Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa instrumentos electrónicos. Su primera asignació

Buenas Noches, Me podrían colaborar con la solución de este problema.

  1. Argumentar matemáticamente el diseño presentado y realizar cada uno de los siguientes cálculos.

  1. Calcular la relación de transformación del transformador.
  2. Calcular del capacitor de filtrado del rectificador.
  3. Calcular el valor de la resistencia limitadora Zener.
  4. Calcular el valor de la resistencia limitadora para el LED.
  5. Calcular la corriente de colector necesaria para lograr la activación del relé.

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Circuito demasiado sencillo para ser utilizado como crepuscular, porque el simple efecto del faro de un coche que transita cerca, o un relámpago, ambos de noche apagaría las lámparas, pero en fin...

Hay que partir de una serie de supuestos, no descritos, para dimensionar el resto.

Primero la tensión de excitación del relé: Un valor corriente es 12 o 24V de 1W aprox. Si elijo de 12V, esto significa que la corriente de excitación de la bobina será de 1/12 = 84 mA. Esta corriente la soportará el transistor en colector.

2º. La tensión alterna del secundario del transformador será también de 12V,,. Su potencia de por lo menos el doble de 2 x12 x 0,084 = 2W.

Lo que dará unos 15V de tensión rectificada y filtrada.

2º. Para un filtrado adecuado el valor del condensador es de 1000uF por Amperio de carga, que suponiendo del doble de lo que consume el relé será de 168uF. El valor más cercano será de 220uF, pero mejor andar sobrado y elegir 470uF de una tensión de por lo menos 16V. Mejor el siguiente valor de 25V.

3º. El Zener será de 12V, y corriente que lo recorra (cuando el relé esté activado de por lo menos un 50% de la de éste, de 84mA). Esto da una resistencia de una (15 - 12) / 1,5 x 0,084 = 23 Ohm. El valor más cercano es de 22 Ohm.

Si esta explicación la considera demasiado sencilla y estimada, hay otras más sofisticadas, como los gráficos de Shade para el cálculo del condensador de filtro...

Disculpe la molestia, con los valores que en la respuesta que usted amablemente me facilito, son los mismos que le puedo colocar en las incógnitas del  interruptor para poderlo hacer funcional?

Gracias

Se me olvidó lo la resistencia en serie con el LED, que es muy sencillo. Permaneciendo en el supuesto que todo funciona a 12V, y como los LED de color verde necesitan alrededor de 2,1V, y se suelen operar a 20mA de corriente, el mismo cálculo para la resistencia en serie con el Zener, vale para ello, y que no es más que la Ley de Ohm: R = (12 - 2.1) / 0,020 =495 Ohm y el valor normalizado más cercano 470.

Buscando un poco en la red se encuentra incluso un calculador automático, con el que puede variar los parámetos en juego: Vea:

https://www.inventable.eu/paginas/LedResCalculatorSp/LedResCalculatorSp.html 

Los LED actuales son muy luminosos de forma que puede hacerlos funcionar con menos corriente, como con 10mA. Haga la prueba con el calculador.

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