luces señalización emergencia

8/20/2019 Luces Señalización Emergencia

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FACULTAD DE ING. ELECTRÓNICA

Y

ELÉCTRICA

ELECTRÓNICA DE POTENCIA

PROFESOR:

Ing. UNSIHUAY TOVAR ROBERTO

TEMA:

USO DE INVERSORES PARA ILUMINACIÓN EN CASOSEMERGENCIA

ALUMNOS: CÓDIGO:

Yactayo Gabriel, Jorge A. 01114976

Bravo Ochoa, Nahúm 05190005

Albines García, Juan Carlos 01120225


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Ciudad Universitaria, Julio del 2014

USO DE INVERSORES PARA ILUMINACIÓN EN

CASOS EMERGENCIA


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INTRODUCCIÓN

Es bien conocida la importancia que tiene la correcta señalización de seguridad

en los locales públicos y mucho más importante en aquellos que tienen un gran aforo y

afluencia de público, todo esto con la finalidad de proteger y preservar la integridad de

los asistentes ante la ocurrencia de alguna emergencia o imprevisto.

Como sabemos la electrónica está presente en todos los aspectos de la vida del

hombre y este la seguridad!, no es la e"cepción. El presente proyecto tiene por

finalidad mostrar las aplicaciones prácticas de los circuitos de potencia estudiados en la

clase de teor#a.

En este traba$o se implementara un sistema de señalización de emergencia para

una %ala de &eatro, que bien podr#a aplicarse a una sala de Cine, 'uditorio, etc.

(imos la necesidad de plantear el desarrollo de este proyecto, con la finalidad de

poder as# asegurar la evacuación segura del mencionado recinto ante la ocurrencia de

alguna emergencia que pudiera originar el corte de la energ#a el)ctrica y con ello la

ausencia total de visibilidad dentro del recinto, dado que una sala de teatro por la

naturaleza de su uso y diseño es un ambiente muy oscuro, que cuando se apagan

todas sus luces la visibilidad en su interior es nula aun en pleno d#a.

%i bien es cierto, la %ala en mención cuenta con un sistema de señalización con

luces en los peldaños de las escaleras de acceso, estas solo están en funcionamiento

cuando se cuente con la energ#a suministrada por la red comercial, pero ante un corte

del suministro comercial, no se cuenta con un sistema de respaldo que garantice el

funcionamiento de estas luces señalizadoras, a pesar de lo importante que esto resulta.


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El proyecto consiste en la implementación de un sistema de respaldo de energ#a

tipo *+%!, que en forma automática alimente al sistema de luces señalizadoras, ante

un corte de la energ#a del suministro comercial, lo cual permitirá la evacuación rápida y

segura del este recinto ante la ocurrencia de cualquier situación de emergencia.

El sistema a implementar está compuesto principalmente de dos subsistemas un

circuito que permita la carga de un banco de bater#as, que sirva como fuente de energ#a

ante la ausencia de la energ#a del sistema comercial y un circuito inversor, que pase

esta tensión continua a una tensión alterna, dado que las luces señalizadoras son

alimentadas con corriente alterna.

'demás de esto se implementara un sistema de conmutación automática, que

permita encender las luces señalizadoras inmediatamente se detecte la ausencia deenerg#a suministrada por la red comercial.


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MARCO TEÓRICO DEL PROYECTO

En primer lugar veamos algunos e$es temáticos importantes relacionados con la

seguridad en lugares públicos.

ASPECTOS BASICOS DE SEGURIDAD

-oy en d#a ' %E/*012'2 ha adquirido mayor relevancia. En el mundo cada vez son

más las empresas que van tomando conciencia de su importancia y el +erú no es a$eno

al desarrollo de esta 3cultura de prevención4.

+or eso, en nuestro pa#s contamos con normas obligatorias renovadas y adecuadas que

locales de todo tipo tienen que cumplir, sobre todo por un principio humano de

salvaguardar las vidas de sus visitantes y traba$adores frente a un siniestro.

%abemos además que cuando un local toma mayor cantidad de previsiones frente a

cualquier incidente que pudiese surgir, )ste genera un ambiente de confianza entre sus

empleados, clientes y visitantes que repercute de manera positiva en la producción.

as señales de seguridad son un medio eficaz para prevenir accidentes y

salvaguardar vidas y bienes ante siniestros de cualquier magnitud.

a actualización de la 5.&.+. 677.898:9 3%eñales de %eguridad4 es una norma gu#a que

nos enseña a identificar los distintos tipos de riesgo que pudiesen e"istir en un local a

fin de prevenir accidentes y cumplir con las inspecciones t)cnicas de seguridad de

2efensa Civil.

En la prevención de desastres de origen natural o tecnológico, uno de los aspectos más

importantes es la señalización.


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as señales normadas por 152EC;+1 y aceptadas por 2efensa Civil cumplen la función

de orientar a la población sobre cuáles son las zonas de seguridad, las zonas de peligro

o de alto riesgo, los lugares prohibidos, las zonas donde es obligatorio el uso de

equipos de seguridad, la identificación de equipos de emergencia y de lucha contra

incendios, las rutas de evacuación y en caso de producirse una emergencia sean

reconocidas inmediatamente gracias a sus colores y formas geom)tricas.

as p)rdidas de vidas y bienes no son producidas únicamente por el fenómeno, sino

tambi)n por el incumplimiento y poca importancia que se les da a estas señales. +or

esto, el 1nstituto 5acional de 2efensa Civil, considera fundamental la difusión y el

conocimiento masivo de las señales básicas de seguridad preventiva, siempre con el

ob$etivo de iniciar a toda persona en la práctica de hábitos de seguridad para su

autoprotección frente a situaciones de emergencia.

SEÑALIACION

C!"#e$%!&

%e entiende por señalización, el con$unto de est#mulos que condicionan la actuación del

individuo que los recibe frente a unas circunstancias riesgos, protecciones necesarias autilizar, etc.! que se pretenden resaltar.

Clases de señali'a#i("&

a señalización empleada como &)cnica de %eguridad puede clasificarse en función del

sentido por el que se percibe en


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&iene por ob$eto la %eñalización de %eguridad que se deberá establecer en los centros

y locales de traba$o

5o se aplica a


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b! a superficie luminosa que emita una señal podrá ser de color uniforme, o llevar un

pictograma sobre un fondo determinado.

c! %i un dispositivo puede emitir una señal tanto continua como intermitente, la señal

intermitente se utilizará para indicar, con respecto a la señal continua, un mayor grado de peligro o una mayor urgencia de la acción requerida.

d! 5o se utilizarán al mismo tiempo dos señales luminosas que puedan dar lugar a

confusión, ni una señal luminosa cerca de otra emisión luminosa apenas diferente.

Cuando se utilice una señal luminosa intermitente, la duración y frecuencia de los

destellos deberán permitir la correcta identificación del mensa$e, evitando que pueda

ser percibida como continua o confundida con otras señales luminosas.

e! os dispositivos de emisión de señales luminosas para uso en caso de peligro grave

deberán ser ob$eto de revisiones especiales o ir provistos de una bombilla au"iliar.

NORMA DE SEGURIDAD PARA UNA SALA DE PROYECCIÓN

C!"sidera#i!"es $ara su 2u"#i!"a,ie"%!&

9. +rohibición absoluta de fumar en su interior.

>. 5o superar la capacidad de las %ala

6. En ningún caso se reducirán los anchos de salida de la sala : pasillos : o se

entorpecerán los mismos.

?. +ara los pasillos internos : área de camarines etc. : se cumplirán las

prescripciones dadas en el punto anterior.

@. as puertas internas que conducen a un medio de escape estarán

permanentemente habilitadas sin ningún tipo de trabas.

A. a totalidad de las puertas que conducen al e"terior de %ala las

correspondientes al ingreso principal y aquellas posteriores que permiten la


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salida al e"terior desde la zona de camarines o escenario! tambi)n estarán

permanentemente habilitadas sin ningún tipo de trabas.

B. os sistemas de iluminación y señalización de emergencia deberán estar

permanentemente en funcionamiento.

. En toda función se deberá prever la presencia de un t)cnico que controle la

activación, ante una emergencia, del grupo electrógeno que alimenta las luces de

la %ala ante un corte de energ#a.

7. os sistemas de e"tinción matafuegos, hidrantes, lluvia de escenario! y aquellos

correspondientes a la detección de incendios, deberán estar en condiciones de

operatividad antes de cada función.

98. %e deberá garantizar la presencia de una persona en la puerta de acceso a la

%ala para el mane$o de las puertas y telón.

99. El hall de entrada a la %ala, espec#ficamente la superficie y camino que

comunica al e"terior del edificio, deberá mantenerse libre sin ningún tipo de

reducción o presencia de elementos.

SISTEMA DE SEÑALIACIÓN AUTOMATIADO

Des#ri$#i(" de u"a Sala de %ea%r!

*na sala de teatro cuenta con amplias puertas de ingreso frontales, puertas posteriores

y una salida de emergencia ubicada cerca al escenario. as butacas se organizan en

tres bloques y cuentan con pasillos con peldaños! a sus costados y dos pasillos

centrales que separa estos bloques. Cerca a la puerta de ingreso principal, as# como en

la salida de emergencia se encuentran carteles luminosos que señalan la salida, estos

funcionan con pilas recargables, de tal manera que aun en un posible corte del

suministro de energ#a comercial podrán seguir funcionado en forma correcta. Cada

pasillo, de los cuatro e"istentes en la sala de &eatro, tiene en cada uno de sus peldaños


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una luz que sirve como un indicador de los peldaños que facilitan el desplazamiento de

las personas cuando la sala est) con la iluminación ba$a o esta est) apagado.

' continuación mostramos algunas imágenes del recinto, para que nos esclarezcan el

panorama y nos den una mayor compresión de la disposición f#sica del recinto.

Señali'a#i(" e" l!s $eldañ!s& en cada peldaño de los pasillos se encuentran

ubicados focos incandescentes de 988D, estos cuentan con un sistema difusor para

atenuar en brillo de la luz y servir de luces piloto para señalar los peldaños cuando la

sala del auditorio no se encuentre iluminado.


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Le%rer!s lu,i"!s!s& están ubicados cerca de la puerta de ingreso y salida de

emergencia, para señalizarlas y as# permitir una rápida evacuación del lugar.


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DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO&

' continuación mostramos un diagrama de bloques general de nuestro sistema.

Como podemos apreciar en el diagrama de bloques arriba mostrado, podemos separar

nuestro sistema en dos grandes bloques principales el circuito cargador de bater#as

automático y el circuito inversor.

UPS 3U"i"%erru,$%i)le P!4er S+s%e,5

*+% es la abreviatura de *ninterrumptible +oer %ystem, %istema de Energ#a

1ninterrumpida!.

UTILIDAD Y 6UNCIONES

*n *+% se usa para alimentar a un equipo electrónico o el)ctrico, que si se detiene o sealtera su funcionamiento por un problema en la alimentación el)ctrica, resulta costoso,

tanto en dinero como en tiempo, por p)rdida de información o en daños en sus

componentes.


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*n *+% se compone de ? partes

9. *n rectificador que rectifica la corriente alterna de entrada, proveyendo corriente

continua para cargar a una bater#a. 2esde )sta se alimenta a un inversor que la

convierte nuevamente en alterna. uego de haberse descargado la bater#a, )sta se

recarga generalmente en un tiempo de a 98 horas, por lo cual la capacidad del

cargador debe ser proporcional al tamaño de la bater#a necesaria.

>. *na bater#a cuya capacidad en 'mperes -ora! depende del tiempo autonom#a!

durante el cual debe entregar energ#a cuando se corta la entrada del equipo *+%.

6. *n 1nversor que convierte la corriente continua de la bater#a en corriente alterna,adecuada para alimentar a los equipos conectados a la salida del *+%. %u capacidad

de potencia depende del consumo total de los equipos a alimentar.

?. *n conmutador Fy:+ass! de > posiciones que permite conectar la salida con la

entrada del *+% Fy +ass! o con la salida del inversor.

UPS Ti$! ON LINE

En este tipo de *+%, el Conmutador está normalmente conectado a la salida del

1nversor. a corriente pasa por el rectificador en forma permanente, carga la bater#a y

además alimenta el 1nversor, que a su vez provee de corriente alterna a la salida.

%i se corta la tensión de la entrada, las bater#as siguen alimentando al 1nversor, por lo

cual la salida no sufre ninguna interrupción por el corte. El rectificador debe estar

dimensionado para proporcionar más potencia que el 1nversor, pues además debe

recargar a la bater#a luego de una descarga. 'mbos deben poder traba$ar con toda su

potencia en forma permanente.


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%olo si hay alguna falla en el sistema rectificador:bater#a:convertidor, se conecta el

conmutador al Fy:+ass para permitir que no haya interrupciones en la alimentación de

la salida. Como la corriente de entrada se rectifica, un *+% ;5 15E puede corregir la

frecuencia de entrada.

; sea que un *+% ;5 15E +*E2E E%&'F11G'0 &E5%1=5 H I0EC*E5C1'. ' este

sistema se le llama tambi)n de doble conversión, pues tiene un primer conversor de

corriente que es el 0ectificador, y un segundo conversor que es el 1nversor.

&anto la entrada como la salida pueden ser monofásicas o trifásicas, según la potencia

del *+%.

Este tipo de *+% ;5 15E de doble conversión es el más adecuado para alimentar

equipos muy importantes yJo muy sensibles a los problemas de la energ#a de

alimentación %ervers, Centrales, Equipos de comunicación de voz y datos, +CKs con

rel)s y contactores con bobinas de corriente alterna, etc.!.

0epresentación gráfica del funcionamiento del *+% ;5 15E


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MODELOS DE UPS ENERGIT TIPO ON LINE&

os Lodelos de *+% ;5 15E de Energit %.'., pueden traba$ar con sus Fater#as

1nternas para poco tiempo de autonom#a o con Fater#as E"ternas para largo tiempo de

autonom#a.

Con Fater#as 1nternas, ya que el 0ectificador y el 1nversor están diseñados para

entregar permanentemente la potencia nominal. a única diferencia es con el

funcionamiento del 0ectificador como cargador.

+ara bater#as internas de ba$a capacidad, el cargador está preparado para cargar con

poca corriente, por lo que cuando se necesitan bater#as e"ternas de gran capacidadpara larga autonom#a, se debe generalmente! agregar un Cargador e"terno a fin de

poder recargar las bater#as en un tiempo adecuado a 9> horas!.

Consultar al 2epartamento de (entas de Energit %' por los modelos de *+% ;n ine

de

MEntrada Lonofásica : %alida Lonofásica de 9 a 98 Nva.

MEntrada &rifásica : %alida Lonofásica de 98 a >8 Nva.

MEntrada &rifásica : %alida &rifásica de 98 a >88 Nva.

UPS Ti$! STAND7BY

En este tipo de *+%, el Conmutador está normalmente conectado a la l#nea de entrada

Fy +ass!, llevando la energ#a de la entrada directamente a la salida /eneralmente a

trav)s de un estabilizador de tensión y filtro de l#nea!.

%i se corta la tensión de entrada, el conmutador conecta la salida al 1nversor, el cual

comienza a funcionar instantáneamente, alimentando a la salida desde las bater#as.


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2esde que se realiza el corte de la l#nea de entrada o que está fuera de rango normal!

hasta que se repone la alimentación de >>8 (olts a la salida, pasa un tiempo del orden

de @ milisegundos o O de ciclo!, que es generalmente imperceptible para los equipos

informáticos o electrónicos en general.

2icho tiempo se denomina &1EL+; 2E C;5L*&'C1=5 y es lo que diferencia a la

prestación entre un *+% %&'52 FH de un *+% ;5 15E.

+or otro lado, el Cargador provee solo la corriente para recargar y mantener cargada a

la bater#a y no a la salida. H el 1nversor traba$a tomando energ#a desde la bater#a solo

cuándo la l#nea de entrada esta anormal.

+or ello, el dimensionamiento del *+% %&'52 FH es de menor tamaño y mucho más

económico, pues tanto el 0ectificador : Cargador y el 1nversor son de menores

dimensiones.

;tra diferencia entre un *+% %&'52 FH y un *+% ;5 15E, es que como en la

condición de la l#nea normal, la entrada pasa a la salida casi en forma directa

estabilizada o filtrada!, no se puede cambiar la frecuencia, por lo cual un *+% %&'52

FH no puede corregir ni estabilizar frecuencia.

os *+% %&'52 FH se pueden utilizar en +CKs, grupos de +CKs, pequeños servers,

equipos electrónicos de todo tipo, equipos de audio y comunicaciones de voz y datos no

cr#ticos, +CKs con rel)s de corriente continua, etc.


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MODELOS DE UPS ENERGIT TIPO STAND7BY&

3SEG8N AUTONOM9A RE:UERIDA5&

; UPS CON BATER9AS INTERNAS/

+'0' +;C; &1EL+; 2E '*&;5;LP' 2e @ a 68 minutos

Estos tiempos son los necesarios para archivar lo que se estaba procesando cuando

sobreviene un corte de energ#a.

En estos modelos normalmente las bater#as son internas, de ba$a capacidad,

contenidas en el mismo gabinete que la parte electrónica, herm)ticas, involcables ylibres de mantenimiento, del tipo de electrolito absorbido.

El 0ectificador : Cargador de bater#as es tambi)n pequeño y el 1nversor esta

t)rmicamente dimensionado para poco tiempo de traba$o.

Lodelos con bater#as internas

ong &ime : F1 de ?88, A88 y B@8 (' y modelos especiales con transformador de◾

aislación galvánica para registradores fiscales y otros con forma de onda %E5;12E

para Circuitos Cerrados de &(, audio y video.

&op ine : F1 de @@8 a ?888 ('◾

; UPS CON BATER9AS E


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1nclusive se les puede conectar una o varias lámparas para iluminación de emergencia

sin que se supere la capacidad de potencia nominal del Equipo *+%.

En estos modelo las bater#as son normalmente colocadas sobre una plataforma o

estanter#a o me$or aún en un gabinete porta bater#as, lo cual es una me$or condición

est)tica y de seguridad el)ctrica.

El 0ectificador : Cargador de bater#as está diseñado para la recarga en a 98 horas!

de bater#as grandes y el 1nversor está dimensionado t)rmicamente para funcionar varias

horas.

Lodelos con Fater#as E"ternasong &ime : FE de ?88 y A88 (' con un cargador de bater#as de @ amperes de◾

corriente continua.

&op ine : FE desde @@8 (' a ?888 (' con un cargador de bater#as de B a 98◾

amperes.

TIPOS DE BATER9AS E (olts. %u capacidad está definida por el tiempo

autonom#a! que se desea traba$ar con el *+% sin alimentación normal. El tipo de

bater#as puede ser de electrolito l#quido, preferentemente totalmente cerradas sin

mantenimiento, o de electrolito absorbido herm)ticas, involcables, de mayor costo!.

Eventualmente con bater#as e"ternas de gran capacidad, se requiere un cargador

adicional al del *+% para recargar a las bater#as en un tiempo que no supere las 98

horas, para recuperar carga antes de que se presente otro corte de energ#a.


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+otencia nominal de un *+% se debe considerar la suma de las potencias de consumo

de todos los equipos conectados a la salida del *+%, e incluir un eventual crecimiento

previsto.

CIRCUITO INVERSOR DE TENSIÓN

El esquema en bloques de la imagen superior intenta ser muy claro. El corazón del

desarrollo se basa en un oscilador que se encargará de generar una señal de @8 o A8

ciclos por segundo para activar los transistores L;%IE& quienes se encargan de

conmutar, a trav)s de cada uno de los bobinados del transformador &9, la energ#a que

le suministra la bater#a Fat9. &9 es un transformador convencional de >>8('C a :7(olts

Q 7(olts. El bobinado correspondiente a los 7(olts se conectarán a los L;%IE& y laparte de >>8('C será la salida hacia la carga luces!.

Con un transformador &9 de la tensión antes especificada y de > 'mperes de capacidad

de suministro de corriente podemos colocar cargas de hasta 68D sin problemas. +or

último y a la izquierda del diagrama se puede ver el bloque correspondiente al cargador

de la bater#a Fat9. 'qu# utilizaremos un sistema que cargará la bater#a hasta el valor

correcto y luego cortará la carga de manera automática hasta que la tensión de la

bater#a descienda y vuelva a reiniciarse el ciclo de carga.


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' continuación mostramos en diagrama del circuito inversor


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En la etapa de potencia, a la salida del circuito, encontramos los transistores L;%IE&

10IG??5, el transformador &9 y un capacitor de 988nI:A68( para suavizar los picos de

conmutación inducidos en el transformador. ' este capacitor se le puede dar cualquier valor hasta 9uI siempre utilizando capacitores de poli)ster! o se pueden colocar varios

en paralelo tratando de no superar ese valor má"imo recomendado.

*n fusible en la alimentación, al punto medio del transformador, siempre será una

buena medida de seguridad y precaución. 0emarcamos entonces lo importante a saber

y entender lo que habitualmente es el bobinado primario de un transformador, aqu# es

la cone"ión de salida hacia una lámpara de ba$o consumo. o que siempre es el

bobinado secundario de un transformador, aqu# se conecta a los transistores deconmutación y a la bater#a según como indica el circuito.

os transistores R9 y R> serán activados por un circuito integrado CL;% C2?8?BF queestará conectado para funcionar como un oscilador libre y que nos entregará una onda

cuadrada en cada una de sus salidas R y JRJ!JRJ S R negada!, invertidas 98T entre s#.

Esto resultará en que una de las salidas estará en estado lógico alto mientras la otra se

encuentre en estado lógico ba$o y viceversa. Este modo de funcionamiento alternará la


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conducción de R9 y R> induciendo una tensión alterna útil en el secundario de &9, muy

cercana al valor nominal de tensión del transformador. En este punto debemos

mencionar siempre que la tensión de salida dependerá de la carga que le conectes a la

salida del transformador &9.

%i de$as la salida libre, puede que obtengas hasta 688( de tensión, pero al conectar una

carga notarás que ese valor disminuirá y se establecerá entre los 9B@ y los >@8 (olts,

insistimos de acuerdo a la potencia consumida por la carga. %i colocas cargas mayores

a 68 o ?8D la tensión caerá a valores inoperables.

%i deseas obtener mayor potencia de salida, debes incrementar la capacidad en

'mperes de &9 e intentar disminuir la tensión de 7 Q 7('C a A Q A('C del mismo

transformador para obtener mayor potencia de salida. &ambi)n aumenta el valor nominal del fusible de protección.

El circuito formado por +9, C9 y 06 se encargan de fi$ar la frecuencia de traba$o del

C2?8?BF

Estos responden a la fórmula & S ?,?8 U 0 U C

2onde 0 se e"presa en ;hms, C en Iaradios y & en segundos, siendo ?,?8 un valor

constante.

2e este modo, podemos 3$ugar4 con distintos valores de capacitores y resistores hasta

lograr una frecuencia que nos entregue el me$or rendimiento de &9, el que se observará

logrando la má"ima tensión de salida. Esto significará que el núcleo será capaz de

transmitir la mayor cantidad de energ#a desde un bobinado hacia el otro y que la

frecuencia lograda será la óptima para este propósito.

El #ir#ui%! i"%egrad! CD=>=?

Fásicamente el Circuito 1ntegrado CL;% C2?8?B es un multivibrador que puede ser

utilizado como astable o monoestable. +ara la implementación de uno o de otro circuito


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utiliza tan solo una capacidad con una resistencia, haciendo realmente sencillo el

cálculo de la frecuencia de salida.

El mismo posee tres salidas de frecuencia la frecuencia principal pin 96! y dos salidas

complementarias, una negada y la otra normal, estas dos son divisores de frecuencias,

es decir, son salidas equivalentes a la mitad de la salida principal.

a principal venta$a de este oscilador, es que su ciclo de traba$o es constante del @8V,

con una oscilación muy estable.

'dmite un amplio rango de tensiones de alimentación desde 6 ( hasta 9@( y permite

obtener frecuencias de oscilación de hasta 9 L-z.

(eamos el diagrama en bloques del circuito completo


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(eamos detalladamente la función de estos pines

C7TIMING 3$i" .5& Entre este terminal y el 6 se conecta el capacitor que se necesite.

R7TIMING 3$i" @5& Entre este terminal y el 6 se conecta la resistencia que sea

necesaria.

RC COMON 3$i" 5& Este terminal es el común entre la resistencia y el capacitor.

3$i" =5& 'qu# se debe colocar un nivel ba$o de tensión para que el circuito funcione

como '%&'FE.

ASTABLE 3$i" 5& 'qu# se debe colocar un nivel alto de tensión para que el circuito

funcione como '%&'FE, si este terminal no se utiliza se debe colocar un nivel ba$o de

tensión contrariamente con el terminal ?.


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TRIGGER 3$i" 5& 2isparo negativo. Este se utiliza para la configuración de un

monoestable con disparo negativo por nivel ba$o!, aqu# se debe colocar un nivel ba$o de

tensión para que el circuito comience con el periodo monoestable.

Vss 3$i" ?5& &erminal de masa.

TRIGGER 3$i" 5& 2isparo positivo. Este se utiliza para la configuración de un

monoestable con disparo positivo por nivel alto!, aqu# se debe colocar un nivel alto de

tensión para que el circuito comience con el periodo monoestable.

E5& Es una de las salidas, inversa del terminal 99!, que comparada con la salida

;%C1'&;0 ;*& tiene la mitad de la frecuencia.

Q́ 3$i" ..5& Es la otra de las salidas, inversa del terminal 98!, que comparada con la

salida ;%C1'&;0 ;*& tiene la mitad de la frecuencia.

RETRIGGER 3$i" .@5& 0edisparo. Este terminal se utiliza en la configuración de

Lonoestable, para redisparar dentro del ciclo de la temporización , entonces si se

coloca un nivel alto en este pin antes que se termine el periodo del monoestable, se

sumara otro periodo más del monoestable como se ve en la siguiente figura.


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OSCILLATOR OUT 3$i" .5& %alida, y del doble de la frecuencia que las salidas R y

Q́ .

VDD 3$i" .=5& &ensión de fuente entre 6( y 9@ (!.

+ara ayudarnos en la preparación del circuito que deseamos el fabricante nos da una

tabla, para una rápida configuración. 's# como tambi)n para el cálculo del periodo.

MODOS DE OPERACIÓN

ASTABLE&


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MONOESTABLE&

El #ir#ui%! de 2u"#i!"a,ie"%! au%!,-%i#!

+ara comprender de manera sencilla el funcionamiento automático de la luz de

emergencia, tomaremos a &9 FCA?8! como un interruptor que para conducir para

comportarse como una llave cerrada! debe tener ba$a tensión en su base.

WCómo logramos una ba$a tensión en la base de &9X

-aciendo conducir, como si fuese una llave cerrada, a &> '989@!. 2e este modo, la

tensión de la bater#a alimenta el circuito integrado a trav)s de 0?!, )ste comienza a

oscilar, actúa sobre los L;%IE& y )stos hacen traba$ar al transformador que se

encargará de generar la tensión necesaria para encender la lámpara conectada a su

salida.

&> conduce porque 09? pone su base a un potencial ba$o. Cuando vuelve la energ#a

el)ctrica y el circuito se dispone a comenzar el ciclo de carga de la bater#a, la base de

&> recibe tensión positiva a trav)s del divisor resistivo formado por 09@ y 09A,

interrumpiendo la conducción de &>. 'l pasar a cortarse la conducción de &>, tambi)n

se interrumpirá la corriente que circula por &9, deteniendo la oscilación y apagando la

luz de emergencia.


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Es decir, el circuito inicial del cargador de bater#as con el transformador y el rectificador

de entrada nos servirá de monitor para determinar cuándo la luz de emergencia se debeencender y cuándo se debe apagar. +or lógica, al interrumpirse el suministro el)ctrico,

la luz encenderá y al retornar la energ#a por la red, la luz se apagará de manera

automática.

CIRCUITO CARGADOR DE BATER9AS AUTOMTICO

&odos los sistemas de iluminación de emergencia necesitan disponer de una fuente deenerg#a capaz de suministrarles potencia durante el mayor tiempo posible a los circuitos

encargados de encender las luminarias incorporadas durante los momentos en que el

suministro de red de$a de estar presente. +ara que la bater#a est) siempre completa en

su capacidad de acumular energ#a necesitamos un circuito que pueda conectar, en

forma automática, un cargador y que 3observe4 de manera continua la tensión en los


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bornes de la bater#a. Es decir, cargarla hasta un l#mite seguro de operación apropiada y

mantenerla siempre dentro de l#mites correctos de tensión. 2ebemos recordar que una

bater#a no puede estar conectada a un cargador de forma continua ya que un e"ceso de

tiempo de carga termina arruinando la bater#a. Es por esto que nuestro diseño debe

estar siempre atento a mantenerla en buenas condiciones para cuando sea necesario

su funcionamiento.

En nuestro traba$o utilizaremos una sola bater#a, pero pueden conectarse varias en el

arreglo serie : paralelo que sea necesario de acuerdo a las caracter#sticas del equipo

generador. El circuito que desarrollaremos en este proyecto estará orientado hacia la

carga y manutención de una bater#a de plomo ácido. 2e todos modos, como

e"presamos antes, el diseño puede adaptarse fácilmente a sistemas compuestos con

varias bater#as.

El circuito fundamental es e"tremadamente sencillo y muy fácil de implementar. +ara

cargar nuestra bater#a de plomo ácido necesitaremos nada más que un circuito

rectificador de onda completa y una resistencia en serie con la bater#a para limitar la

corriente de carga.

El desaf#o en este diseño es construir un sistema de control que nos permita cargar la

bater#a a un r)gimen de corriente constante para mantenerla siempre dentro de losl#mites operativos de uso y dentro de los márgenes de seguridad que establece el

fabricante para su corriente y tensión de carga. +ara esto utilizaremos el popular 5E@@@

que cada d#a demuestra ser útil para más aplicaciones! y otros componentes más.

El cargador se inicia con un transformador convencional de >>8('C que en su

secundario pueda entregar una tensión de 9@('C. %i usamos un transformador con

derivación central y dos bobinados de 9@('C, podemos emplear dos diodos para armar

un rectificador de onda completa. %i en cambio usamos un transformador con una salida

única de 9@('C, deberás utilizar un puente de ? diodos para obtener el mismo

resultado.

En ambos casos, la corriente nominal del secundario no debe ser inferior a >'mperes.

*n fusible de 9'mper para me$orar la seguridad del con$unto completa la etapa de


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entrada y cone"ión a la red comercial. 26 y 2? cumplen la función de rectificar la señal

alterna de entrada, mientras que 2@ y 2A separan y a#slan la tensión rectificada y sin

filtrar que es enviada al circuito visto en el art#culo anterior donde se la utiliza para

detectar la ausencia de la tensión de l#nea y viceversa.

0ecordemos que en este punto la señal rectificada no puede estar filtrada de manera

eficiente como ser#a lógico pensar! ya que la respuesta a la falta de energ#a debe ser

inmediata para encender la luminaria de emergencia.

En una configuración con capacitores electrol#ticos de gran valor, se demorar#a muchotiempo el encendido de la luz hasta que los filtros se descarguen. %i vemos esta entrada

de tensión en el circuito de la entrega anterior, notaremos que el filtrado es muy

pequeño 98uI! acompañado por una resistencia 98N! encargada de drenar a /52 la

tensión de manera rápida y provocar un inmediato cambio de estado en los transistores

asociados para activar el funcionamiento del C2?8?B dentro del circuito del inversor.


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En nuestro circuito podemos ver la cone"ión de 2A que se encargará de conectar la

tensión a los reguladores de 9>(olts y (olts (09 y (0>. Cabe mencionar el beneficio

de conectar (0> a la salida de (09 a trav)s de 09>! para lograr un traba$o a menor

temperatura por parte de (0> ya que su entrada nunca superará los 9>(olts.

%i en cambio la cone"ión se hubiera realizado en el cátodo de 2A, la diferencia entre la

tensión de entrada respecto a la tensión de salida habr#a sido mayor y en consecuencia

la temperatura disipada ser#a siempre elevada. (09 se utiliza para energizar el rel) o

relay! encargado de conectar el cargador a la bater#a mediante 07 y, por su parte, (0>

alimentará con una tensión regulada de (olts al 5E@@@. Esta alimentación será vista

en la placa final mediante un indicador E2 de color verde.

*tilizando la red de resistencias divisoras de tensión internas que posee el 5E@@@ y loscomparadores de tensión que hacen cambiar de estado al Ilip:Ilop interno, armaremos

dos redes e"ternas a$ustables para activar o desactivar la salida hacia el rel) mediante

&9.

Esto es, +> se regula para a$ustar el nivel de tensión a la que se debe interrumpir la

carga de la bater#a. +9, en cambio, se a$ustará para determinar el umbral m#nimo de

tensión que tendrá la bater#a para activar el cargador. Es decir, hasta qu) valor

de$aremos que ba$e la tensión de la bater#a para volver a iniciar la secuencia de carga.

*na bater#a, mientras se está cargando, incrementa poco a poco la tensión entre sus

bornes hasta alcanzar un má"imo en nuestro caso, 96.(olts!. uego, al desconectarse

en forma automática el suministro de corriente de carga, la tensión acumulada

e"perimenta un descenso normal de almacenamiento hasta un valor donde debe

mantenerse y no debe ser inferior a los 9>.@ a 9>.A(olts de tensión.

+or lo tanto, y en función de este análisis, +> se a$ustará a 96.(olts y +9 a 9>.@(olts.

%i durante per#odos prolongados el equipo de iluminación no se utiliza, la bater#a

e"perimenta una p)rdida de carga natural, y por deba$o de los 9>.@(olts el cargador se

activará para llevarla nuevamente a los 96.(olts de má"ima carga.


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El descenso de la tensión en bornes de la bater#a no puede ser rápido. Eso indicar#a

que la bater#a se encuentra en mal estado y habr#a que proceder a su reemplazo. *na

descarga normal luego de una carga completa debe durar en la bater#a unos dos d#as o

más hasta descender por deba$o de los 9>.@(olts. +ara controlar el ritmo de carga y

asegurarnos que nuestra bater#a se encuentra en óptimas condiciones, dispondremos

de los E2s indicadores de actividad del equipo.

HC(,! es el $r!#edi,ie"%! $ara a*us%ar P. + P@

+rimero nos aseguraremos de quitar 07, si es que ya la hemos instalado. uego, en

lugar de la bater#a conectaremos una fuente de alimentación variable y conectaremos la

alimentación a nuestro circuito. a fuente de alimentación e"terna se a$ustará a96.(olts y, por diseño, el cargador iniciará su traba$o en condición de carga, es decir,

con el rel) energizado.

Con +9 y +> colocados en su posición central, comenzaremos a a$ustar muy

lentamente! +> hasta comprobar que el rel) de$e de estar energizado. El E2 indicador

ro$o se apagará. uego, pasaremos la tensión de alimentación de la fuente e"terna a

9>.@(olts muy lentamente! y a$ustaremos +9 hasta que el rel) se active y se encienda

el E2 indicador. Controlaremos que el e"tremo superior de tensión permanezca en96.(olts y de este modo habremos a$ustado el controlador de carga de la bater#a.

HC(,! !)%e"e,!s el Jal!r de RF

+artiendo de una resistencia de A ;hms @D, colocaremos en las pruebas iniciales un

amper#metro un mult#metro! para controlar la corriente de carga de la bater#a. o me$or

que podemos darle a nuestra bater#a es una carga lenta y segura. Con un r)gimen del

9V o >V de la corriente má"ima de carga, obtendremos los me$ores resultados de

funcionamiento y duración de la bater#a.

+or e$emplo, nuestra bater#a indica que tiene una capacidad de B'mperJ-ora. os

cargadores convencionales aplican un 98V del valor de corriente nominal B'J-!, es


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decir, B88m' 8,B'mper! de carga. ' este r)gimen y al cabo de una hora o menos!, la

bater#a alcanza el valor má"imo de tensión aconse$ado por el fabricante comprobado

en ensayos de laboratorio!. %i en cambio utilizamos una corriente de carga de B8m'

8,8B'mper!, nuestra bater#a alcanzará la tensión má"ima a las 9> horas promedio! de

cone"ión. Esto nos permite una carga lenta y segura que desemboca en una mayor vida

útil de la bater#a, $unto a un me$or rendimiento durante su actividad operativa.


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