Circuitos

LUZ NOCTURNA AUTOMATICA

En nuestro hogar tenemos usualmente un bombillo que ilumina la entrada, el patio de ropas o el ante jardín. Como es una luz que está en el exterior de la casa, ¿a quien no se le ha olvidado apagarla? 
La dejamos prendida por horas y horas en el día y a veces por semanas, haciendo un consumo de energía innecesario.
Pensando en una solución a este problema, hemosdiseñado un dispositivo electrónico que se encarga de encender un bombillo, en el momento que el sol se oculta y se apaga automáticamente cuando el sol vuelve a asomar a la madrugada, igual que las lámparas de iluminación del alumbrado público.
Otra de nuestras motivaciones para hacer este circuito es dar a conocer algunos componentes como losoptoacopladores y los Triacs, enseñando su funcionamientobásico.
 
Diagrama esquemático
 

Este circuito funciona con voltajes desde 120 hasta 220 voltios, sin necesidad de hacerle ningún cambio. Por eso el condensador (C1) de la entrada de corriente (225) es a 250 voltios como mínimo y el condensador de rectificación (C2) (22 uF) es a 350V, ya que si alimentamos este circuito con 220 voltios AC, al momento de ser rectificados se conviertenaproximadamente en 330 voltios DC.
El bombillo puede ser hasta de 100W. Puede usar uno de más potencia, siempre y cuando cambie el Triac BT136, por uno que soporte más amperios como el BTA08600, que soporta hasta 8 amperios. No olvide usar un disipador para mantener elTriac refrigerado.
A continuación haremos una breve explicación de la función que desempeña cada componente del circuito.

Una de lasgrandes virtudes de este circuito es que NO NECESITA TRANSFORMADOR. En este caso usamos un circuito muy sencillo que baja el voltaje y lo rectifica, ahorrando dinero y espacio. 
El condensador (C1) de 2.2 uF de poliéster, está en serie a la entrada del voltaje de la red pública, restringiendo el paso de corriente (amperios). Este condensador sólo permite el paso de unos 60 mA aproximadamente,facilitando la reducción de voltaje que se hará mas adelante. La resistencia de 330K (R1) que está en paralelo con el condensador (C1), se encarga de descargar el condensador a la hora de desconectar el circuito, evitando que el condensador quede cargado y pueda enviarnos una descarga eléctrica, al momento de manipular el circuito. 
En el otro cable de entrada de la red pública hay una resistencia de10 ohmios (R2) que funciona como fusible y también ayuda a limitar la corriente.

Luego de que la corriente pasa por el condensador y la resistencia, llega a un puente de diodos formado por 4 diodos rectificadores, que se encargan de separar los semiciclos positivos de los negativos, entregándolos por separado, para luego ser rectificados por un condensador (C2), convirtiendo la corriente alterna(AC) en corriente directa (DC).
Recordemos que al rectificar una corriente se eleva su voltaje, multiplicándolo por raíz de 2 que es 1.4141. Esto quiere decir que para una alimentación de 120 voltios AC, obtendremos a la salida del puente de diodos un voltaje de 169 voltios, menos 2 voltios de consumo del puente y algunas perdidas, tendremos unos 157 voltios aproximadamente. Y para unaalimentación de 220 voltios AC, tendremos un voltaje de salida de unos 305 voltios DC aprox. Por esta razón el condensador de la fuente rectificadora debe ser de 350 voltios, de lo contrario se estallará al momento de conectar el circuito.
Ahora que tenemos el voltaje rectificado y con una corriente pequeña, debemos bajar el voltaje a unos 10 voltios DC. Para esto utilizamos un diodo zener. Es importanteresaltar que un diodo zener NO se debe conectar sin su respectiva resistencia de polarización, que limita la corriente que alimentará el zener, de lo contrario el zener se quemará. 
La resistencia de 39K a 5 watts (R3) que vemos en la fotografía es la resistencia de polarización del zener. Es necesario que sea a 5W, ya que el esfuerzo que tiene que hacer para bajar la corriente, genera un...