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Informe de Práctica: Relé de estado sólido con triac

Relé de estado sólido con triac Cajahuisca Quishpe Edison Enrique [email protected] Juan Santiago Latacunga Pilatasig [email protected] Masaquiza Caizabanda David Hipòlito [email protected] Chicaiza Quisaguano Gilson Eduardo [email protected]

I.

RESUMEN:

La realización de esta práctica tiene como objetivo poder aprender a realizar un relé de estado sólido con triac con la utilización de diferentes recursos como los materiales que se procederán para hacer la práctica y la utilización del programa livewire que nos ayuda a armar el circuito, con todo esto, podemos comenzar a realizar la práctica para conocer y aprender cómo realizar un circuito, de un relé de estado sólido con triac el cual al ensamblar este proyecto se obtiene un circuito que permite ma nejar cargas de corriente alterna. Por ejemplo una lámpara incandescente o un pequeño motor, para esta realización nos guiamos a cada paso del proyecto número 10 del archivo de Curso práctico de electrónica moderna, el cual nos indica cómo podemos realizar, también ocupamos el programa livewire que nos ayuda para simular el circuito circuito y poder poder visualizar cómo se comportan el circuito, debemos diseñar el circuito en un protoboarb para comprobar el funcionamiento y luego procedemos a realizarlo en una placa de baquelita para últimamente colocar los dispositivos electrónicos en ella y tener una forma física del circuito realizado.

PALABRAS CLAVE: circuito eléctrico, circuito impreso, baquelita, dispositivos electrónicos.

INTRODUCCIÓN

E

sta práctica que se va a realiza, está está basado en el archivo de Curso práctico de electrónica moderna, de la editorial CEKIT, del cual procederemos a realizar la “práctica n° 10” que nos indica de cómo podemos realizar un relé de estado sólido con triac , ya que en la realización de esta práctica se obtiene un dispositivo que utiliza un interruptor de estado sólido para conmutar cargas de potencia a partir de señales de control bajo nivel. Para esta práctica en el texto observamos un circuito ya armado el cual debemos realizarlo en cualquier programa o software que nos permita realizar el mismo circuito y poder visualizarlo de una mejor manera su comportamiento, y luego para ser impresas para su respectiva construcción que para ello en el texto podemos observar que materiales y dispositivos electrónicos necesitan para su construcción. Para esta práctica debemos aplicar conocimientos de diseño y construcción ya que en la práctica se se va a realizar el diseño del circuito en el programa, soldadura de los dispositivos a utilizarse y la debida comprobación de las líneas realizadas en el diseño del circuito para que funcione de una manera correcta y eficaz.

AB STR AC T:

The realization of this practice aims to learn how to perform a solid-state relay with triac with the use of different resources such as the materials that will be used to make the practice and the use of Proteus program that helps us to build the circuit, with All this, we can begin to practice to know and learn how to make a circuit, a solid state relay with triac which when assembled this project provides a circuit to handle AC loads. For example an incandescent lamp or a small motor, for this realization we are guiding every step of the project number 10 of the Modern Electronics Workshop file, which tells us how we can perform, we also occupy the livewire program that helps us to simulate the Circuit and be able to visualize how the circuit behave, we must design the circuit in a protoboarb to verify the operation and then we proceed to realize it in a bakelite plate to lately place the electronic devices in her and to have a physical form of the realized circuit.

II.

OBJETIVO GENERAL

Diseñar y construir un relé de estado sólido con triac el cual nos permite visualizar el comportamiento producido en la conmutación de potencia a partir de señales de control de bajo nivel

Objetivo específicos 





Utilizar, identificar, caracterizar dispositivos básicos en sus distintas distintas aplicaciones aplicaciones.. Conocer las simbología normalizada de los dispositivos electrónicos que se van aplicar. Analizar, implementar e interconectar circuitos electrónicos básicos.

Keywords: electrical circuit, printed circuit board, bakelite, electronic devices

____________________________________________________ ________________________ ________________________________________________________ _____________________________ _ Unidad Académica de las Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga. Ecuador

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III.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA C. RESISTENCIAS

Se da a conocer las definiciones sobre las resistencias, condensadores y semiconductores entre otros dispositivos los cuales se utilizan para realizar esta práctica, y se expresa lo siguiente:

Se denomina resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores.

A. CONDENSADORES. Los condensadores son los componentes electrónicos más habituales. Su principal característica es que son capaces de almacenar energía en forma de carga eléctrica. Están formados por dos placas conductoras metálicas, llamadas armaduras, separadas por un material aislante, denominado dieléctrico, que puede ser papel, cerámica, mica, cuarzo, etc.... Todos los condensadores, independiente de su apariencia, tienen dos terminales, a los que se unen internamente las armaduras Figura. 2.

Figura 3. Resistencia Fuente: Txelo Ruiz Vázquez, (2001) D. DIODO Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido .1 Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.

Figura 2. Condensador electrolítico y cerámico Fuente: Ernesto Rodríguez, (1983) B. DIODO ZENER Es un diodo que bajo condiciones normales, es decir polarizado directamente, se comporta de manera similar a un diodo rectificador normal pero cuando se polariza de forma inversa tiene la propiedad de regular o limitar a un valor determinado el voltaje que cae en sus terminales. Por esta razón es muy utilizado en fuentes de voltaje o circuitos que requieren regular algún nivel de tensión

Figura 4. Diodo Fuente: Gustavo A. Ruiz, (2000)

Figura 2. Estructura de un diodo zener y su simbología. Fuente: Cekit s.a. (1998).

_________________________________________________________________________________ Unidad Académica de las Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga. Ecuador

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E. TRANSISTORES

G. TRIAC

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor El Triac es un dispositivo semiconductor que pertenece a utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a la familia de los dispositivos de control: los tiristores. El una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, triac es en esencia la conexión de dos tiristores en oscilador, conmutador o rectificador. El término paralelo pero conectados en sentido opuesto y transistor es la contracción en inglés de transfer resistor compartiendo la misma compuerta. (resistor de transferencia). Este componente sólo se utiliza en corriente alterna y al igual que el tiristor, se dispara por la compuerta. Como el triac funciona en corriente alterna, habrá una parte de la onda que será positiva y otra negativa.

Figura 5. Transistor Fuente: Antonio Hermosa, (1980) F. El LED El LED es un dispositivo semiconductor de dos terminales, llamados ánodo (A) y cátodo(C), que emite una luz visible cuando se polariza en forma directa es decir cuando el ánodo es positivo con respecto al cátodo. La luz emitida por un LED puede ser roja, amarilla, verde, azul dependiendo de su construcción interna, también se dispone de LEDs que emiten luz infrarroja y laser. Los LEDs deben ser protegidos mediante una resistencia en serie que limita la corriente a través suyo a un valor seguro

Figura 7. Estructura del Triac y su simbología Fuente: Gustavo A. Ruiz, (2000) H. EL OPTOACOPLADOR Es un componente electrónico que combina en el mismo empaque un Led y un fotodetector. Su principio de funcionamiento es el siguiente el led emite un rayo de luz cuando es excitado por una corriente que proviene de un circuito de control este es recibido por el detector el cual a su vez es activado por dicho estimulo haciendo que el circuito de salida o de potencia en que esta conectado entre en funcionamiento

Figura 6. Estructura del LED y su simbología. Fuente: Cekit s.a. (1998). Figura 8 .Opto acoplador y su simbología. Fuente: Gustavo A. Ruiz, (2000)


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IV.

MARCO EXPERIMENTAL

3. Actividad 3 Ya hecho las pruebas pertinentes realizamos el circuito impreso gracias al programa livewire el cual nos queda de la siguiente manera, figura

1. Actividad 1 Para la realización de esta actividad lo primero es obtener los materiales necesarios para la práctica, lo primero que se hizo fue realizar el circuito en el software livewire el cual nos quedó como la figura

Figura 11. Circuito diseñado en el programa livewire.

4. Actividad 4 Luego se procede a impregnarlas en la baquelita como se muestra en la figura.

Figura 9. Circuito diseñado en el programa livewire.

2. Actividad 2 Después de haber diseña el circuito se mandó a correr el programa y se puede observar el comportamiento de las señales de onda como las que aparece en la figura

Figura 12. Implementación del Circuito en la baquelita, diseñado en el programa livewire.

Figura 01. Funcionamiento del circuito en el programa livewire.


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5. Actividad 5

7. Actividad 7

Luego de impregnarla en la baquelita se procede a ser echadas en el ácido y así las líneas del circuito absorban el cobre de la baquelita y quede listo el circuito, y se observa como el ácido hace su trabajo .

Luego de terminar todas las perforación correspondientes en la baquelita se comienza a colocar los dispositivos electrónicos en cada orificio en el que corresponde para su respectiva soldadura, tal y como se lo muestra en la figura

Figura 13. El ácido permite que las líneas del circuito absorban el cobre.

Figura 15. Proceso de soldadura de los dispositivos eléctricos.

6. Actividad 6 Después se precede a realizar las respectivas perforaciones en cada uno de los terminales para cada dispositivo electrónico que hay que colocar, como se lo puede ver en la figura

Con todos los pasos anteriores realizados finalmente terminamos de construir el relé de estado sólido con triac el cual nos queda de esta manera.

Figura 14. Proceso de perforación de la placa.

Figura 16: relé de estado sólido con triac en la baquelita

8. Actividad 8


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V.

CONCLUSIONES

VII.

[1] Txelo Ruiz Vázquez, (2001). Análisis básico de circuitos eléctricos y electrónicos. Madrid

Logramos aplicar los conocimientos adquiridos en electrónica para el diseño de este proyecto obteniendo una mayor destreza de los dispositivos básicos y así poder resolver problemas presentados al momento de llevar el diseño práctico.

[2] Antonio México

Hermosa,

(1980).Electrónica

aplicada.

[3] Cekit s.a. (1998).Curso práctico de electrónica moderna. Pereira: Publicaciones CEKIT

En la elaboración del circuito se observa que los dispositivos electrónicos adquiridos cumplen con las funciones correspondientes que permiten observar la simbología que corresponde a cada dispositivo electrónico.

[4] Ernesto Rodríguez, (1983).Electrónica Básica Fácil Buenos Aires: USERS [5] Gustavo A. Ruiz, (2000). Electrónica Básica para Ingenieros. Barcelona.

El análisis de cada componente o dispositivo que se utiliza en la práctica utilizado la información correcta y aplicado en el estudio de dichos componentes y dispositivos se reconoce cada elemento necesario que se utiliza en la elaboración del circuito

VI.

BIBLIOGRAFIA

[6] Pablo Alcalde San Miguel, (2001). Electrónica General. México.

RECOMENDACIONES

Al momento de soldar los elementos, empezar por los elementos más pequeños, y luego ir soldando los elementos de mayor proporción, y tener mucho cuidado con cada uno de los dispositivos debido a que los que utilizamos no son de tan buena calidad. Antes de hacer funcionar el circuito es necesario hacer una revisión con el multímetro que la corriente que pasará por su circuito, sea la especificada . Es importante revisar si los dispositivos tienen el funcionamiento adecuado antes de realizar cualquier trabajo, debido a que algunos lo exigen más que otros, hay que tomar en cuenta que se le debe dar el debido manejo a cada uno de ellos.


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VIII.

ANEXOS

Figura 17: el transistor normalmente es utilizado como amplificador o como interruptor ya que esto depende de la configuración que se utilice en la práctica

Figura 18: El Triac normalmente es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna esto funciona como un interruptor electrónico

Figura 19: el optoacoplador es un componente electrónico que se utiliza como transmisor y receptor óptico de luz, es decir pueden transmitir de un punto a otro una señal eléctrica sin necesidad de conexión física ni cables mediante una señal luminosa.


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