Interruptor Crepuscular con Transistores

Funcionamiento del Circuito

Este circuito es un interruptor crepuscular, diseñado para activar una carga (conectada al relé) automáticamente cuando hay poca luz. A continuación, se detalla el funcionamiento paso a paso de cada sección:

1. Alimentación y Capacitores de Filtrado (C1 y C2)

• La fuente de alimentación es de 12V DC conectada en J1.

• C1 (100μF) y C2 (0.1μF) son capacitores de desacoplo o filtrado que eliminan el ruido y ayudan a estabilizar la señal de entrada de la fuente.

  • C1, al ser un capacitor electrolítico de mayor valor, filtra las bajas frecuencias de ruido.

  • C2, de menor valor, elimina el ruido de alta frecuencia.

2. Resistencia Variable (VR1) y el LDR1

• VR1 (1MΩ) es un potenciómetro que permite ajustar la sensibilidad del circuito.

• LDR1 es una resistencia dependiente de la luz (Light Dependent Resistor), que disminuye su resistencia cuando hay luz y aumenta su resistencia en la oscuridad.

• La combinación de VR1 y LDR1 forma un divisor de voltaje, donde la tensión en el punto intermedio depende de la cantidad de luz que incide sobre el LDR1.

  • Cuando hay luz, la resistencia del LDR1 es baja, lo que hace que la tensión en el punto entre VR1 y LDR1 sea baja.

  • En oscuridad, la resistencia del LDR1 aumenta, elevando la tensión en este punto.

3. Etapa de Transistor Q1 (2N3904)

• Q1 es un transistor NPN que actúa como amplificador de señal y como interruptor.

• La base de Q1 está conectada al punto medio del divisor de voltaje (entre VR1 y LDR1).

  • Cuando el voltaje en la base de Q1 es suficientemente alto (en ausencia de luz), permite que el transistor se active y conduzca entre el colector y el emisor.

  • En condiciones de luz, la baja resistencia de LDR1 mantiene un bajo voltaje en la base de Q1, impidiendo que este se active.

4. LED1 y R1

• R1 (560Ω) limita la corriente a través de LED1 para evitar que se queme.

• LED1 se enciende cuando Q1 está en conducción (es decir, cuando hay oscuridad y el circuito está "activado").

• Esto proporciona una indicación visual del estado del circuito.

5. Etapa de Transistor Q2 (2N3904) y Relé RL1

• Q2 es el transistor que controla el relé.

• Cuando Q1 está en conducción (en oscuridad), permite el paso de corriente hacia la base de Q2, activando también este transistor.

• Q2 al conducir permite que la corriente pase a través del relé RL1, activándolo.

• RL1 es un relé de 12V DC, y su activación permite que se cierre el circuito de salida, conectando la carga al circuito.

  • El relé puede controlar dispositivos de mayor potencia, actuando como un interruptor.

6. Diodo de Protección D1 (1N4004)

• D1 es un diodo de protección en paralelo con la bobina del relé, conocido como diodo flyback.

• Este diodo protege a Q2 de los picos de voltaje generados cuando el relé se apaga.

  • Al desactivarse el relé, su bobina genera un pulso de voltaje en dirección opuesta, y D1 desvía esta corriente de regreso, protegiendo al transistor.

7. Conexiones de Salida (J2)

• J2 es un terminal de salida conectado al relé, con contactos N.A (Normalmente Abierto), N.C (Normalmente Cerrado) y C (Común).

  • Cuando el relé está desactivado, el contacto común (C) está conectado al contacto normalmente cerrado (N.C).

  • Cuando el relé se activa (en oscuridad), el contacto común se conecta al contacto normalmente abierto (N.A).

  • Esto permite el control de una carga externa, que se encenderá automáticamente en condiciones de oscuridad.

Resumen del Funcionamiento

1. Con luz (día): El LDR1 tiene baja resistencia, lo que mantiene la base de Q1 en un voltaje bajo. Q1 y Q2 están apagados, el relé no se activa, y la carga permanece desconectada.

2. Sin luz (noche): La resistencia del LDR1 aumenta, elevando el voltaje en la base de Q1. Esto activa Q1 y, a su vez, Q2, que enciende el relé. La carga se conecta, y LED1 se enciende como indicación visual.

Este circuito permite, por tanto, que una carga se encienda automáticamente en condiciones de baja luminosidad y se apague cuando hay luz.