Fase 1-Circuito Con Diodos y Transistores Bipolares

Electronica analoga
Fase 1
Presenta la solución al problema del circuito con diodos y transistores bipolares
Presentado a:
Alejandro Rafael Garcia
Entregado por:
Alexander Ortega García
Codigo:94454283
Grupo:
203006_54
UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA -UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
13-03-2024
CALI
El problema:
Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa instrumentos
electrónicos. Su primera asignación es presentar trabajando en equipo con cuatro compañeros, una
solución 2 llamada interruptor crepuscular, el cual permite automatizar el encendido y apagado de una
lampara según las condiciones de iluminación existentes, de modo tal, que esta, permanezca encendida por
ejemplo durante la noche y apagada durante el día. El equipo de trabajo cuenta con 3 semanas para
presentar un informe a la empresa, en él mismo, es obligatorio se evidencie una fundamentación teórica,
una argumentación y la validación de la solución. Además, de ser aprobada la propuesta, se deberá realizar
una implementación real y para ello se contará con acceso a los laboratorios.
1. Luego de la lectura de los recursos educativos requeridos para la unidad 1, cada estudiante debe
describir con sus propias palabras la teoría de funcionamiento del circuito anterior.
En la figura del circuito tenemos un transformador que esta alimentado con un voltaje de 120
voltios de CA el cual al aplicar una fuerza electromotriz que es una diferencia de potencial que se
mide en voltaje al devanado primario se origina un flujo magnético en el núcleo de hierro el cual
se transportara del devanado primario al secundario estas laminas están ahí para disminuir las
corrientes parasitas de nuestro circuito el cual por la salida del trafo vemos un voltaje de 9 voltios
que nos entran a los diodos rectificadores el cual vamos a pasar de alterna a continua donde
tenemos dos diodos 1N4004 trabajando cuando hay un semiciclo positivo o negativo y se activan
cuando el voltaje que está pasando por ellos es 0.7 voltios en silicio por cada uno, después para
seguir rectificando nuestra onda agregamos otro nuevo elemento que es nuestro capacitor de
filtrado CAP-ELECT el cual se nos opone a nuestros cambios de voltaje para ir calmando nuestro
rizado, el cual este debe ser con un voltaje superior al 4% de los que estamos manejando para
que no se nos vaya a estallar el componente ,entonces nuestra onda se parece a una línea recta
teniendo una leve variación por nuestro capacitor que se maneja como voltaje de rizado, después
tenemos una resistencia limitadora que limita la corriente que atraviesa los diodos llegando el caso
que exceda los 0,7 volt el diodo D1 quedara polarizado directamente recortando el exceso de
tensión ,luego nos pasara por el diodo Zener1N4733A de 5,1 que tenemos polarizado
inversamente el cual nos regula la tensión manteniéndola casi constante con independencia a la
variaciones de red ,luego nos encontramos con un sensor LDR de luz o foto resistencia del cual al
no tener luz esta resistencia es bastante elevada entonces la tensión aquí no va a ser significativa
entonces no se va a activar el transmisor pero en caso contrario tenemos que cuando hay luz la
resistencia cae teniendo un voltaje mayor y podemos superar el umbral de trabajo del transistor
2N3904 y se produce una corriente de base controlando la corriente que entre el emisor y colector
del cual pasa por las bobinas del relé RL1 en una cantidad de corriente se activa generando un
campo magnético y cambia el estado de sus contactos del cual el que esta NC pasa a NA ahí yo
puedo gobernar cualquier estado del bombillo led interpretando este circuito como un interruptor
crepuscular del cual tenemos nuestro potenciómetro de 2K POT_HG para controlar dicho paso de
voltaje hacia nuestro led, también es bueno siempre tener un diodo de protección 1N4004 al lado
del relé que seria el D6 para proteger el circuito cuando se me libere la energía del relevo cada vez
que cambia de estado para que no me reviente el transistor por la corriente de la inductancia de la
bobina,este rele nos actúa cuando esta la luz alejada de la fotocelda el led esta encendido con el
contacto cerrado del relevo y cuando esta cerca
2. Para Argumentar matemáticamente el diseño presentado cada participante debe realizar los
siguientes ejercicios y presentarlos como aporte en el foro:
A. Calcular la relación de transformación del transformador reductor teniendo como entrada en el
primario 120VAC RMS y como salida en el secundario de 9VAC o 12VAC.
Calcule también cuál sería la inductancia del primario Lp en el transformador TRAN-2P2S de
Proteus para tener la salida de voltaje AC deseada.
C=ℑ/(Vpp∗2 f )
120
X= =13.3 esta seria nuestra relación de transformación
9
 Hallamos la inductancia del primario
Lp=( VpVs )∗Ls ( Inductancia del primario )

Lp=(
9 )
2
120
∗1=177.7 H (este valor lo colocamos en proteus)
B. Calcular el capacitor de filtrado del rectificador para obtener un rizado de 0.28Vpp a una
corriente máxima de Im=110mA convertimos a amperios.
ℑ 0 ,11 A 0 ,11
C= = =
Vpp∗2 f 0 , 28 v∗2∗60 hz 33 , 6
−3
C=32738∗10 =3273 μf
C. Calcular el valor de la resistencia limitadora Zener para la referencia 1N4733A.
Convertimos el voltaje RMS a voltaje pico de la sgte manera
Vs(v . salida rectificador)=Vpsec (v . salida transformador )−1 , 4
9 volt
Vpsec= =12.73 v
0,7071
Vs=Vpsec−1 , 4
Vs=12.73−1 , 4=11.33Vac
El diodo Zener es 1N4733A de voltaje nominal según tabla de 5,1 voltios una corriente máxima
de 178 mA y calculamos en lo que debe trabajar el diodo como mínimo
Izmax=178 ma
Izmin=Izmax∗0 , 15
Izmin=178 ma∗0 , 15=26 ,7 ma
Aplicamos formula para calculo de la resistencia serie limitadora zener min y max
Vs−Vz
Rsmin=
Imax
11.33−5 ,1 v
0,178 A
6.23
=35 Ω Rsmin
0,178
( Vs−Vz )
Rsmax=
Izmin
Rsmax= (11.33−5 ,1 v
0,0267 A )
=233.33 Ω
Rsmax + Rsmin
R z=
2
233.33 Ω+35 Ω
R z= =1 34.16 5 Ω valor de la resistencia .
2
D. Calcular el valor de la resistencia limitadora del LED para un led de 20mA.
Led=20 ma Calculamos nuestra resistencia limitadora en el led
Vcc−Vf
Rled= ¿ led es verde seria 3.6 v
If
5 , 1 v−3.6
Rled=
20 ma
Rled=75 Ω
2. Cada participante debe presentar la simulación del circuito utilizando Proteus, Multisim o
cualquier otro simulador de circuitos electrónicos en que pueda evidenciar el correcto
funcionamiento del sistema y realizar las siguientes mediciones:
- Voltaje RMS (Eficaz) del primario y secundario del Transformador. utilizando el voltímetro AC.
- Voltaje Pico del Primario y Secundario del Transformador utilizando el osciloscopio.

- Voltaje de salida del rectificador con filtrado.
- Voltaje VBE (Voltaje Base Emisor) del BJT. - Corriente de Colector IC del BJT,acá tenemos
cuando esta desactivada la fotocelda cuando esta alejada la lampara teniendo un cambio en el
valor de la resistencia el cual es baja activando el transistor 2N3904.
 En este punto la tenemos cerca la lampara cuando esta con la lampara cerca teniendo un
cambio en el valor de la resistencia el cual es bastante baja el cual no activa el transistor
2N3904, teniendo desactivado el led.
3. Voltaje RMS (Eficaz) del
primario y secundario del
Transformador. utilizando el
En esta grafica se observa cuando esta activo el led el cual tenemos alegada la lampara.
En esta otra cuando esta desactivado el led cuando esta cerca la lampara del fotoresistor o fotocelda.

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Lp=( VpVs )∗Ls ( Inductancia del primario )

D. Calcular el valor de la resistencia limitadora del LED para un led de 20mA.

Led=20 ma Calculamos nuestra resistencia limitadora en el led

- Voltaje Pico del Primario y Secundario del Transformador utilizando el osciloscopio.

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