1

Para 220V use una serie de 80 LEDs +

100K

330K

Rv1

4.7K

C1

R5

8

Entrada 220 VAC

C3 R3 R4

6V

6

5

3

4

+

NC

C4

555

104

56K

R6 7

10K

225

+

10K

R1

47 uF

1

2

+

10K

C5

22 uF 10 Ohm R2

R9

560

*

R8

2.2 uF

Q2

C2 Q1

10K

2N3904

R7

2N3904

Este sistema de luz estroboscópica se alimenta con una fuente simple diseñada sin transformador. Incorpora un circuito tanque formado por un condensador de poliéster de 2.2 uF (225) y una resistencia de 330K (R1). Después de que estos dos componentes limitan la corriente a unos 60 miliamperios, se rectifica por medio de un puente de diodos y el condensador (C2). El voltaje rectificado es de 305 voltios DC aproximadamente. Estos son reducidos a 6 voltios por medio de un diodo zener y su respectiva resistencia de polarización (R3). El circuito integrado 555 se encarga de controlar los transistores que funcionan como interruptores, para encender los LEDs. Los LEDs son alimentados por el circuito tanque directamente desde la fuente, antes del diodo zener . Se debe hacer una serie de al menos 80 LEDs, que al sumar sus voltajes dan un promedio de 240 voltios. La fuente es de 305 voltios aproximadamente, pero como el transistor 2N3904 (Q2) conmuta la corriente a gran velocidad, la vuelve nuevamente corriente alterna cuadrada y esta baja a 250 voltios aproximadamente. Se debe colocar una resistencia limitadora en serie con los LEDs, que como su nombre lo indica, limita el exceso de voltaje que está por encima de los 240 voltios. Para hallar el valor de esta resistencia (R9), se toma el voltaje total y se le resta el voltaje de consumo de los LEDs, y el resultado se divide por los amperios de consumo de un LED. 250V 240V = 10V / 0.02 Amp = 500 ohmios. Podemos usar una resistencia de 560 ohmios.

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2

Para 120V se colocan 2 series de 40 LEDs 100K

330K

Rv1

10K

R1

4.7K

C1

R5

8

225

Entrada 120 VAC

C3 R3 R4

6V

+

+

6

5

3

4

NC

C4

555

104

39K

+

R6 7

10K

+

47 uF

1

2

+

10K

C5

22 uF 10 Ohm

*

R8

2.2 uF

Q2

C2 Q1

R2

240

10K

2N3904

R7

2N3904

Para alimentar el circuito a 115 o 120 voltios se deben hacer dos series de 40 LEDs. Como el voltaje rectificado se sube a 157 voltios aproximadamente. Colocamos 40 LEDs en serie que si sumamos sus voltajes, tenemos: 40 LEDs x 3 voltios de consumo de cada LED = 120 voltios. Al igual que en el circuito para 220 voltios debemos colocar una resistencia limitadora, pero no tan alta. Como solo son unos pocos voltios de pico los que se presentan por encima de los 120 voltios, podemos usar una resistencia de 240 ohmios. La resistencia limitadora del diodo zener (R3), puede ser entre 22K y 39K. Si se coloca mas baja, se calienta demasiado y si se coloca más alta, el circuito no funciona. Para el caso anterior con alimentación a 220, la resistencia limitadora del diodo zener debe ser entre 47K y 68K.

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3

Diseño del circuito oscilador del estrober

7.4 cm 240

10K

6V

104 2N3904

47K 47 uF

22 uF

2.2 uF

AC

330K

4K7

225

555

4.1 cm

10 OHM

10K

10K

AC

100K

10K

+

1N4007

Circuito impreso PCB

Posición de los componentes

240

10K

6V

104 2N3904

47K 47 uF

10 OHM

22 uF

2.2 uF

AC

Máscara de antisolder

330K

555 4K7

225

10K

10K

AC

100K

10K

+

1N4007

Máscara de componentes

Utilice la guía de posición de componentes para colocar cada un de ellos. A la hora de ensamblar, revise bien la posición de los condensadores, diodos, conectores, transistores y el circuito integrado. EL circuito impreso, máscara de componentes y máscara antisoldante que se encuentran en esta página, son para imprimir con el método de serigrafía. Si desea hacer el impreso con el método de planchado, avance a la página 8, donde encontrará los dibujos del circuito oscilador y el panel de LEDs en modo espejo.

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4

Diseño del panel frontal donde van los LEDs 9.2 cm +

LED

Posición de los componentes

Circuito impreso PCB

Máscara de componentes

Máscara de antisolder

+

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9.2 cm

DEL

5

Diagrama de conexión para alimentacion de 220 voltios +

+

220 V AC

560

10K

6V

104 2N3904

56K 47 uF

10 OHM

22 uF

2.2 uF

AC

330K

555 4K7

225

10K

10K

AC

100K

10K

+

1N4007

La manera de conectar el circuito oscilador al panel de LEDs debe ser de acuerdo al voltaje con que va a ser alimentado el circuito. El dibujo muestra la forma correcta de conectarlo cuando la alimentación es de 220 voltios. Se deben colocar los 80 LEDs en serie. Para eso se deben unir las dos series de 40 LEDs, colocando un puente (jumper) entre el negativo del último LED de la primera serie, con el positivo del primer LED de la segunda serie. La conexión del circuito oscilador con el panel se hace instalando un cable de la salida positiva del circuito oscilador, al positivo del primer LED de la primera serie y el otro cable va del negativo del circuito oscilador, hasta el negativo del último LED de la segunda serie.

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6

Diagrama de conexión para alimentacion de 120 voltios +

+

120 V AC

240

10K

6V

104 2N3904

47K 47 uF

10 OHM

22 uF

2.2 uF

AC

330K

555 4K7

225

10K

10K

AC

100K

10K

+

1N4007

Para la conexión del circuito oscilador con el panel de LEDs con alimentación a 120 voltios, se debe hacer conectando las dos series de LEDs, positivo con positivo y negativo con negativo y a su vez con el circuito oscilador, tendido en cuenta que de igual manera corresponda la polaridad.

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7

Montaje del estrober en protoboard para alimentar a 120V

AC

F G H I J +

22 5

~

F G H I J

_

555

104

2N3904

A B C D E

2N3904

~

A B C D E

AC

A B C D E

F G H I J

F G H I J

A B C D E

La placa de pruebas (protoboard), es una herramienta de estudio en la electrónica, que permite interconectar componentes electrónicos, sin necesidad de soldarlos en un circuito impreso, permitiendo al estudiante hacer un sinfín de pruebas de manera fácil y rápida. La placa de prueba está compuesta por tres piezas plásticas con orificios y láminas delgadas de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que pasan por debajo de los orificios, creando una serie de líneas de conducción paralelas. Las dos líneas de afuera están distribuidas de forma longitudinal y las líneas de adentro que vienen de a 5 agujeros, están distribuidas transversalmente. El espacio del centro de la placa es para facilitar la inserción de circuitos integrados, proporcionando una línea de conexión por separado para cada pata. Al momento de hacer un circuito en el protoboard, se utilizan las láminas transversales para interconectar los componentes y las longitudinales para su alimentación. Hemos proporcionado este diagrama de montaje en protoboard para los estudiantes de electrónica que desean practicar y hacer sus propias variaciones.

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8

Montaje del estrober en protoboard para alimentar a 220V

AC

F G H I J +

22 5

~

_

555 F G H I J

104

2N3904

A B C D E

2N3904

~

A B C D E

AC

A B C D E

F G H I J

F G H I J

A B C D E

NOTA: Las diferencias entre el estrober para alimentar a 120 voltios y el de 220 voltios son sólo tres: La más importante es la conexión de los LEDs. Observe que en la página anterior, en el diagrama de montaje a 120 voltios, los LEDs están todos con sus negativos mirando al mismo lado y son dos series de 40 LEDs alimentadas en paralelo. En este caso que alimentaremos a 220V, vemos que una serie de LEDs tiene sus negativos mirando hacia la izquierda y la otra serie mira hacia la derecha, para poder conectarlos fácilmente como una sola serie de 80 LEDs. Otra diferencia es la resistencia de polarización del diodo zener, que en el caso de 120V es de 39K y en este caso de 220 está en 56K. Para terminar la resistencia limitadora de los LEDs, para el caso de alimentación a 120V es de 240 ohmios, y de 560, para la alimentación a 220V. NOTA 2: En el circuito impreso usamos 4 diodos para hacer el puente rectificador. En el protoboard usamos un puente de 1 amperio por simple comodidad.

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9

Impresos en modo espejo

9.2 cm

4.1 cm

9.2 cm

7.4 cm

DEL

Circuito impreso PCB modo espejo para planchado Circuito impreso PCB modo espejo para planchado

Para la realización del circuito impreso (PCB) con el método de planchado, utilice papel termo transferible, papel propalcote grueso o papel fotográfico. Debe imprimir el dibujo del impreso en modo espejo sobre el papel, utilizando una impresora láser. Luego coloque el papel sobre la baquelita con el dibujo mirando el cobre. Planche el papel sobre la baquelita durante 10 o 15 minutos y luego sumerja en agua fría, hasta que el papel se caiga y quede el dibujo impreso sobre el cobre. A continuación sumerja la baquelita en cloruro férrico y agua caliente para que se revele el impreso, ya que el cloruro remueve el cobre de las zonas que no están cubiertas por el dibujo. Lave la baquelita y perfore los orificios donde entrarán los componentes y proceda a colocarlos y soldarlos. Nota: No olvide leer nuestra sección de recomendaciones antes de hacer cualquiera de nuestros proyectos.

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10

Lista de materiales Transistores Q1 y Q2 = 2N3904 Resistencias R1 = Resistencia de 330K (naranja, naranja, amarillo) a 1/4W (puede usarse de 100K, hasta 470K. R2 = Resistencia de 10 ohmios (café, negro, negro) a 1W R3 = Resistencia de 22K hasta 39K a 5W para alimentación a 120V y entre 47K y 68K, para alimentación a 220V. R4 = Resistencia de 10K (café, negro, naranja) a 1/4W R5 = Resistencia de 4.7K (amarillo, violeta, rojo) a 1/4W R6, R7 y R8 = Resistencia de 10K (café, negro, naranja) a 1/4W R9 = Resistencia de 240 ohmios (rojo, amarillo, café) a 1/4W, en el caso de Alimentar el circuito con 120V, y 560 ohmios (verde, azul café) a 1/4W para alimentación con voltaje de 220V. Condensadores C1 C2 C3 C4 C5

= = = = =

Condensador Condensador Condensador Condensador Condensador

de de de de de

2.2 uF (225) poliéster a 250 voltios 22 uF a 350 voltios 0.1 uF (104) cerámico o poliéster 47 uF a 25 voltios 2.2 uF a 25 voltios

Varios 1 circuito integrado 555 1 base para integrado de 8 pines 80 LEDs blancos de 5mm o 4.8 mm. 4 diodos 1N4007 (o un puente de diodos si piensa hacerlo en el protoboard) 1 diodo zener de 6 voltios 1 potenciómetro de 100K 1 tarro o recipiente de helado 1 lámina de acero inoxidable de 30 cm x 2 cm de calibre 20 2 metros de cable 2x18 1 clavija de caucho 1 interruptor de paso 2 tornillos con mariposa y arandela.

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