los avances tecnológicos han sido excepcionales, por lo que la elaboración de la electrificación de una cerca, se lo puede realizar utilizando circuitos sencillos para lo cual se debe realizar un análisis profundo de tal manera que resulte factible para la ampliación y aplicación de nuestros conocimientos.Este proyecto investigativo está enfocado en la realización de la electrificación de una cerca, y ,como estudiantes de la Universidad Nacional de Loja, Área de la “Energía, las Industrias y los Recursos Naturales no renovables” correspondientes al V Módulo con la respectiva coordinación del Ing. Diego Orellana, y la cooperación del director del proyecto a cargo del Ing. Paulo Samaniego, hemos creído conveniente este tema de investigación, pues es muy útil en la actualidad para la seguridad de las viviendas y locales comerciales y además permite aplicar los conocimientos adquiridos durante el presente módulo.
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2 DESCRIPCION DEL MONTAJE Y CONSTRUCCION DEL SISTEMA
Figura 1.- Esquema del circuito electrificador.
En la fig. 1 se observa el esquema del circuito electrónico utilizado para electrificar la cerca que consta de una fuente de 12V DC un LM556, LM555 un diodo de potencia (2N3055) y un transformador para la respectiva electrificación de la cerca entre los componentes más relevantes. La siguiente figura muestra en un diagrama de bloques lo que en general el electrificador va a realizar.
Figura 2.- Diagrama de Bloques del generador pulsos y la
conmutación de la bobina.
Fuente de 12V DC: La fuente de voltaje en este caso se omitió la construcción ya que se tenía una en disposición y no había necesidad de montar una de nuevo.Circuito LM556 (IC1): Como sabemos el LM556 dispone de dos LM555 en un solo encapsulado y el funcionamiento es el mismo: generar señales ya sean monoestables o aestables. La distribución de pines lo muestra la fig.3, ahí se puede observar que los pines del 1 al
6 representan un solo LM555 y los pines del 8 al 13 son el otro integrado, el pin 7 y 14 son la alimentación del integrado. El LM555 utilizado de los pines del 1 al 7 está en configuración aestable, este tipo de funcionamiento se caracteriza por una salida con forma de onda cuadrada continua de ancho preferido. La duración de estos tiempos
Figura 3. Diagrama de bloques
Dependen de los valores de RA, RB y C. En las figuras 4 y 5 se muestran las configuraciones que tienen los 2 LM555 que como sabemos contiene el LM556
Figura 4. Circuito Aestable con LM555
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Figura 4. Circuito Monoestable con el LM55
Circuito LM555 (IC2):
Ahora como se puede observar en la fig.1 del LM556 de la terminal 9 que es la señal de salida se conecta a otro LM555 en configuración aestable (fig. 5).
Figura 5. Configuración estable
Hay un diodo LED que lo utilizamos como un monitor de los pulsos de control en serie con una resistencia a la salida del pin 9 del LM556 (fig. 6). La salida del LM555 de la fig. 5 (pin 3) es ya utilizable para conmutar el transistor de potencia y así activar la bobina de ignición.
Figura 6. Led que se enciende según la frecuencia utilizada.
Circuito Darlington: En la forma original de la Fig. 1 solo hay un diodo de conmutación para la bobina que es NPN 2N3055, esta configuración si es utilizable para conmutar de un estado a otro un dispositivo de potencia como la bobina de ignición de automóvil. Pero la corriente no es necesaria como para que fluya la suficiente corriente por la bobina. La solución propuesta y montada es una simple configuración Darlington con otro NPN 2N2222 y la corriente see amplifica de manera eficiente. El diodo tanto el que va en serie a la configuración Darlington como el anti paralelo al 2N3055 solo es para evitar posibles retornos.
Figura 7. Circuito para conmutar la bobina
Como podemos apreciar en la Fig. 7 el circuito de activación de la bobina lo conforman la bobina de inducción que se activa gracias a una configuración Darlington de dos transistores NPN que se activan con la señal de reloj generada por una configuración de tres LM555. El diodo LED rojo D2 remplaza en la simulación en ISIS una bobina de inducción (la común para automóviles) el diodo D3 de rectificación de 3A en configuración de anti paralelo sirve para suprimir posibles retornos. Estructura de la Cerca Eléctrica
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La cerca fue construida enteramente por los autores del presente proyecto la cual mide 2 metros lineales, tres postes de 1m cada uno y cuatro líneas para la caída de tensión que se van a energizar. Un elemento muy importante para un buen funcionamiento del sistema es la conexión a tierra, la cual completa el circuito a través del cuerpo de la persona. Se debe conectar varillas que deben ser preferiblemente de cobre, de acero galvanizado o hierro. Además, deben estar interconectadas entre ellas. La fig. 12 muestra lo anterior para la conexión a tierra de la cerca y circuito.
Figura 12. Circuito para conexión a tierra.
3 CONCLUSIONES
Una bujía es un sistema que proporciona impulsos de alto voltaje (de 20,000 a 40,000 volts) entre los electrodos de las bujías en el cilindro del motor. Los transistores conectados en configuración Darlington son para obtener una gran ganancia de corriente. El transistor es un componente relativamente pequeño, los cuales permiten controlar circuitos de bastante potencia; aunque se calientan bastante. Por lo que hay que ponerle un disipador de calor.
4 RECOMENDACIONES
Evite colocar herramientas sobre la batería ya que puede provocar un corto.
Evite manipular la batería con las manos desnudas. Algunas veces puede tener residuos de electrolito el cual es altamente corrosivo (ataca la piel y la ropa).
Nunca conecte una batería al revés, esto puede provocar una explosión.
Por ningún motivo genere un corto en los bornes de la batería para probar su estado, esto puede generar una explosión.
Nunca desconecte un borne de la batería cuando se encuentre operando el motor, esto provocará daño al alternador.
No toque los cables de bujías sin protección mientras opera. Esto provocará una descarga eléctrica en su cuerpo de 20,000 a 40,000 volts. Si usted tiene problemas cardiacos puede ser muy peligroso.
5 REFERENCIAS
http://www.electronica2000.com http://www.foros de electrónica.com INDUSUL
Transformadoreswww.indusul.com Tecnologia em produtos magnéticos Transformadores - Indutore
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