Figura 1, modelado 3D de la Fotocelda (Modelado realizado
con Google Sketch UP)
La fotocelda
es un circuito electrónico que prende o apaga una carga dependiendo de la intensidad
de luz que llegue al circuito, esto se hace a través de una fotorresistencia o
un fototransistor que generan una corriente eléctrica que depende de la
cantidad de luz que llegue a esta. Aunque se puede configurar en cualquier modo
por lo general se hace que el circuito encienda la carga cuando hay poca luz y
apagada cuando hay luz.
Este
circuito es el que poseen las luces de alumbrado público que encienden automáticamente
cuando está anocheciendo y se apagan cuando amanece.
PHOTOCELL
The photocell is an electronic circuit that turns on or off a charge depends on the intensity of the light that reaches the circuit, this is done through a photoresistor or a phototransistor that generates an electric current that depends on the amount of light that arrives to this . Although it can be configured in any mode usually, it can be connected with the charge when there is little light and off when there is light.
This circuit is the one that has the lights of public lighting that turn on automatically when it is getting dark and turn off when it dawns.
Figura 2, esquemático de la fotocelda (Esquema realizado
con Eagle)
El corazón
de este circuito es la fotorresistencia, es un componente electrónico que varía
su resistencia con la luz. Está fabricada con un material que reacciona a la
luz, de esta manera cuando este material recibe la luz cambia su resistividad.
Es
un componente pasivo de reducido tamaño al que se le diferencia muy bien por su
dibujo característico en zigzag sobre su superficie.
Por
ser un componente electrónico, tiene un valor de resistencia el cual baja en
presencia de luz. Análogamente, este valor aumenta cuando existe carencia de
luz en el ambiente.
El circuito
funciona así, la fotorresistencia incrementa su valor cuando disminuye la
intensidad luminosa, esta se conecta en serie con un resistor, formando un
divisor de tensión para poder activar entrar a un comparador de voltaje, este
se compara con el voltaje generado en el trimmer que nos permitirá modificar la
sensibilidad del circuito, si el voltaje en el divisor de tensión es mayor que
el de sensibilidad la carga se enciende, pero si es menor la carga se apaga.
Existen
dos formas de encender o apagar la carga y son con un relay o con un triac,
elegimos la opción de triac ya que al ser un interruptor de estado sólido
permite encender y apagar la carga una mayor cantidad de veces que un relay.
FUNCIONAMIENTO DEL OPTOACOPLADOR
Un
opto acoplador, también llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente,
es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor
activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente opto
electrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac. De este modo
se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un foto emisor y un foto
receptora cuya conexión entre ambos es óptica.
Estos elementos se encuentran
dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar
para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles.
El
MOC3021 consta de un diodo emisor de infrarrojos de arseniuro de galio
ópticamente acoplado a un interruptor bilateral de silicio. Este dispositivo
está diseñado para su uso en aplicaciones que requieren disparo aislado de
TRIAC.
TRIAC
Un
TRIAC o Triodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la
familia de los tiristores. La diferencia con un tiristor convencional es que
éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría
decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.
La potencia de la fotocelda depende del triac, en nuestro caso el BT138 soporta hasta 600Vpp y una corriente máxima de 12A lo cual nos da una potencia máxima de hasta 3600W
Figura 3, mascara de componentes y rutas del circuito
