CÉLULA FOTOELÉCTRICA MUY SIMPLE CON SOLO 2 TRANSISTORES

La histéresis consiste básicamente en el hecho que el relé se activa cuando la luz

que incide sobre la célula fotoeléctrica baja de un cierto nivel pero para poder

desactivar el relé es necesario que haya más luz respecto a cuándo se activó. Es

decir, existen dos umbrales distintos, uno para que el relé se active, el otro para

que se desactive. La histéresis sirve para evitar que en el crepúsculo o en los días

de tormenta, el circuito se encienda y se apague continuamente por encontrase

entre la luz y la obscuridad (pasando continuamente por la zona del umbral). En la

industria, la mayor parte de los dispositivos electrónicos de regulación tiene un

sistema histéresis. En nuestro interruptor se obtiene gracias a la resistencia de

4,7K que se encuentra en el emisor del transistor BC558.

En condiciones de luz, la célula fotoeléctrica (LDR) se encuentra iluminada, su

valor de resistencia es bajo y por lo tanto, la tensión en ella es casi positiva

(porque está conectada a positivo). Por este motivo el transistor BC558 de tipo

PNP no conduce y por lo tanto no alimenta el segundo transistor BC548 (de tipo

NPN) que a su vez, no activa el relé. En condiciones de obscuridad en vez, el

valor de resistencia de la célula fotoeléctrica (LDR) aumenta significativamente,

por lo tanto, la tensión en ella será más negativa y esto permite al transistor

BC558 de entrar en conducción (los transistores PNP entran en conducción

cuando la tensión en la base es negativa de por lo menos 0,6V respecto a sus

emisores). Una vez que el transistor conduce, entrega corriente al segundo

transistor (BC548) y este a su vez empieza a conducir activando el relé.

El trimmer nos permite de regular el umbral de activación del circuito. La

resistencia en serie con el trimmer sirve para evitar un ecceso de corriente en el

caso que el trimmer se encuentre al mínimo y la célula fotoeléctrica reciba mucha

luz. Al inicio del artículo muestro la distribución de los componentes en la plaqueta

y un ejemplo de conexión a una lámpara de 220V (o 110V). Para los que desean

conectar el circuito a una tira de leds, es necesario usar los contactos auxiliares

que se encuentran cerca de las salidas del relé como se puede ver en la figura.

Para el funcionamiento normal del circuito se puede usar una tensión de

alimentación entre 9V y 15V aunque si en base a la tensión es necesario elegir el

relé adecuado. En el modelo que he construido yo he usado 12V (en realidad era

una fuente no regulada con salida de tensión muy variable en base al consumo).

Elenco de materiales

MATERIALES2 resistencias de 4,7K 1/4W1 resistencia de 1K 1/4W1 resistencia de 47K 1/4W1 trimmer de 500K1 LDR (célula fotoeléctrica)1 diodo 1N4005 (o 1N4007)1 transistor BC548 (o BC547)1 transistor BC558 (o BC557)1 relé 12V doble3 conectores con borneras de 2 vías1 conector con borneras de 3 vías1 circuito impreso

El circuito puede también ser usado como barrera fotoeléctrica. Para ello basta simplemente iluminar nuestra célula fotoeléctrica con un rayo de luz creado por nosotros (leds, lamparillas, linternas, laser, etc.) que se encuentre del otro lado del pasaje que queremos controlar. Cuando una persona (un animal o un objeto) pasa a través de esta "barrera", el rayo de luz será interrumpido y por lo tanto se activará el relé. Si quieren usarlo de esta manera, les aconsejo de agregar un tubo obscuro de pocos centímetros a la célula fotoeléctrica para evitar interferencias luminosas.