MINISTERIO DE PODER POPULAR EDUCACION SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA AGRO INDUSTRIAL REGION LOS ANDES DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA INDUSTRIAL SAN CRISTOBAL ESTADO TACHIRA
LAMPARA DE EMERGENCIA CON LED´S DE ALTA LUMINISCENCIA
Alumno: Castellanos. C. Pablo José C.I: 19.768.721
Noviembre de 2011
ÍNDICE GENERAL INDICE GENERAL…………………… GENERAL………………………………………………… ………………………………………………..… …………………..…IIII CAPITULO I 2. Objetivos generales………………………… generales……………………………………………………… ……………………………………….1 ………….1 3. Objetivos específicos……………………… específicos…………………………………………………… ………………………………………..1 …………..1 4. Resumen del trabajo……………… trabajo…………………………………………… …………………………………………………2 ……………………2 5. Marco teórico…………………… teórico……………………………………………… ………………………………......... ……...................... .....................4 ........4 5.1Bases teóricas o fundamentos…………………… fundamentos………………………………………………… ………………………………4 …4 Lámpara de emergencia…………………… emergencia……………………………………………… …………………………………………..4 ………………..4 Iluminación de ambiente o antipánico……………… antipánico…………………………………………. ………………………….……6 ……6 Iluminación de evacuación………………………… evacuación…………………………………………………… ……………………………….…7 …….…7 Tipos de alumbrado……………… alumbrado…………………………………………… ………………………………………………….. ……………………..…8 …8 Elementos de un sistema de iluminación……………………………………….…..9 iluminación……………………………………….…..9 Consideraciones especiales…………………………… especiales………………………………………………………… ……………………………10 10 Alumbrado de emergencia…………………… emergencia……………………………………………… ………………………………………11 ……………11 Criterio de iluminación de las luminarias……………… luminarias…………………………………….… …………………….……14 …14 Transistor como interruptor……… interruptor………………………………… …………………………………………….……15 ………………….……15 5.2Partes de los circuitos usados……………………………………………….… usados……………………………………………….… .17 Fuente de alimentación……………… alimentación………………………………………… …………………………………………….…. ………………….….17 17 Etapa de rectificación………… rectificación…………………………………… ………………………………………………….… ……………………….……17 …17 Circuito cargador de batería de 6 voltios………………… voltios…………………………………….…. ………………….….…20 …20 Modulo de iluminación (modulo a base de led´s)……………………………...…20 led´s)……………………………...…20 Etapa de encendido automático……………… a utomático………………………………………… ………………………………….….20 ……….….20 5.2.1Componentes o glosario……………………… glosario………………………………………………… ……………………………….21 …….21
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ÍNDICE GENERAL INDICE GENERAL…………………… GENERAL………………………………………………… ………………………………………………..… …………………..…IIII CAPITULO I 2. Objetivos generales………………………… generales……………………………………………………… ……………………………………….1 ………….1 3. Objetivos específicos……………………… específicos…………………………………………………… ………………………………………..1 …………..1 4. Resumen del trabajo……………… trabajo…………………………………………… …………………………………………………2 ……………………2 5. Marco teórico…………………… teórico……………………………………………… ………………………………......... ……...................... .....................4 ........4 5.1Bases teóricas o fundamentos…………………… fundamentos………………………………………………… ………………………………4 …4 Lámpara de emergencia…………………… emergencia……………………………………………… …………………………………………..4 ………………..4 Iluminación de ambiente o antipánico……………… antipánico…………………………………………. ………………………….……6 ……6 Iluminación de evacuación………………………… evacuación…………………………………………………… ……………………………….…7 …….…7 Tipos de alumbrado……………… alumbrado…………………………………………… ………………………………………………….. ……………………..…8 …8 Elementos de un sistema de iluminación……………………………………….…..9 iluminación……………………………………….…..9 Consideraciones especiales…………………………… especiales………………………………………………………… ……………………………10 10 Alumbrado de emergencia…………………… emergencia……………………………………………… ………………………………………11 ……………11 Criterio de iluminación de las luminarias……………… luminarias…………………………………….… …………………….……14 …14 Transistor como interruptor……… interruptor………………………………… …………………………………………….……15 ………………….……15 5.2Partes de los circuitos usados……………………………………………….… usados……………………………………………….… .17 Fuente de alimentación……………… alimentación………………………………………… …………………………………………….…. ………………….….17 17 Etapa de rectificación………… rectificación…………………………………… ………………………………………………….… ……………………….……17 …17 Circuito cargador de batería de 6 voltios………………… voltios…………………………………….…. ………………….….…20 …20 Modulo de iluminación (modulo a base de led´s)……………………………...…20 led´s)……………………………...…20 Etapa de encendido automático……………… a utomático………………………………………… ………………………………….….20 ……….….20 5.2.1Componentes o glosario……………………… glosario………………………………………………… ……………………………….21 …….21
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CAPITULO II 6. Funcionamientos………………… Funcionamientos……………………………………………… …………………………………………………22. ……………………22. 6.1Funcionamiento general………………… general……………………………………………… ………………………………………..22 …………..22 7. Diagrama de bloque…………………… bloque………………………………………………… ……………………………………………24 ………………24 CAPITULO III (metodología) 8. Tipo de investigación………………………………………………………….…… investigación………………………………………………………….……25 25 9. Antecedentes……………………… Antecedentes…………………………………………………… …………………………………………………26 ……………………26 10. Cronograma de actividades (del diseño)………………………………………27 CAPITULO IV 11. Ubicación o uso del diseño………………………………………………………29 diseño………………………………………………………29 12. Materiales utilizados……………… utilizados…………………………………………… …………………………………………...….30 ……………...….30 Capitulo V 13. Simulaciones y programas…………………… programas……………………………………………… ……………………………….…31 …….…31 14. Diagramas circuitales…………… circuitales……………………………………… ………………………………………………..32 ……………………..32 CAPITULO VI 15. Bibliografía……… Bibliografía………………………………… ……………………………………………………… ……………………………..….…..…35 ..….…..…35 ANEXOS Fotos……………………………………………………………………………...………36 INDICE DE FIGURAS Figura № 1 transistor como conmutador…………………… conmutador………………………………………….16 …………………….16 Figura № 2 Lampara de emergencia vista normal………………….……………32 normal………………….……………32 Figura № 3 Circuiito Circuiito cargador y de conmutacion…………………………….…33 conmutacion…………………………….…33 Figura № 8 modulo de led´s Vista normal………………………………...………. normal………………………………...……….34 34
III
CAPITULO I OBJETIVOS LAMPARA DE EMERGENCIA EMERGENCIA CON DIODO LED DE ALTA LUMINISCENCIA
OBJETIVOS GENERAL -
Diseña Diseñarr una una Lámp Lámpara ara de Emer Emergen gencia cia con LED (alta (alta lumi luminis niscenc cencia) ia) de tipo Autónoma No-Permanente, diseñada para encenderse automáticamente ante un corte de Energía eléctrica. eléctrica. .
OBJETIVOS ESPECIFICOS
-
Realiz Realizar ar inve investi stigaci gaciones ones de campo campo para para el dise diseño ño de un dispo disposit sitivo ivo con el el cual se pueda contrarrestar en parte la falta de iluminación en las aéreas más concurridas y estratégicas dentro de la institución.
-
Plantear Plantear teóricament teóricamente e cada cada uno uno de los los circui circuitos tos relacionados relacionados al disposi dispositivo. tivo.
-
Ensamb Ensamblar lar las las etapas etapas del del circu circuito ito para para el el proyect proyecto o establ estableci ecido do de acuer acuerdo do a los resultados obtenidos.
-
Realiz Realizar ar las pruebas pruebas de funci funcionam onamien iento to respect respectiva ivas. s.
-
Redact Redactar ar los los manuale manuales s de operac operación ión del del dispos dispositi itivo, vo, así así tambi también én como como de mantenimiento preventivo y correctivo para el funcionamiento e ficiente del dispositivo.
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RESUMEN DEL TRABAJO
La ejecución de este proyecto permitirá tratar de manera indirecta pero alternativa los constantes problemas de iluminación ocurridos en la institución debido a la serie de cortes de energía eléctrica, a través de un dispositivo auxiliar que será puesto en funcionamiento en el momento en que falte la alimentación de fluido eléctrico para que el sistema de luminarias de las instalaciones trabaje. Mediante el diseño de un proyecto bien elaborado basado en la recopilación de experiencias aprendidas en los posteriores estudios de diseños electrónicos tales como la elaboración de una fuente regulada, el comportamiento de los dispositivos electrónicos activos como el transistor empleado como conmutador y un sencillo calculo de distribución de los niveles de tensión disponibles; se puede realizar un sencillo circuito destinado a la
iluminación
de aéreas de mayor
concurrencia o de mayor interés estratégico de manera provisional mientras se restablece la normal actividad de la compañía encargada del suministro eléctrico. Es de interés mencionar que este proyecto no requiere un operador que active o desactive el dispositivo de iluminación auxiliar ya que el circuito será diseñado para cumplir sus funciones de manera autónoma cuando se presenten las condiciones para las cuales fueron realizados los cálculos del mismo.
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Cabe destacar que este sencillo proyecto
no
presenta un costo muy
elevado para su elaboración, esto se debe a que los componentes del circuito son de uso común y se pueden obtener en cualquier comercial de suministros electrónicos a precios módicos al alcance del ciudadano promedio; así mismo, su circuito esquemático es de fácil comprensión tal que un individuo con conocimientos básicos de electrónica pueda reproducir su propio dispositivo para uso privado.
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MARCO TEORICO Luz de Emergencia En caso de necesitar una iluminación de emergencia a batería que funcione de la siguiente manera: al irse la tensión de red ya sea por el caso de un apagón o por desperfectos de la instalación domiciliaria el circuito hará que se encienda una luz. El siguiente es el diagrama de un circuito de una luz automática. El funcionamiento es el siguiente: al desaparecer la tensión rectificada en C1, Q1 y Q2 empiezan a conducir, Q2 actúa cual si fuera una llave y cierra el circuito lámpara-batería. Al volver la tensión de red la lámpara vuelve a apagarse. Todo esto de forma automática!
Importante -Q1 es NPN y Q2 es PNP, Q2 se deberá elegir de acuerdo a la corriente de la lámpara. -R5 forma parte del circuito de recarga de la batería y se deberá elegir de acuerdo a la corriente a la que queramos que se cargue ésta. -El circuito cargador nos debe entregar una tensión que sea por lo menos un 20% mayor a la tensión de la batería. -Si esta fuera de 6voltios sería conveniente que suministre unos 9 voltios. Este sistema de luz automática de emergencia enciende una o más lámparas, cuando el fluido de corriente eléctrica se interrumpe. La lámpara funcionará con una batería (la que utilizan los carros, motocicletas, etc.) que estará bajo constante El sistema carga la batería en el ciclo positivo de la onda que se rectifica por el diodo D1.
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La corriente que pasa por el diodo pasa también por el resistor R11 de 1 Kilo Ohm que se utiliza para compensar la diferencia de voltajes entre la batería y la que viene del diodo cuando está es muy alta. Cuando el fluido eléctrico se interrumpe, en el secundario del transformador no hay voltaje y el voltaje en el cátodo del diodo D1 cae a tierra a través del secundario del transformador.
Cuando el fluido de corriente regresa, el sistema automáticamente entra en el proceso de carga de la batería en que estaba antes de que el fluido eléctrico faltara. Este circuito ayudará a encender luces automáticamente a la hora en que la luz del día desaparezca. Perfecto para iluminar lugares solos, la luz de jardín, puerta de entrada de la casa, etc.
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BASES TEORICAS O FUNDAMENTOS Lámparas de Emergencia
Las lámparas de emergencia son dispositivos encargados de suministrar iluminación en caso de ausencia del sistema normal de iluminación con el fin de facilitar la evacuación de una edificación en caso de emergencia. Estas lámparas permanecen conectadas al suministro normal de energía el cual se encarga de mantener cargadas las baterías de la lámpara. En caso de ausencia del suministro normal de energía, como consecuencia de cortes imprevistos, incendio, sismo, ataques terroristas o cualquier otra circunstancia que genere una situación de emergencia, las lámparas de emergencia se encienden automáticamente de forma instantánea garantizando iluminación de ambiente o antipánico (encargada de iluminar áreas comunes) e iluminación de evacuación (lámparas provistas con etiquetas de señalización las cuales indican la ruta de evacuación y las salidas de emergencia).
Iluminación de Ambiente o Antipánico
La iluminación de ambiente o antipático debe permitir visibilidad suficiente en la totalidad del recinto y así poder localizar y llegar hasta la ruta de evacuación.
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Iluminación de Evacuación
-
La iluminación de evacuación posee las siguientes características:
-
Debe permitir a toda persona acceder al exterior.
-
Debe indicar claramente las rutas de escape.
-
Debe asegurar que las alarmas contra incendio y extintores puedan ser fácilmente localizados.
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Tipos de alumbrado Iluminación INTERIOR
En la actualidad, los centros laborales y lugares en que vivimos o nos encontramos, son algo más que un mero lugar de trabajo u ocio, son entornos en los que las personas y sus necesidades deben ser puntos de máxima atención para el diseñador de iluminación. Por lo tanto se exige que las soluciones tomadas en una instalación de iluminación sean parte de un conjunto, soluciones que generen ambientes agradables, ergonómicamente correctos y energéticamente racionales. Los factores fundamentales que se deben tener en cuenta al realizar el diseño de una instalación son los siguientes: -
Iluminancias requeridas (niveles de flujo luminoso (lux) que inciden en una superficie)
-
Uniformidad de la repartición de las iluminancias.
-
Limitación de deslumbramiento
-
Limitación del contraste de luminancias.
-
Color de la luz y la reproducción cromática
-
Selección del tipo de iluminación, de las fuentes de luz y de las luminarias.
Por lo tanto es importante tener en cuenta la cantidad y calidad de luz necesaria, siempre en función de la dependencia que se va a iluminar y de la actividad que en ella se realizará.
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Como elementos de un sistema de iluminación tenemos
Fuente de luz. Tipo de lámpara utilizada, que nos permitirá conocer las necesidades eléctricas.
Luminaria. Sirve para aumentar el flujo luminoso, evitar el deslumbramiento y viene condicionada por el tipo de iluminación y fuente de luz escogida. Sistema de control y regulación de la luminaria.
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Consideraciones Especiales
Para resolver la iluminación interior del hotel, se han de barajar diversos aspectos, como son el estético, muy importante en este tipo de edificios, el de confort visual, y el de eficiencia lumínica y energética. Tanto en la elección de la lámpara o tipo de luminaria, se ha diferenciado el tratamiento a tomar en 3 diferentes bloques, con soluciones lumínicas distintas, aspectos justificados posteriormente. Dichas zonas las resumimos en:
Iluminación decorativa en pasillos, recepción, salas de estar, restaurante, cafetería y habitaciones del hotel. En estas zonas impera el sentido estético y no el de rendimiento lumínico. Por lo tanto, se ha adoptado alumbrado semiinderecto en los pasillos y habitaciones para atenuar el efecto de sombras y brillos producidos por el alumbrado directo. En recepción y en algunos puntos muy concretos de ha adoptado alumbrado directo con lámparas halógenas de bajo voltaje, para reforzar la iluminación realzando el aspecto decorativo.
En el restaurante, la cafetería y la tienda se ha optado por Down Light decorativos de semiempotrar con alumbrado directo y reflejado, que contienen lámparas de halogenuros metálicos, debido a que se espera su utilización muy continuada (se recomienda la nueva generación con bulbo cerámico, ya que ofrece menos dispersión del color de la luz, mejor reproducción cromática, mayor vida y mayor flujo y rendimiento luminoso respecto al de cuarzo). Se ha elegido este tipo de alumbrado ya que nos proporciona un elevado flujo luminoso, muy adecuado para recintos de gran superficie y altura, un rendimiento lumínico 5 veces.
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Superior al de las lámparas incandescentes, y una vida útil 6 veces más larga que estas últimas
Iluminación en zonas de trabajo administrativo. En estos recintos, como pueden ser oficinas, despachos y salas de conferencias, impera el aspecto de confort visual, así como el estético. Se utilizarán luminarias aptas para todo tipo de fluorescencia, de luminancia suave, proporcionando sensación de bienestar con bajo contraste entre los diferentes elementos del sistema.
Iluminación en zonas con atmósferas sucias, corrosivas o en contacto con el exterior (como cocina, lavandería, vestuarios, salas de máquinas, sala de calderas, almacenes y parking). En estas dependencias impera el sentido de seguridad, además del de rendimiento lumínico. En previsión de condensaciones peligrosas y posibles oxidaciones aceleradas, así como de polución, se las ha dotado de luminarias para fluorescencia estancas IP-55 e IP-54, según normas.
Alumbrado de Emergencia
El alumbrado de emergencia es aquel que debe permitir, en caso de fallo del alumbrado general, la evacuación segura y fácil del público hacia el exterior. Solamente podrá ser alimentado por fuentes propias de energía sean o no exclusivas para dicho alumbrado, pero no por fuente de suministro exterior. Cuando la fuente propia de energía esté constituida por baterías de acumuladores o por aparatos autónomos automáticos, se podrá utilizar un suministro exterior para proceder a su carga.
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El alumbrado de emergencia deberá poder funcionar durante un mínimo de una hora, Proporcionando en el eje de los pasos principales una iluminación adecuada. El alumbrado de emergencia estará previsto para entrar en funcionamiento automáticamente al producirse al fallo de los alumbrados generales o cuando la tensión de éstos baje al menos del 70 por 100 de su valor nominal. El alumbrado de emergencia se instalará en los locales y dependencias que se indiquen en cada caso y siempre en las salidas de éstas y en las señales indicadoras de la dirección de las mismas. Por lo tanto, se colocarán sobre las puertas que conduzcan a las salidas, en escaleras, pasillos y vestíbulos. En el caso de que exista un cuadro principal de distribución, en el local donde éste se instale, así como sus accesos estarán provistos de alumbrado de emergencia.
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Según NBE-CPI/96, art. 21.1, deberán disponer de alumbrado de emergencia
-
Todos los recintos cuya ocupación sea mayor que 100 personas.
-
Los recorridos generales de evacuación de zonas destinadas a uso residencial o a uso hospitalario, y los de zonas destinadas a cualquier otro uso que estén previstos para la evacuación de más de 100 personas.
-
Todas las escaleras y pasillos protegidos, todos los vestíbulos previos y todas las escaleras de incendios.
-
Los aparcamientos para más de 5 vehículos, incluidos los pasillos y las escaleras que conduzcan desde aquellos hasta el exterior o hasta las zonas generales del edificio.
-
Los locales de riesgo especial, señalados en el artículo 19, y los aseos generales de planta en edificios de acceso público.
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Criterio de Ubicación de las Luminarias
Como criterio práctico a la hora de colocación de las luminarias de los alumbrados especiales, éstas se colocarán preferentemente: -
En todas las puertas de las salidas de emergencia.
-
-Próximas a las escaleras para que todos los escalones queden iluminados.
-
Próximas a los cambios de nivel del suelo.
-
Para iluminar todas las salidas obligatorias y señales de seguridad.
-
Próximas todos los cambios de dirección.
-
Próximas a todas las intersecciones en los pasillos.
-
Próximas a los equipos de extinción de fuego así como de puntos de alarma.
-
En el exterior de los edificios junto a las salidas.
-
Próximas a los puestos de socorro.
-
En Ascensores y montacargas.
-
Escaleras automáticas.
-
En todos los aseos y servicios.
-
Salas de generadores de motores y salas de control.
-
Parkings cubiertos (en todas las salidas y de forma que se vean las rutas de evacuación)
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Transistor como Interruptor
Un transistor funciona como un interruptor para el circuito conectado al colector (Rc) si se hace pasar rápidamente de corte a saturación y viceversa. En corte es un interruptor abierto y en saturación es un interruptor cerrado. Los datos para calcular un circuito de transistor como interruptor son: el voltaje del circuito que se va a encender y la corriente que requiere con ese voltaje. El voltaje Vcc se hace igual al voltaje nominal del circuito, y la corriente corresponde a la corriente Icsat. Se calcula la corriente de saturación mínima, luego la resistencia de base mínima:
IBSAT min = Icsat /
RBMax = Von/IBsat min
Ecuacion № 1 Ecuacion № 2
Donde Von es el voltaje en la resistencia de base para encender el circuito, el circuito debe usar una RB por lo menos 4 veces menor que
RBmax.
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Adicionalmente se debe asegurar un voltaje en RB de apagado Voff que haga que el circuito entre en corte.
Fig № 1 Transistor como conmutador
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PARTES DE LOS CIRCUITOS USADOS Fuente de alimentación
Es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador , televisor , impresora, router , etc.).
Clasificación
Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineal y conmutada. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más complejo y por tanto más susceptible a averías.
Etapa de rectificación
Esta etapa se realiza a través de un circuito Rectificador En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente directa pulsante. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercuri
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Dependiendo de las características de la alimentación en corriente alterna que emplean, se les clasifica en monofásicos, cuando están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trifásicos cuando se alimentan por tres fases. Atendiendo al tipo de rectificación, pueden ser de media onda, cuando sólo se utiliza uno de los semiciclos de la corriente, o de onda completa, donde ambos semiciclos son aprovechados. El tipo más básico de rectificador es el rectificador monofásico de media onda, constituido por un único diodo entre la fuente de alimentación alterna y la carga.
Circuitos rectificadores de onda completa
Un rectificador de onda completa convierte la totalidad de la forma de onda de entrada en una polaridad constante (positiva o negativa) en la salida, mediante la inversión de las porciones (semiciclos) negativas (o positivas) de la forma de onda de entrada. Las porciones positivas (o negativas) se combinan con las inversas de las negativas (positivas) para producir una forma de onda parcialmente positiva (negativa). Rectificador de onda completa tipo puente doble de Gratz Se trata de un rectificador de onda completa en el que, a diferencia del anterior, sólo es necesario utilizar transformador si la tensión de salida debe tener un valor distinto de la tensión de entrada.
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A fin de facilitar la explicación del funcionamiento de este circuito vamos a denominar D-1 al diodo situado más arriba y D-2, D-3 y D-4 a los siguientes en orden descendente. Durante el semiciclos en que el punto superior del secundario del transformador es positivo con respecto al inferior de dicho secundario, la corriente circula a través del camino siguiente: Punto superior del secundario --> Diodo D-1 --> (+) Resistencia de carga R (-) --> Diodo D-4 --> punto inferior del secundario. En el semiciclos siguiente, cuando el punto superior del secundario es negativo y el inferior positivo lo hará por: Punto inferior del secundario --> Diodo D-2 --> (+) Resistencia de carga R (-) --> Diodo D-3 --> punto superior del secundario. En este caso, vemos como circula corriente por la carga, en el mismo sentido, en los dos semiciclos, con lo que se aprovechan ambos y se obtiene una corriente rectificada más uniforme que en el caso del rectificador de media onda, donde durante un Semiciclos se interrumpe la circulación de corriente por la carga. En ambos tipos de rectificadores de onda completa, la forma de onda de la corriente rectificada de salida, será la de una corriente continua pulsatoria, pero con una frecuencia de pulso doble de la corriente alterna de alimentación.
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Como se puede apreciar en las Figuras 2 y 3 la corriente obtenida en la salida de los rectificadores no es propiamente continua y dista mucho de ser aceptablemente constante, lo que la inutilizaría para la mayoría de las aplicaciones electrónicas. Para evitar este inconveniente se procede a un filtrado para eliminar el rizado de la señal pulsante rectificada. Esto se realiza mediante filtros RC (resistencia-capacitancia) o LC (inductancia-capacitancia), obteniéndose finalmente a la salida una corriente continua con un rizado que depende del filtro y la carga, de modo que sin carga alguna, no existe rizado. Debe notarse que este filtro no es lineal, por la existencia de los diodos que cargan rápidamente los condensadores, los cuales a su vez, se descargan lentamente a través de la carga. La tensión de rizado (Vr) será mucho menor que V si la constante de tiempo del condensador R·C es mucho mayor que el período de la señal. Entonces consideraremos la pendiente de descarga lineal y, por tanto, Vr = Vpico·T / (R·C) Siendo R·C la cte. de tiempo del condensador, T el período de la señal y Vpico la tensión de pico de la señal.
Circuito cargador para batería de seis voltios
Modulo de luminarias (módulo a base de led’s)
Etapa de encendido automático Transistor como interruptor.
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COMPONENTES
•
Resistores
•
Capacitores
•
Diodos
•
Diodo zener
•
Led´s
•
Transistores
•
Lm317
•
Transformador
•
Batería recargable
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CAPITULO II
FUNCIONAMIENTOS FUNCIONAMIENTO GENERAL
Básicamente el dispositivo de iluminación estará apagado cuando haya energía en los conductores de la instalación y cuando se produzca una ausencia de esta el diseño trabajaran encendiendo el panel de iluminación. La energía con la que trabajara la lámpara de emergencia será la provista por el servidor público (CORPOELECT) presente en el sistema eléctrico de las instalaciones, esta energía será reducida a niveles más bajos al hacerla atravesar Un transformador con relación 12:1 (
), la energía obtenida en el
secundaria pasara por los diodos D1 y D3 donde la tensión será rectificada para ser entregada al condensador que filtrara la señal y la transformara en una señal más continua, después de esto la tensión rectificada será puesta en la entrada del regulador ajustable al que se le hizo un arreglo circuital externo para obtener a la salida una tensión de 6.50 voltios. Al mismo tiempo la tensión entregada por los diodos D1 y D3 será dirigida hacia la base de transistor Q1 (PNP) que al tener un nivel alto trabajara en la región de saturación impidiendo así que la energía existente en la batería encienda el panel de led´s.
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Esta será la tensión con la que se cargara la batería cuando haya presencia de energía en el sistema eléctrico de las instalaciones y como medida de seguridad se agrego a la salida del elemento regulador un diodo para evitar el retorno de la energía almacenada en la batería , a este diodo le sigue una resistencia de potencia que regulara la corriente que será enviada a la batería y ante esta se conecto un diodo zener que mantendrá una tensión estable con la que será cargada la batería ,así también lo que se desea con este arreglo de Zener es que la corriente no se desvié hacia el transistor Q2 ;ya que habiendo una corriente en su base este se pondrá en saturación y afectara el arreglo de circuitería externa del elemento regulador que proporciona la tensión de carga para la batería.
Cuando falla el suministro de energía eléctrica en las instalaciones dejara de trabajar el transformador y por ende la siguiente etapa de regulación con la que trabaja el cargador de batería y esta dejara de cargarse para comenzar a entregar la energía almacenada hacia el transistor Q1 que al recibir un nivel de tensión bajo en su base trabajara en la zona de corte, comportándose como un elemento de switcheo que permitirá el paso de energía hacia el panel de led´s que serán encendidos.
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DIAGRAMA DE BLOQUES Y/O DIAGRAMADE FLUJO TENSION AC
CIRCUITO CARGADO
ELEMENTO DE ALMACENAMIE
ELEMENTO DE
MODULO DE ILUMINACION
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CAPITULO III TIPO DE INVESTIGACION
Este
tipo de
investigación se considera
aplicada
a
la solución de
problemas diarios de iluminación efecto de los cortes eléctricos producidos por fallas en el servicios eléctrico sean estos la caída de alguna de las fases, el mal funcionamiento de algunos de los elementos de distribución o cualquier caso; se presenta la necesidad de instalar en lugares críticos un dispositivo de emergencia
que pueda iluminar
aéreas
de interés
con el fin de prevenir
accidentes mientras se restablece el suministro eléctrico, aunque también podría usarse como herramienta en caso de que se desee corregir problemas en las instalaciones residenciales además de varias aplicaciones en las que se requiera su uso.
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ANTECEDENTES
TITULO DEL PROYECTO: LAMPARA DE EMERGENCIA CON DIODO LEDS DE ALTA LUMINISCENCIA.
FECHA: 01 DE NOVIEMBRE DEL 2011, I.U.T.
RESUMEN: Objetivos alcanzados. Funcionamiento del proyecto comprobado en su Totalidad.
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CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
SEMANA
ACTIVIDAD REALIZADA
INCONVENIENTES
SOLUCIONES
SOLUCIONES
Semana # 1 Formación de Equipos
Ninguno
Ninguno
07/06/2011
Semana # 2 Selección de Proyectos
Ninguno
Ninguno
14/06/2011
Semana # 3 Investigación en el Laboratorio
Ninguno
Ninguno
21/06/2011
Semana # 4 Entrega del Cronograma y Diagrama de Bloque
Ninguno
Ninguno
28/06/2011
Semana # 5 Investigación Completa del Diseño
Ninguno
Ninguno
05/07/2011
Semana # 6 Diagrama Circuital
Ninguno
Ninguno
12/07/2011
Semana # 7 Cálculos – simulación (ORCAD)
Ninguno
Ninguno
19/07/2011
Semana # 8 Simulación (LiveWire)
Ninguno
Ninguno
26/07/2011
27
Semana # 9
Simulación (LiveWire)
Ninguno
Ninguno
02/08/2011
Semana # 10
Montaje del Circuito en Protoboard
Ninguno
Ninguno
20/09/2011
Semana # 11
Layado del Circuito en Baquelita
Ninguno
Se corrigió 27/09/2011 este defecto con un marcador de tinta indeleble.
Semana # 12
Ensamblado por Partes de dicho Circuito
Ninguno
Ninguno
04/10/2011
Semana # 13
Entrega del Circuito Ensamblado
Ninguno
Ninguno
11/10/2011
Semana # 14
Funcionamiento Ninguno del Circuito
Ninguno
18/10/2011
Semana # 15
Presentación del Proyecto
Ninguno
01/11/2011
Ninguno
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CAPITULO IV
UBICACIÓN O USO DEL DISEÑO
Cuando hay falla en el suministro eléctrico y el edificio o empresa está a oscuras, es exactamente cuando alguien debe arrancar la planta de emergencia. Lógicamente las personas que por ejemplo están en el ascensor permanecen un buen rato enclaustradas mientras el portero encuentra la llave de la subestación o la linterna. la linterna en este preciso momento se encuentra sin pilas, pensando en esta dramática situación que son tomadas de la vida real se ha diseñado una lámpara de emergencia empleando led´s de alta luminiscencia para resolverlos problemas de oscuridad temporal.
La lámpara de emergencia sirve para dar iluminación de emergencia en los sitios críticos como son las subestaciones eléctricas, puertas de entrada o salida, pasillos o corredores de circulación, ascensores, sitios de pago, salas de cirugía y consultorios, oficinas, en cuartos donde están las plantas de emergencias o la subestación eléctrica para poder hacer mantenimiento cuando no hay ningún tipo de energía Con la lámpara de emergencia automática se obtiene seguridad, protección, tranquilidad, comodidad, largo tiempo de duración de batería, iluminación adecuada y suficiente. Para usarla simplemente se conecta a una toma de 110 VAC y cuando falte la energía, automáticamente el se encenderá, al faltar la energía este sistema puede ser usado como iluminación de emergencia para un apartamento o una residencia.
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MATERIALES UTILIZAOS RESISTORES: R13= 180Ω ¼ W R16=1.2 K Ω ¼ W R1-R12=100 Ω ¼ W R15=1K Ω ¼ W R14=16 Ω 5W VR1=2.2K Ω ¼ W
CAPACITOR: C1=1000Uf-25V
SEMICONDENSADORES: D1-D5=1N4007 DZ1=6.8V-0.5W D.LEDS 1- 12= Diodos de luz Blanca
TRANSISTORES: T1= BC548 T2= BD140
BATERIA= 6V – 4.5 Ah TRANSFORMADOR: X1: Primario 110 V—Secundario 9V-500mV
OTROS: IC1:LM317
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CAPITULO V SIMULADORES Y PROGRAMAS
-
LIVE WIRE.
-
PCB WIZARD
-
PROTEUS 7 PROFESSIONAL
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DIAGRAMAS CIRCUITALES DIAGRAMA CIRCUITAL
Fig. № 2 Lampara de emergencia vista normal
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DIAGRAMA DEL CARGADOR
Figura № 3 Circuiito cargador y de conmutacion
CIRCUITO LAYADO
Fig.№ 4 Vista normal
Fig. № 5 Vista artistica
Fig. № 6 Vista de impreso
Fig. № 7 Vista de presentacion
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MODULO DE ILUMINACION
Fig. № 8 modulo de led´s Vista normal
CIRCUITO LAYADO
Fig. № 9 Vista normal
Fig. № 10 Vista artistica
Fig. № 11 Vista de impreso
Fig. № 12 Vista de presentacion
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CAPITULO VI
BIBLIOGRAFIA
•
http://www.Tutorial-enlace.net Copyright 2007
•
http://www.sektores.com/foro/showthread.php?t=17703
•
http://www.abcdatos.com/
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