Simulador de tiro (ART1051S)

Es un circuito interesante que se puede utilizar en juegos o incluso en sistemas de alarmas: un aparato que, después de un tiempo programado, produce un fuerte estallido, simulando o disparando o una pequeña explosión de bomba junina. Escondido el aparato en algún lugar de la casa en un momento de silencio y aguarde los efectos.

   Los ruidos fuertes o inesperados siempre causan sustos, principalmente en lugares de mucho silencio. Si el lector le gusta predicar "piezas", principalmente electrónicas y es principiante, he aquí la interesante oportunidad para poner en evidencia sus habilidades electrónicas.

   Describimos un simple circuito que consiste en un temporizador que, al final del plazo programado de algunos minutos (1 a 3) produce un fuerte chasquido en un altavoz, simulando un disparo o el estallido de una pequeña bomba junina.

   Esconda el altavoz en algún lugar de la casa y ciertamente en el momento del "estallido" quien esté cerca, debe llevar un buen susto, o al menos quedarse intrigado con el origen del ruido.

   El circuito opera con la tensión de la red de energía, pero su consumo es extremadamente bajo. El sonido se reproduce en un altavoz común que puede obtenerse de cualquier chatarra.

 

   Características:

   * Tensión de alimentación: 110/220 VCA

   * Temporización: 1 a 3 minutos

   * Potencia instantánea de las muñecas: 1 a 10 W

      

COMO FUNCIONA

   El capacitor C1 se carga lentamente a través de la resistencia R1 y del diodo D1 que rectifica la corriente de la red. Para un capacitor de 10 uF la carga a través de una resistencia de 1 M ohms tarda unos minutos. La energía que el capacitor acumula es dada por la siguiente fórmula:

    

E = 1/2 x C x V x V

    Para un capacitor de 10 uF (10 x 10-6) con una tensión de 100V tenemos una carga de:

   

E = 1/2 x 10 x 10-6 x 10 + 4

 

   E = 5 x 10-2

   E = 50 mJ (milijoules)

   Suponiendo que en la descarga el pulso dure 5 milésimas de segundo, entonces la potencia sonora obtenida será dada por:

   P = E / t

   P = 50/5

   P = 10 W

   Tenemos entonces un "potente" sonido de explosión reproducido en el altavoz.

   Para producir la descarga del capacitor tenemos una lámpara neón ligada a la compuerta de un SCR. En conjunto tenemos un resistor R2 y un capacitor C2.

   La lámpara se dispara con aproximadamente 80V y esta tensión dada por la red de retardo formada por R2 y C2 se alcanza un poco después de que la tensión en C1 alcance el mismo valor. Esto significa que C1 estará con aproximadamente 100V cuando C2 llegue a los 80V y la lámpara neón ionizar.

   Con la ionización de la lámpara, el SCR dispara, conduciendo la corriente de descarga del capacitor C1 a través del altavoz. Tenemos entonces la producción de un pulso sonoro único de corta duración y gran intensidad.

   Después de la descarga de C1 el SCR se apaga y, si no hay interrupción de la alimentación, después de algún tiempo se producirá un nuevo pulso.

   El valor de C1 determina la intensidad del pulso. Este componente puede tener hasta 10 uF mientras que R1 determina la temporización. No debemos usar para R1 resistores mayores que 1 M ohmios, pues las fugas de los electrolíticos pueden impedir su carga y con ello el disparo.

 

   MONTAJE

   En la figura 1 tenemos el diagrama completo del simulador.

 

 


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   Si el montaje se realiza por iniciantes se puede realizar sobre la base de un puente de terminales aislados, como se muestra en la figura 2.

 


 

 

 

   Si la red es de 220 V el diodo debe ser el 1N4007, pero si es de 110V podemos usar tanto este tipo como el 1N4004. El capacitor debe tener una tensión de trabajo de al menos 250 V si la red es de 110V y al menos 400V si la tensión es de 220 V. Los valores de este capacitor pueden quedar típicamente entre 4,7 y 10 uF pero pueden ser experimentados tipos más grandes ya que el altavoz admite la potencia.

    Los resistores son de 1/8 W o mayores y el capacitor C2 tanto puede ser de poliéster como cerámico con una tensión mínima de trabajo de 100 V.

   La lámpara neón es la común NE-2H o equivalente y el SCR tanto puede ser el TIC106 como equivalentes para una tensión de trabajo de al menos 200 Voltios (sufijo B) si la red es de 110 V o 400 Voltios si la red es de red 220V (sufijo D). Este componente no necesita ser montado en radiador de calor.

   El altavoz, para un mejor rendimiento debe ser de 10 cm con una potencia de al menos 10 vatios. Los altavoces muy pequeños, retirados de radios transistorizados, pueden quemar o presentar problemas mecánicos si se utilizan en la reproducción de los sonidos intensos producidos por este circuito.

 

PRUEBA Y USO

   Para probar, basta con conectar la unidad a la red de energía para guardar el disparo con la producción del pulso sonoro. Si el pulso no ocurre dentro del plazo previsto, esto puede deberse a fugas en el capacitor electrolítico. Reducir R1 a 100k ohms sólo para la prueba. Si el disparo ocurre entonces el capacitor puede realmente tener problemas de fugas.

   Si la lámpara de neón parpadea al final del tiempo esperado, pero no hay sonido, entonces el problema puede estar en el SCR o en el capacitor. La lámpara de neón se enciende constantemente o parpadeando rápidamente, indica problemas en el capacitor C1.

   Mida la tensión en C1 con el multímetro. Si está muy baja (por debajo de 50 V), entonces realmente hay problemas de retención de carga por el capacitor. Estas recomendaciones son especialmente importantes si el capacitor ha sido aprovechado de algún aparato fuera de uso, pues los capacitores electrolíticos tienden a perder sus características con el tiempo.

   Si la tensión está por encima de los 80 volts entonces el problema puede estar en el propio SCR que no dispara (abierto) o aún en la lámpara de neón.

   El altavoz se debe probar antes de asegurarse de que no es la causa de problemas. Los altavoces más grandes con imanes pesados ??proporcionan mayor rendimiento en este circuito.

   

   Semiconductores:

   SCR - TIC106B o D - o equivalente - diodo controlado de silicio

   D1 - 1N4004 o 1N4007 - diodo rectificador

   

Resistores: (1/8 W, 5%)

   R1 - 1 M ohms - marrón, negro, verde

   R2 - 100 k ohms - marrón, negro, amarillo

   R3 - 10 k ohms - marrón, negro, naranja

   

Capacitores:

   C1 - 4,7 uF a 10 uF x 200V o 400V - capacitor electrolítico - ver texto

   C2 - 100 nF x 100 V - poliéster o cerámico

   

Varios:

   NE-1 - lámpara de neón común - ver texto

   FTE - 4 ó 8 ohms x 10 cm - Altavoz común

   Puente de terminales, cable de fuerza, caja para montaje, hilos, soldadura, etc.

 

Obs: Los efectos de este circuito dependen fundamentalmente del tamaño del altavoz y del capacitor.