ALARMA MULTIUSO

ALARMA MULTIUSO

Br. Marla M. Chacón, Br. Elizabeth R. Dulcey

Universidad de Los Andes, Facultad de Ingeniería, Escuela de Ingeniería Eléctrica, Electrónica I

{mm.marla, chavelita16643}@hotmail.com

1. RESUMEN

Es una alarma de usos múltiples compuesto por tres bloques: una etapa de alimentación, la etapa de comparación, el modulo de accionamiento de potencia. El modulo de alimentación está compuesto por un puente rectificador el cual transforma la tensión que proviene de una fuente senoidal AC y luego la adecua para producir una tensión que se aproxima a una tensión continua DC encargada alimentar a un buzzer. Dicho buzzer es activado por un interruptor magnético, el cual al haber una ruptura en él activa al circuito de la unidad principal permitiendo que por él circule corriente haciendo que suene.

Zumbador, buzzer en inglés, es un dispositivo electrónico que produce un sonido o zumbido continuo o intermitente de un mismo tono.

2.a. MÓDULO 1 (Puente Rectificador)

[pic 1]

Circuito 1. Puente rectificador.

Asumiendo que los elementos del circuito como ideales, y un rizado pequeño (VR=0.3V)

Resistencia del Buzzer

Re = 100Ohm  el cual requiere 3.5V para ser alimentado y una corriente nominal de 35mA.

Asumiendo que la fuente genera una tensión positiva el circuito se comporta de la siguiente manera:

Para Vs > al valor umbral de los Diodos tenemos:

Durante este semiciclo positivo de la tensión de la fuente Vs, los diodos D1 y D3 conducen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga. 

[pic 2]

Circuito 2. Puente rectificador (semiciclo positivo).

[pic 3]

[pic 4]

Y sabiendo que Ic debe ser igual pero no mayor a la nominal del buzzer.

[pic 5]

[pic 6]

Para el valor del capacitor según un rizado asumido de (VR=0.3V) y una frecuencia f=60Hz tenemos:

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

Para Vs < al valor umbral de los Diodos tenemos:

[pic 10]

Circuito 3. Puente rectificador (semiciclo negativo).

Durante este semiciclo negativo de la tensión de la fuente Vs, los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo, lo que produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga. 

El resultado es una señal de onda completa en lo que se alimente en Ve.  

Nota: Para el Diodo Zener se verifica (asumiendo Vz = 3.5V y una Iz = 69mA modelo comercial).

2.b. MÓDULO 2 (Comparador)

Asumiendo que los elementos del circuito como ideales. (Batería 9V).

[pic 11]

Circuito 4. Comparador.

Condiciones del comparador:

[pic 12]

[pic 13]

Interruptor Magnético también llamado Reedswitches:

Formados por la combinación de un interruptor magnético y un imán, y utilizados para proteger puertas y ventanas. El Imán se instala en el borde de la puerta o la ventana y el interruptor en el marco, como se muestra en la imagen. Al cerrase la puerta o la ventana, el campo magnético del imán mantiene el interruptor en una posición y el intruso al abrir la puerta o ventana, automáticamente abre el interruptor y se activa la Alarma.

[pic 14]

Imagen 1. Interruptor Magnético.

Cuando el interruptor de Vent- está abierto tenemos:

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

Cuando el interruptor de Vent- está cerrado tenemos:

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

2.c. MÓDULO 3 (Transistor NPN)

Asumiendo que los elementos del circuito como ideales y considerando una resistencia R3=100 Ohm.

[pic 21]

Circuito 5. Transistor NPN.

Para Vsal tenemos dos estados de tensión: Alto (4.5V) y Bajo (0V).

Para Vsal = 0V tenemos:

Asumimos el transistor en la región de corte.

Condiciones para la región de corte:

[pic 22]

[pic 23]

Circuito 6. Transistor NPN (Región de Corte).

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

Se Verifica

  [pic 27][pic 28]

Cumple con la condición por lo tanto el transistor está en la región de corte.

Para Vsal = 4.5V tenemos:

Asumimos el transistor en la región de saturación y asumiendo los valores:

.[pic 29]

 = Voltaje en el buzzer=3.5V , =35mA[pic 30][pic 31]

 = Resistencia en del buzzer.  =/=100 Ohm[pic 32][pic 33][pic 34][pic 35]

Condiciones para la región de saturación:

[pic 36]

[pic 37]

[pic 38]

Circuito 7. Transistor NPN (Región de Saturación).

[pic 39]

[pic 40]

Se verifica

[pic 41]

    [pic 42][pic 43]

[pic 44]

[pic 45]

 [pic 46][pic 47]

Cumple con la condición por lo tanto el transistor está en la región de saturación.

2.d. UNIÓN DE TODOS LOS  MÓDULOS

[pic 48]

Circuito 7. Alarma multiuso.

Estado 1:

Con  interruptor magnético cerrado tenemos una tensión por lo tanto a la salida del comparador tenemos una tensión  haciendo que el transistor entre en la región de corte de forma que no circula corriente por el buzzer y haciendo que no suene.[pic 49][pic 50]

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