El circuito presentado hace que lámparas de hasta 4 A parpadeen a velocidad controlada, sirviendo para señalización automotriz, ya que su alimentación es de 12 V. La simplicidad del circuito lo hace ideal para control de flechas, triángulos, sistemas de alerta en Capotas , etc.
Una de las características más importantes de los transistores de efecto de campo de potencia es su baja resistencia entre el drenaje y la fuente cuando están saturados.
Esta resistencia del orden de fracción de ohmio permite que el componente no sólo controle corrientes muy intensas sin disipar casi potencia, sino que no cause pérdidas apreciables en la tensión de alimentación de la carga.
Se obtiene con su uso un circuito que puede controlar lámparas, por ejemplo, que encienden ciertamente con el máximo brillo cuando activadas, lo que no ocurre en el caso de SCRs por ejemplo, donde las pérdidas alcanzan 2 V y con los transistores donde también hay pérdidas, aunque menores.
El aparato descrito utiliza sólo dos transistores, tiene su frecuencia de operación ajustada en un margen muy grande de valores y admite montaje mucho más compacto, factor importante en el caso del uso automotriz.
CARACTERÍSTICAS
Tensión de alimentación: 12 V
Carga máxima: 4 A
Frecuencia: 0,01 a 10 Hz
Un transistor unijuntura del tipo 2N2646 funciona como oscilador de relajación, determinando así la frecuencia de operación del indicador.
En este circuito, el capacitor C1 se carga lentamente a través de P1 y R3 hasta alcanzar la tensión de disparo del transistor unijuntura.
En este momento, el transistor "liga" y el capacitor se descarga parcialmente, hasta que ocurra la vuelta del estado de no conducción del unijuntura.
Se genera de esta forma un signo diente de sierra que sirve para controlar el transistor de efecto de campo de potencia.
En las frecuencias muy bajas la forma de onda diente de sierra hace que la lámpara no parpadea realmente pero sí aumente de brillo rápidamente hasta un máximo cuando se apaga para repetir el ciclo indefinidamente.
En las frecuencias altas como, por ejemplo, en el caso de señalización o flecha de coche, este efecto no es percibido.
En realidad, este comportamiento es importante para la integridad de la lámpara. Aplicando la tensión gradualmente en el filamento no el "cogemos frío" evitando un impacto que normalmente es la causa de la quema de lámparas.
El filamento se calienta progresivamente en cada ciclo.
El control de la lámpara es hecho por un transistor de efecto de campo de potencia "POWER-FET" o Power MOSFET que puede controlar fácilmente corrientes muy elevadas.
En el caso, usamos un FET de 8 A, pero por precaución alimentamos sólo lámparas con 4 A de consumo.
En la excitación de la carga, el FET debe recibir una tensión positiva en su conducto, la cual viene vía R4. Este resistor de alto valor no afecta la frecuencia del unijuntura, lo que es muy interesante en este tipo de circuito.
En la figura 1 tenemos el diagrama completo del aparato.
En la figura 2 tenemos la disposición de los componentes en una pequeña placa de circuito impreso.
Los resistores son todos de 1/8 W y para el control de frecuencia usamos un trimpot como P1.
El valor de C1 depende de la aplicación. El valor indicado es para un parpadeo rápido, pero podemos experimentar capacitores de hasta 100 uF para un sistema muy lento, tipo temporizador y hasta 100 nF para parpadeos muy rápidos en un sistema estroboscópico, por ejemplo.
El transistor de efecto de campo de potencia admite equivalente observándose sólo en cada caso su limitación de corriente, y debe estar dotado de un radiador de calor.
El capacitor C1 es electrolítico para 16 V o más; el transistor unijunción no admite el equivalente.
Para probar el aparato basta con conectarlo a la alimentación. Lámparas menores de 12 V pueden ser experimentadas en la bancada.
Para usar es sólo conectar en el coche, retirando la alimentación de 12 V positiva de cualquier punto donde esté disponible y la tierra en cualquier punto del chasis.
Una aplicación interesante consiste en utilizar este sistema en lugar del intermitente convencional que emplea relés cuyos contactos tienden a deteriorarse con el tiempo.
Su coche se puede modernizar con esta aplicación de estado sólido.
Otra posibilidad de uso es en la sustitución de los sistemas de flecha convencionales, que también usan relés, por este circuito igualmente eficiente.
Recordamos que la característica de aplicar una señal de sierra a la lámpara también significa una prolongación para su vida.
Semiconductores:
Q1 - 2N2646 - transistores unijuntura
Q2 - IRF632 o equivalente - transistores de efecto de campo de potencia
Resistores: (1/8 W, 5%)
R1 - 470 ohms
R2 - 100 ohms
R3 - 4,7 k ohms
R4 - 1 M ohms
R5 - 4,7 M ohms
P1 - 100 k ohms - potenciómetro o trimpot
Varios:
C1 - 10 uF x 16 V - capacitor electrolítico
X1 - lámpara de 12 V hasta 4 A
F1 - 5 A - fusible
Placa de circuito impreso, radiador de calor, soporte de fusible, hilos, soldadura, etc.