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"Interfase de potencia"

'Text revision 1.0'
Last edit Aug 20.2018

Acerca de la interfase de potencia:

 "La interface de poder está diseñada para funcionar como complemento al sistema de control de valvulas por lo que debe controlar 220 voltios de corriente alterna a través de un relé de 12 voltios a corriente continua".

Objetivos de la misión:

 Construir la etapa de potencia para el sistema de control de valvulas a través de multiples interfaces necesarias para la protección de nuestro microcontrolador.

Descripción:

 El circuito de control de potencia se compone de multiples etapas para proteger al microcontrolador de corrientes peligrosas, por lo tanto se ha diseñado la interface de potencia que permite aislar ambos circuitos.

Trabajo:

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 A la derecha podemos ver el circuito de aislación que existe entre el microcontrolador y el transistor conformado por un optoacoplador. A través de este dispositivo estamos aislando al microcontrolador de las corrientes que pueden ser peligrosas para nuestro circuito de control y al mismo tiempo tenemos el control sobre el relé que nos permitirá manejar y aislar aún más los altos voltajes y corriente alterna que requiere nuestra valvula.

Aislación de circuitos de distinta potencia:

 El diseño del "sistema de control" utiliza 5 voltios de corriente continua y por otro lado las valvulas a controlar utilizan 220 voltios de corriente alterna. Si por alguna razón ambos circuitos llegaran a estar juntos, destruiría por completo los circuitos del microcontrolador y elementos restantes, por esta razón es fundamental aislar electricamente ambos circuitos ya que ante cualquier falla ambos circuitos se encontrarian fuera de riesgo.

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 La imagen a la izquierda pertenece a la del transistor 2n2222 que es controlado por el optoacoplador descrito anteriormente. Éste transistor permite abrir o cerrar el paso a la corriente que activa la bobina del relé.

La salida del relé:

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 Finalmente encontramos el dispositivo que se encargará de controlar la potencia más alta, este dispositivo es el relevador, de ahí su nombre y nos permite aislar y controlar a modo de switch las corrientes y voltajes que requiere nuestra valvula final.


 La lista final de componentes utilizados. (para la primera versión del sistema de control de valvulas)

Lista de componentes.

  • Rectificador de onda completa
  • Optoacoplador 4N26
  • Transistor 2N2222A
  • Relé de 12 voltios DC a 220 Voltios AC
  • Condensador electrolítico de filtrado de 200uF a ~24V
  • Resistencias 3x330ohm 1x1Kohm
  • Diodo rectificador de proposito general
  • Conectores molex
  • Placa de circuito impreso

Entradas y salidas del circuito.

schematic

 En la imagen superior podemos identificar 3 grupos de conexiones, X1-3 y X1-4 pertenecen a la entrada de un transformador de 12VAC los cuales van posteriormente al rectificador de onda completa y filtrado.

 El segundo grupo de conexiones a las que se ha referido en la imagen superior como X1-1 y X1-2 pertenecen a las señales provenientes del microcontrolador que irán hacia el optoacoplador.

 Por último, tenemos el tercer grupo denominado como AC1-1 y AC1-2 que pertenecen al conector que permitirá cortar o dar el paso a las valvulas de 220 VAC.

 El diseño de circuito impreso.

display diagram

  A la izquierda vemos la primera propuesta de circuito impreso diseñada para el sistema de control de potencia.

 Diseño actualizado.

display diagram

  A la derecha vemos la última propuesta de circuito impreso diseñada para el sistema de control de potencia optimizando el espacio utilizado.

 Elaboración del primer prototipo.

display diagram

  En la imagen superior es posible observar dada la actual perspectiva; el puente rectificador, el condensador de filtrado, el transistor, el integrado de acoplo óptico y el relé además de los conectores de entrada y salida en sus lados opuestos.


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BlackByte on Aug 20, 2018


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