CIRCUITO PROBADO

Noviembre de 2008

La forma más intuitiva en la que podemos controlar la cantidad de energía eléctrica entregada a una carga consistiría en enchufar y desenchufar dicha carga de la fuente de energía a intervalos de tiempo variables dependiendo de la necesidad en cada momento.
En la práctica ésto es lo que se hace en multitud de situaciones, unas veces de forma manual y otras de forma automática, como es el caso de los hornos, estufas y calentadores eléctricos que regulan su ciclo de trabajo por medio de termostatos u otros dispositivos que conectan y desconectan automáticamente la tensión aplicada dependiendo de que se haya alcanzado la temperatura previamente seleccionada.
Éstos suelen ser controles del tipo "todo o nada", es decir en los que la carga permanece conectada de forma continua a la fuente de potencia hasta que se alcanza la condición exigida, pasando entonces a estar desconectada, también de forma continua, hasta que dicha condición se pierde y repitiéndose el ciclo cuantas veces sea necesario.
Otra posible forma de entregar la energía a una carga o equipo eléctrico es mantener de forma contínua dicha carga conectada, pero hacerlo a través de un dispositivo que le entregue en cada momento una fracción de la energía total disponible para dicha carga, lo cual puede hacerse de varias maneras, una de las cuales consiste en entregarle pulsos de energía, cuya frecuencia y duración podamos controlar, pudiendo así variar la cantidad de energía entregada entre límites que van desde el 0%, equivalente a la desconexión total, hasta el 100%, equiparable a la conexión total, pasando por todo el rango de valores intermedios.

El circuito electrónico que se presenta a continuación sirve para conseguir este efecto de dosificación de la energía entregada a una carga eléctrica , z , que se conecte a su salida, por medio de pulsos de frecuencia y duración variables, pudiendo llegar a controlar cargas de hasta 1000 w de potencia.

Como puede verse en la figura lo que se hace es conectar la carga entre los polos de la toma bifásica, I1 e I2, pero intercalando en serie con ella un triac, del tipo BTA12400 en este caso, cuyo estado de conducción o corte se controla a través de pulsos aplicados al terminal de puerta del mismo.
Uno de los terminales del triac y uno de los polos de la toma de energía eléctrica, I1 en este caso, se va a tomar como referencia de tierra para el circuito y por tanto es conveniente que el enchufe o conector que utilicemos sea de tal forma que haga corresponder dicho terminal con el polo neutro de la alimentación, para así evitar posibles accidentes en caso de que la tierra del circuito sea accesible en algún momento desde el exterior por contacto con una carcasa metálica u otro motivo.
Dependiendo de la potencia que deba controlar el triac, deberá dotarse a éste de un disipador de calor adecuado, en buen contacto térmico con la superficie del triac, para evitar su sobrecalentamiento y posible destrucción, siendo suficiente un disipador de tamaño medio de unos 8 cm² con aletas para controlar cargas de hasta 1000 w de potencia.

Los pulsos que controlan el estado de conducción o corte del triac se obtienen del emisor de el transistor NPN del tipo 2N2222 que actúa como seguidor de emisor y en cuya base se aplican procedentes de la salida del circuito integrado multivibrador, del tipo 555, que se utiliza como oscilador astable y cuya frecuencia y duración se controla por la tensión aplicada al terminal 7 , tensión que se puede variar por medio del potenciómetro de 1k, R4.
Por lo demás el circuito integrado se configura con las capacidades habituales recomendadas por el fabricante del mismo y la tensión de 5v necesaria para su alimentación se obtiene de un pequeño transformador de 2.4 VA de potencia que proporciona 6v eficaces en el secundario y de los que se consiguen, rectificando con el puente de diodos D1 , del tipo B80 , filtrando con el condensador de 470 mf y estabilizando con el diodo zener de 5.1v , del tipo 1N751 o similar, los 5v citados.

Con los valores de capacidad y de resistencia mostrados en el circuito es posible variar la potencia entregada a la carga desde 0 hasta el 100% de la potencia disponible, pasando por todos los valores intermedios que corresponden a frecuencias de los pulsos y ciclos de trabajo variables entre dichos límites.
Para el montaje del equipo es necesario realizar un pequeño circuito impreso sobre una placa de fibra de vidrio con cobre por una de sus caras, montar sobre él los componentes respetando las polaridades y los esquemas de conexión, y montar la placa, el transformador y el potenciómetro en una caja en la que también podemos incluir un interruptor de red y un piloto neon para verificar el estado de conexión a la red de energía eléctrica.
Se necesitarán también, para la conexión a la red, una clavija y un cable bifilar de la sección necesaria para la potencia que se pretenda controlar y una toma de enchufe, que irá instalada en la caja, para conectar en ella la carga a controlar.

Es importante recordar que cualquier medida o comprobación que se realice sobre el circuito conectado a la red de energía eléctrica, debe hacerse con la máxima precaución porque hay tensiones en él peligrosas para la salud y la vida.