Saber Electrónica N° 277 Edición Argentina

Año 23 - Nº 277 AGOSTO 2010

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80

ARTICULO DE TAPA Inversor de 12Vcc a 110V/220V. 50Hz/60Hz

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DESCARGA DE CD GRATUITA CD: Curso de Técnico en Energía Solar

23

MONTAJES Luces anti encandilamiento automáticas Temporizador/ Difusor para luz interior de cabina Detector de vibración y detector de campos magnéticos Miliómetro

24 55 57 59

AUDIO Generador de excitación para fuentes conmutadas

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MANUALES TECNICOS Energía solar. Tipos de energía, celdas solares fotovoltaicas. Funcionamiento y construcción

33

TECNICO REPARADOR Liberación de teléfonos celulares Sony Ericsson por firmware

51

LIBRO DEL MES CLUB SE Nº67. Programación de microcontroladores PICs

61

AUTO ELECTRICO El protocolo SAE J1939. Utilizado en OBDII

66

TECNOLOGIA DE PUNTA TDT la TV presente

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INDICE Indice Completo del Año 23 de Saber Electrónica. Del Nº 265 al 276 inclusive

Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Distribución en Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

I m p res ión: Impresiones BARRACAS S. A. ,Osva ldo Cruz 3091, Bs . Ai res, Arg e n t i n a

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

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Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

SABER ELECTRONICA

DEL DIRECTOR AL LECTOR

Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

A

CAPACITANDO QUIEN LO NECESITE

En este número:

Ing. Alberto Picerno Ing. Ismael Cervantes de Anda

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Argentina: Herrera 761 (1295), Capital Federal, Tel (11) 4301-8804 México (SISA): Cda. Moctezuma 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077 ARGENTINA Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas, Hilda Jara, Liliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo, Ramón Miño, Ing. Mario Lisofsky, Fabian Nieves Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero Staff Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Director del Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encon tramos nuevamente en las páginas de nuestra re vista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Todos debemos tener la oportunidad de estudiar, de capacitarnos, de cre c e r, aunque muchas veces las condiciones óptimas no estén dadas. Hace 2 años comenzamos a dictar en forma virtual (a través de Internet) la Carrera de Técnico Superior en Electrónica, compuesta de 6 eta pas y destinada a todos los que deseen conocer electrónica. El mes pasado pusi mos en marcha la cuarta etapa de dicha carrera y en estos momentos hay cerca de 40 alumnos que han alcanzado dicho nivel de estudio de distintos países. Por otra parte, en abril comenzamos a ofrecer otros cursos con la misma metodología (Técnicas Digitales, Micro c o n t ro l a d o res, Telefonía Celular, etc.) y rápidamente fueron captados por personas que, como Ud., buscan superarse día a día. Para que estos cursos puedan ser realizados con éxito, contamos con una es tructura por Internet que nos llevó años formar y aún seguimos mejorando para lograr el punto óptimo porque somos conscientes que para muchos es la única vía de estudio. Estos cursos tienen asistencia por Internet; es decir, Ud. puede hacer pregun tas y un profesor se las responderá; también podrá asistir a clases prácticas a través de videoconferencias y rendir exámenes para demostrar sus conocimien tos. En general, el alumno adquiere un paquete educativo que suele contener to do lo que precisa para estudiar (libros, CDs. videos, instrumentos, componentes; solo le hará falta lápiz, papel, una computadora y una conexión a Internet (si no la tiene tampoco es problema ya que podrá realizar consultas desde un Cyber). Quienes pertenecemos a este proyecto estamos orgullosos de lo que hacemos y seguimos trabajando para poder brindar educación técnica a quienes lo so liciten; es por ello que en esta edición le damos la posibilidad de descargar GRATIS el CD “Técnico en Energía Solar” que es parte de uno de los cursos de Saber Electrónica y que posee 2 etapas completas de estudio para que se con vierta en un verdadero técnico en la materia. Esperemos que sea de su agrado y no olvide contactarnos en nuestra web para dejarnos sus comentarios y así seguir creciendo junto a Ud. ¡Hasta el mes próximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

Los inversores, es decir los dispositivos que permiten obtener una tensión alterna de 110V ó 110/220V / 50Hz ó 60Hz, partiendo de la tensión continua de una batería, son muy requeridos hoy en día ya que permiten alimentar todos los aparatos eléctricos que trabajan con tensión de la red eléctrica en caso de que sucedan fallos de suministro. Además, complementándolo con un cargador de baterías estaremos en posesión de un completo “grupo de continuidad”. También puede ser muy útil en una casa rodante o, por qué no, en el coche.

INVERSOR DE 12VCC A

110V/220V . 50HZ/60HZ L

a mayor parte de los dispositivos eléctricos que utilizamos en nuestra vida cotidiana están preparados, salvo alguna rara excepción, para ser alimentados con los 110V/110/220 volt en alterna proporcionados por la red. Esta consideración, tan obvia que casi puede parecer superflua, demuestra toda su consistencia cuando, por diferentes motivos, la tensión de red no está disponible.

Este artículo se edita en el marco de colaboración entre Nueva Electrónica y Saber Electrónica. Mediante este acuerdo, los lectores de Saber Electrónica de América Latina tienen soporte técnico y comercial de los kits y demás productos ofrecidos por Nueva Electrónica (visite www.nuevaelectronica.com)

Saber Electrónica 3

Artículo de Tapa

Figura 1. Conectando el Inversor a una batería de coche y a un Cargador de baterías se obtiene un Grupo de continuidad (no breack) con el que se puede proteger vuestro ordenador personal de los problemas de suministro en la red eléctrica.

Quienes han sufrido las interrupciones en el suministro de energía eléctrica que se han producido en los pasados veranos, debido a la gran utilización de aparatos de aire acondicionado y a la mayor demanda de energía eléctrica, recordarán como la repentina falta de electricidad no ha sido precisamente un suceso muy agradable. En efecto, en esos momentos dejaron de funcionar numerosas instalaciones de aire acondicionado y la mayoría de los electrodomésticos presentes dentro de las viviendas. Con los televisores y las computadoras fuera de uso las noticias solo se pueden recibir en radios y televisores portátiles, que, gracias a que “si se alimentan” con pilas o baterías, siguen funcionando. Los afortunados que tuvieron a disposición un Inversor (Sistema de Alimentación Ininterrumpida o SAI), es decir un dispositivo capaz de convertir la tensión continua procedente de una batería en una tensión alterna de 110 volt ó 220 volt, apreciaron ciertamente las ventajas de un dispositivo que permite seguir desarrollando tranquilamente las actividades cotidianas. En caso de falla en el suministro eléctrico un aparato como este puede proporcionar interesantes prestaciones: - Garantiza la iluminación de los entornos principales de una vivienda, a través del uso de lámparas

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de neón de 18 W o de lámparas de bajo consumo. - Permite el funcionamiento de una radio o de una pequeña televisión. - Permite trabajar con un ordenador personal. Utilizando una batería común de plomo de 12 volt, como la instalada en los coches (ver figura 1), y complementando nuestro inversor con un Cargador de baterías, estaremos en posesión de un Grupo de continuidad (no breack) de bajo costo, que permite, entre otras aplicaciones, utilizar el ordenador personal aunque se produzcan interrupciones de suministro eléctrico. El inversor también puede ser muy útil para llevar la tensión alterna de 110/220 volt allí donde este no esté disponible, por ejemplo dentro de una vivienda en construcción, de una autocaravana, de una embarcación y, por qué no, del automóvil.

Así, si os desplazáis mucho en coche por razones de trabajo, podréis utilizar cualquier dispositivo que funcione a 110V/220 volt conectando el inversor a la toma de 12 volt del mechero. Igualmente al salir de vacaciones en el coche con la familia podréis disfrutar del Inversor para cargar las baterías de los teléfonos móviles, videocámaras, cámaras fotográficas digitales, etc. En efecto, estos dispositivos suelen incluir un cargador de baterías que trabaja con la tensión de red.

Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz

Figura 2. Conectando un panel solar de células fotovoltaicas a un Control automático para cargadores de baterías se obtiene un Generador de corriente completamente autónomo que permite llevar la tensión de red allí donde no esté disponible.

Una última aplicación que os sugerimos es la realización de una pequeña estación autónoma de alimentación a 110/220 volt para utilizar en todos aquellos lugares en los que esta tensión no llega fácilmente, utilizando una batería de coche. Por ejemplo, para quien disponga de una casa en plena montaña o desee utilizar sus electrodomésticos en una embarcación que no disponga de suministro eléctrico. Instalando un pequeño panel de células fotovoltaicas para recargar la batería durante los períodos de inactividad, dispondréis de un generador de corriente completamente autónomo (ver figura 2).

PRINCIPIOS de FUNCIONAMIENTO No todo el mundo conoce que gran parte de los inversores disponibles en el mercado, normalmente distribuidos como Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI), no proporcionan en sus salidas ondas sinusoidales, como la proporcionada por la red eléctrica, sino ondas cuadradas modificadas (ver figura 3). De esta forma es mucho más sencilla, y barata, la realización del inversor, pero puede provocar en

Para realizar la aplicación mostrada en la figura 2 hay que preparar el Controlador para ser alimentado con la misma batería de 12V conectada al Inversor modificando el circuito como se indica aquí. La salida del relé se conecta en serie al panel fotovoltaico.

los instrumentos más sofisticados, como los ordenadores personales, algunos inconvenientes por la presencia de armónicas, pudiendo incluso llegar a dañar algún componente. El inversor que aquí presentamos ofrece en su salida una onda perfectamente sinusoidal y libre de armónicas. Este resultado se consigue explotando la función

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PWM (Pulse Width Modulation) del microprocesador ST7 LITE, función que permite de generar un impulso de onda cuadrada de 5 volt de amplitud con un duty-cycle seleccionable. Para conseguir una perfecta onda sinusoidal en salida se parte tomando una sinusoide de 50 ó 60Hz y se subdivide en 256 puntos (ver figura 4). El valor de amplitud correspondiente a cada uno de los puntos de la sinusoide es almacenado dentro del

microprocesador de forma que para cada punto genera un valor concreto de duty-cycle. De esta forma para cada uno de los 256 puntos el microprocesador genera un impulso de onda cuadrada cuyo duty-cycle tendrá una duración proporcional a la amplitud de la sinusoide en cada punto. Este muestreo de la sinusoide se realiza a una frecuencia de 12,8kHz. En efecto, si la frecuencia de la sinusoide es de 50Hz (por ejemplo) y queremos tomar 256 puntos, obtenemos que el valor de la frecuencia de muestreo tiene que ser igual a: Frecuencia = 50 Hz x 256 = 12.800Hz = 12,8kHz Para 60Hz también se puede hacer un cálculo similar, obteniendo una frecuencia de trabajo de 15360Hz.

Figura 3. La mayoría de los inversores disponibles en el mercado no proporcionan una onda sinusoidal sino una onda cuadrada modificada como la que se muestra aquí.

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Los impulsos en forma de onda cuadrada generados por el microprocesador se envían a un circuito formado por 8 MOSFET de potencia (MOSPOWER) conectados en la clásica configuración de puente. Tienen la función de controlar el transformador para formar una perfecta sinusoide en la salida.

Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz Nuestro inversor está dotado de una completa serie de controles sobre la amplitud de la tensión en salida, sobre el valor de la corriente proporcionada a la carga, sobre la temperatura de funcionamiento de la etapa de potencia y sobre el estado de carga de la batería.

tensión presente en sus contactos. Cualquier anomalía que se produzca es señalada mediante la activación de un zumbador acústico y por el encendido de los diodos LED correspondientes.

El control de la tensión suministrada se realiza obteniendo una fracción del valor de pico de la sinusoide de salida y enviándola al Conversor A/D del micro.

ESQUEMA ELÉCTRICO

Si el valor de la tensión está por debajo o por encima del nivel establecido el microprocesador modifica los impulsos generados aumentando o reduciendo el dutycycle de forma que el valor de la tensión en salida vuelve al valor establecido (+/8%). Este control permite mantener el valor de la tensión de salida dentro de un +/- 8% aunque varíe la absorción de corriente de la carga o el estado de carga de la batería. El control de la corriente suministrada en salida se efectúa conectando en serie a la carga la espira de un pequeño transformador (T2) en cuyo secundario se obtiene una tensión proporcional a la corriente que le atraviesa. Esta tensión es mandada al terminal Current Loop del micro, que interviene desconectando el inversor en cuanto la corriente supera el valor máximo permitido. El control de la temperatura es realizado por una NTC conectada a las aletas de disipación de los MOSFET de potencia, mientras que el control del estado de la batería se realiza monitorizando la

En la figura 5 se muestra el esquema eléctrico del inversor. El corazón del sistema está constituido por el microprocesador ST7 LITE (IC2), que, partiendo de los 256 valores contenidos en su memoria, procede a generar impulsos PWM, cada uno caracterizado por un preciso valor de duty-cycle para construir una perfecta sinusoide en la salida. Estos impulsos, obtenidos del terminal 10 de IC2, son mandados a los integrados IC5 e IC6, dos IR.2111 (Drivers lineales de alta tensión), después de atravesar por un lado los dos inversores IC1/E e IC1/D y por otro el inversor IC1/F. De esta forma el control se realiza en contrafase, es decir mediante dos señales de onda cuadrada desfasadas 180° entre sí. Los dos integrados IC5 e IC6 controlan los ocho MOSFET de potencia MFT1-2-3-4-5-6-7-8, conectados en la clásica configuración de puente. Además, para soportar mejor el elevado valor de corriente que precisa el inversor a máxima potencia, los 8 MOSFET están conectados en paralelo dos a dos, de tal modo que forman realmente 4 pares. La señal de onda cuadrada aplicada a los terminales 2 de IC5 e IC6 produce en sus terminales de salida 7 y 4 niveles lógicos 1 y 0. Cuando la señal en el terminal 2 es 0, el terminal 7 tiene un nivel lógico 1 y el terminal 4 tiene un nivel lógico 0, mientras que cuando la señal en el terminal 2 es 1 en el terminal 7 hay un nivel lógico 0 y en el terminal 4 hay un nivel lógico 1. Para comprender mejor el funcionamiento del puente se pueden consultar las figuras 7 y 8 en las que se muestran los dos ciclos fundamentales de su funcionamiento.

Figura 4. Para obtener en la salida una perfecta onda sinusoidal se comienza dividiendo la sinusoide en 256 puntos. A cada punto le corresponde un impulso con un valor concreto de duty-cycle. Como ejemplo en esta figura se representan los valores de dutycycle correspondientes al nivel máximo, al cero y al nivel mínimo de tensión.

En el primer ciclo, cuando en el terminal 10 de IC2 hay un nivel lógico 0, las parejas de MOSFET MFT1/MFT2 y MFT7/MFT8 se ponen en conducción. La corriente circula por el primario del transformador en el sentido indicado en la figura 7.

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Artículo de Tapa

Figura 5. Esquema eléctrico del Inversor LX.1640. La lista de los componentes está reproducida en la página 12.

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Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz En el segundo ciclo, cuando en el terminal 10 de IC2 hay un nivel lógico 1, las parejas de MOSFET MFT3/MFT4 y MFT5/MFT6 se ponen en conducción. La corriente circula por el primario del transformador en el sentido opuesto al anterior (ver figura 8). De esta forma, a cada señal PWM procedente del micro, incluida entre 0 y 5 volt, se produce en los dos puntos centrales del puente (entre el terminal 6 de IC5 y el terminal 6 de IC6) un impulso de onda cuadrada cuya amplitud está comprendida entre +12 y -12 volt, como se puede observar en la figura 9. El valor de tensión de cada uno de estos impulsos únicamente depende del valor del duty-cycle de los impulsos PWM. Como se puede observar en la figura 9, comienza desde un mínimo de unos -12 volt para un dutycycle de 1%, tiene un valor de 0 volt para un duty-cycle del 50% y llega casi a +12 volt para un duty-cycle del 99%. Las dos impedancias Z1 y Z2 constituyen un filtro pasobajo y tienen la función de dejar pasar el valor medio de cada impulso, construyendo de esta forma una perfecta onda sinusoidal con una amplitud de 6 volt eficaces que es mandada al primario del transformador toroidal T1 para convertirla en una tensión sinusoidal de 110/220 volt. En el secundario del transformador T1 está conectado el condensador de poliéster C6 (1 microfaradio). Este componente tiene la función de eliminar los restos del muestreo de 12,8kHz para que en la

salida únicamente se encuentre una perfecta onda sinusoidal. Como ya hemos adelantado, el inversor dispone de las siguientes funciones de control: - Control de la tensión de salida. - Control de la corriente de carga. - Control de la temperatura de los MOSFET. - Control del estado de carga de la batería. El control de la estabilidad de la tensión de salida se realiza tomando la tensión alterna presente en los contactos del secundario del transformador T1 y rectificándola mediante el puente RS1. La tensión obtenida, oportunamente reducida por el divisor formado por R17 y R15, se aplica a la entrada inversora del amplificador operacional IC3/A, que presenta una ganancia inferior a 1. De esta forma en el terminal 5 del microprocesador IC2 se consigue una tensión rectificada a doble semionda cuyo valor de pico es de 2,5 volt cuando la tensión en la salida del inversor es de 110/220 volt. NOTA: Hay que precisar que el valor de 110/220 volt de la tensión nominal de salida es aproximado. Este valor puede variar a causa de las inevitables tolerancias de los componentes. Esta tensión de 2,5 volt de pico es constantemente monitorizada por el microprocesador. Si, por cualquier razón, la tensión en la salida varía dentro de

Figura 6. Conexiones de los integrados 7406 y LM358, vistas desde arriba, y del transistor ZTX753, vistas desde abajo. Las conexiones del MOSFET IRFZ44 y del integrado L7805 se muestran vistas frontalmente. En la parte inferior se muestra el esquema de bloques y las conexiones, vistas desde arriba, del integrado IR2111, así como las conexiones de la CPU programada EP1640.

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Artículo de Tapa LISTA DE COMPONENTES LX.1640 - LX.1640A/B R1 = 1.000 ohm R2 = 1.000 ohm R3 = 1.000 ohm R4 = 1.000 ohm R5 = 4.700 ohm R6 = 10 ohm R7 = 1.000 ohm R8 = 47.000 ohm R9 = 22.000 ohm R10 = 1.000 ohm R11 = 4.700 ohm R12 = 1.000 ohm R13 = 18.000 ohm R14 = 18.000 ohm R15 = 2,2 megaohm R16 = 2,2 megaohm R17 = 470.000 ohm R18 = 10 ohm R19 = 4.700 ohm R20 = 1.000 ohm R21 = 560 ohm R22 = 1.000 ohm R23 = 1.000 ohm R24 = 33.000 ohm R25 = 2.200 ohm R26 = 1.000 ohm R27 = 1.000 ohm R28 = 4.700 ohm R29 = 4.700 ohm R30 = 1.000 ohm R31 = 1.000 ohm R32 = 4.700 ohm R33 = 10 ohm (*) R34 = 10 ohm (*) R35 = 10 ohm (*) R36 = 10 ohm (*) R37 = 10 ohm (*) R38 = 10 ohm (*) R39 = 10 ohm (*) R40 = 10 ohm (*) R41 = 4.700 ohm (*) R42 = 10 ohm 1/2 watt NTC1 = 2.200 ohm C1 = 100.000pF poliéster C2 = 100.000pF poliéster

C3 = 100.000pF poliéster C4 = 10 microF. electrolítico C5 = 100.000pF poliéster C6 = 1µF poliéster 630V C7 = 100.000pF poliéster 1.000V C8 = 100.000pF poliéster 1.000V C9 = 100.000pF poliéster C10 = 10µF electrolítico C11 = 100.000pF poliéster C12 = 100µF electrolítico C13 = 10µF electrolítico C14 = 47µF electrolítico (*) C15 = 470.000pF poliéster (*) C16 = 2.200µF electrolítico (*) C17 = 100.000pF poliéster (*) C18 = 4.700µF electrolítico C19 = 2.200µF electrolítico (*) C20 = 100.000pF poliéster (*) C21 = 470.000pF poliéster (*) C22 = 47µF electrolítico (*) C23 = 100µF electrolítico C24 = 100µF electrolítico Z1 = Impedancia 32,5µH (VK1640) Z2 = Impedancia 32,5µH (VK1640) RS1 = Puente rectificador 100V 1A DS1 = Diodo 1N4148 DS2 = Diodo 1N4148 DS3 = Diodo 1N4148 DS4 = Diodo schottky BYV36 DS5 = Diodo schottky BYV36 DL1-DL4 = Diodos LED TR1 = Transistor PNP ZTX753 MFT1-MFT8 = MOSFET IRFZ44 IC1 = Integrado TTL 7406 IC2 = CPU programada EP1640 IC3 = Integrado LM358 IC4 = Integrado LM358 IC5 = Integrado IR2111 IC6 = Integrado IR2111 IC7 = Integrado L7805 F1 = Fusible 30A T1 = Trasformador 110V/220V a 6V 40A T2 = Trasformador modelo TM1640 S1 = Interruptor Zumbador = 12 volt

NOTA: Todos los componentes marcados con un asterisco (*) deben montarse en los circuitos impresos LX.1640/A y LX.1640/B.

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Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz Figura 7. La señal PWM presente en el terminal 10 de IC2 se aplica, desfasada 180°, a los dos integrados IC5-IC6 que proceden a controlar alternativamente dos de las cuatro parejas de MOSPOWER. En el primero de los dos ciclos la señal PWM está a nivel lógico 0. En estas condiciones la tensión de los 12 voltios, pasando por la pareja de MOSFET MFT1/MFT2, alcanza al primario del transformador T1 descargándose a masa a través de la pareja de MOSFET MFT7/MFT8.

Figura 8. En el ciclo siguiente la señal PWM pasa a nivel lógico 1. La tensión de 12 voltios atr viesa la pareja de MOSFET MFT5/MFT6 y es aplicada, en sentido opuesto al precedente, al primario del transformador T1, por lo tanto se descarga a masa a través de la pareja de MOSFET MFT3/MFT4. La inversión de polaridad de la tensión en el primario del transformador T1 permite obtener una tensión alterna en la salida utilizando un transformador desprovisto de 0 central.

un intervalo del +/- 8% el micro procede instantáneamente a modificar su duty-cycle para que el valor de la tensión en la salida vuelva a su valor nominal. El control de la corriente máxima que puede atra-

vesar la carga se realiza utilizando un sensor de corriente constituido por un transformador (T 2) cuyo primario está formado por una única espira conectada en serie a la carga, y cuyo secundario está conectado a la entrada no inversora del operacional IC3-B. La salida de este amplificador está

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Artículo de Tapa conectada al comparador formado por los dos operacionales IC4/A e IC4/B. En condiciones normales de funcionamiento la salida del comparador está a nivel lógico 0. Ahora bien, en cuanto se produce una sobrecarga la tensión producida por el transformador T2 y amplificada por el operacional IC3-B provoca que la salida del comparador pase a nivel lógico 1. Dado que el microprocesador IC2 recibe en su terminal 2 la señal procedente del comparador, genera en su terminal 13 un nivel lógico 0 que, mediante el inversor IC1/C, pone en corte al transistor TR1. Este transistor, conectado al terminal 1 de los integrados IC5 e IC6, procede a deshabilitar el circuito de potencia, llevando a 0 la tensión de salida del inversor. Al mismo tiempo la sobrecarga de corriente se señala mediante el encendido del diodo LED OVERLOAD conectado al terminal 9 de IC2. El inversor también se apaga en el caso de que se produzca una alarma de temperatura o de que no haya una tensión adecuada en la batería. De forma simultánea se enciende el diodo LED correspondiente y el zumbador CP1 suena. NOTA: El encendido de los diodos LED y el sonido permanecen aunque la condición que ha dado origen a la alarma desaparezca. Para resetear las alarmas no es suficiente con apagar el inversor con el botón de encendido POWER, es necesario desconectarlo de la batería y volver a conectarlo.

El control de la temperatura de trabajo de los MOSFET de potencia se realiza mediante NTC1, componente situado sobre una aleta de refrigeración y conectado al terminal 3 del microprocesador IC2. Si la temperatura tomada por la NTC tiende a crecer a un valor 50-60 °C el diodo LED OVERTEMP se pone a parpadear, señalando de este modo un primer nivel de alarma. En este momento el circuito de potencia no está deshabilitado todavía. En caso de que la temperatura baje, el diodo LED deja de parpadear y el inversor vuelve a su funcionamiento normal. En cambio, si la temperatura sube por encima de los 60 °C se desactiva el circuito de potencia y se enciende el diodo LED OVERTEMP. La monitorización de la tensión de la batería se realiza obteniendo la tensión en sus contactos mediante el divisor formado por las resistencias R7-R8-R9 y conectándolo al terminal 4 de IC2. La alarma se activa cuando la tensión de la batería supera los 15 volt o cae por debajo de los 10,5 volt, señalándose mediante el diodo LED LOW BATT (DL2). La alimentación de los MOSFET de potencia y de los integrados IC3, IC4, IC5 e IC6 se realiza utilizando directamente los +12 volt de la batería,

Figura 9. En esta figura se representan tres valores de duty-cycle (1%-50%-99%), la señal PWM correspondiente generada por el microprocesador y, en la parte inferior, los correspondientes valores de tensión presentes entre el terminal 6 de IC5 y el terminal 6 de IC6. Como se puede observar, a un valor de duty-cycle de un 1% le corresponde un valor medio de tensión (VM) negativo de unos -12 volt. A un duty-cycle del 50% le corresponde un valor medio de tensión igual a 0, mientras que a un duty-cycle del 99% le corresponde un valor medio de tensión de unos +12 volt.

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Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz

Figura 10. Esquema práctico de montaje de la tarjeta base del Inversor LX.1640. Como se puede observar en la parte superior, entre los dos dobles conectores faston macho utilizados para la conexión a la batería de 12 volt se encuentra el zócalo portafusibles en el que se ha de instalar el fusible de 30 ampere incluido en el kit.

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Artículo de Tapa mientras que los +5 volt necesarios para la alimentación del micro IC2 y del integrado IC1 se obtienen a través de un regulador de tensión L7805 (IC7).

REALIZACIÓN PRÁCTICA LX.1640 Aunque en un primer momento puede parecer difícil, el montaje de este circuito no presenta ninguna dificultad si se realiza el montaje con las indicaciones que exponemos a continuación. El inversor utiliza tres circuitos impresos, LX.1640, LX.1640/A y LX.1640/B, todos de doble cara con taladros metalizados. Comenzamos la descripción con el circuito impreso LX.1640 (vea la figura 10), cuyo montaje puede empezar con la instalación de los zócalos para los circuitos integrados IC1-IC2-C3-IC4. A continuación hay que realizar el montaje de las resistencias, todas de 1/4 de watt a excepción de R42 (10 ohm 1/2 watt), identificando el valor de cada una de ellas a través de las franjas de colores presentes sobre sus cuerpos. El montaje puede continuar con la instalación de los diodos DS1, DS2 y DS3, orientando la franja negra presente sobre sus cuerpos tal y como se indica en la figura 10. Es el momento de realizar el montaje de los condensadores de poliéster y de los condensadores electrolíticos, respetando en estos últimos la polaridad de sus terminales (el polo positivo corresponde al terminal más largo). En cuanto al gran condensador electrolítico C18 es recomendable montarlo en horizontal doblando adecuadamente sus terminales (vea la figura 10). Ahora hay que instalar el transistor TR1, un ZTX753, orientando la parte plana de su cuerpo hacia el condensador C13 y, a continuación, el integrado IC7, orientando hacia el exterior el lado metálico de su cuerpo. Para el montaje del transformador T2 no hay que tomar ninguna precaución especial, ya que sus cuatro terminales están dispuestos de tal modo que solo se puede instalar en una única posición. Acto seguido hay que montar el puente rectificador RS1, teniendo cuidado en respetar la polaridad de sus terminales +/,

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y el zumbador, orientando su terminal positivo hacia el integrado IC4. Ahora hay que instalar la barra o clema de conexión M1 para el secundario del transformador T1 y el pequeño zócalo o base portafusibiles en el que tendrá que insertar el fusible F1 de 30 ampere (vea la figura 10). A continuación hay que realizar el montaje de la clema M2, a la que se han de conectar los 3 cables para la toma de salida de 110/220 volt, los cuatro conectores faston macho en L, necesarios para la conexión a los dos circuitos impresos LX.1640/A y LX.1640/B, y los dos dobles conectores faston macho, necesarios para la conexión a la batería de 12 volt (vea la figura 10). Llegado este punto hay que instalar los terminales tipo pin utilizados para efectuar las conexiones a los componentes exteriores, tal y como se muestra en la figura 10. Por último solo hay que introducir, en sus correspondientes zócalos, los integrados IC1- IC2-IC3 IC4, teniendo cuidado en orientar sus muescas de referencia tal y como se indica en la figura 10, prestando mucha atención para no deteriorar ningún terminal. NOTA: Es aconsejable posponer el montaje de los 4 diodos LED para la fase de montaje en el mueble (ver párrafo correspondiente).

REALIZACIÓN PRÁCTICA LX.1640/A Y LX.1640/B Después de haber realizado el montaje del circuito LX.1640 hay que montar los dos circuitos LX.1640/A y LX.1640/B (vea la figura 11). Al tratarse de dos circuitos simétricos nos limitaremos a la descripción del montaje de uno de ellos. Comenzando, por ejemplo, con el circuito impreso LX.1640/A, hay que montar el zócalo para el circuito integrado IC5. A continuación se pueden instalar las resistencias de 1/4 de watt, los condensadores de poliéster y los condensadores electrolíticos, respetando en estos últimos su polaridad, tal y como se muestra en la figura 11. Ahora hay que montar el diodo schottky DS4, orientando hacia los MOSFET la franja negra serigrafiada sobre su cuerpo, y los dos conectores

Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz

Fig.11 Esquema práctico de montaje de las tarjetas LX.1640/A y LX.1640/B que, como se puede apreciar, son simétricas. Los 8 MOSFET y las 2 impedancias Z1 y Z2 se han de montar teniendo presentes las indicaciones del artículo.

faston. El montaje de este circuito impreso se completa introduciendo, en su correspondiente zócalo, el integrado IC5, orientando su muesca de referencia en forma U tal y como se indica en la figura 11.

insertar la segunda arandela de plástico encima del cuerpo del transformador y poner la tuerca correspondiente.

NOTA: La descripción del montaje de los 8 MOSFET y de las 2 impedancias queda pospuesta hasta el párrafo correspondiente.

MONTAJE de ALETAS, MOSFET, NTC e IMPEDANCIAS

MONTAJE del TRANSFORMADOR T1 Una vez completado el montaje de los componentes de los tres circuitos impresos hay que proceder a fijar el transformador toroidal T1. Para empezar hay que insertar, en el agujero correspondiente, el perno incluido en el kit. A continuación hay que poner en el fondo del contenedor una de las dos arandelas de plástico sobre las que se apoyará el transformador, orientándolo de modo que los cables del primario y del secundario salgan hacia la parte frontal del mueble contenedor (vea la figura 17). Para completar la operación de fijación, después de introducir el transformador en el perno hay que

En esta fase del montaje subrayamos la importancia de realizar con la máxima atención las soldaduras de los componentes que tienen que soportar corrientes elevadas, como los MOSFET de potencia, las impedancias y el transformador. Sobre las dos aletas de refrigeración hay fijar los 8 MOSFET de potencia, realizando una aislación eléctrica utilizando las micas aislantes incluidas en el kit. Como se muestra en la figura 12, en cada agujero de fijación hay que instalar una pequeña arandela aislante que tiene la función de mantener aislado el cuerpo del MOSFET de la aleta. Llegado este punto es muy importante controlar con un téster o multímetro, predispuesto en medida de resistencia, que el cuerpo de cada MOSFET esté perfectamente aislado de la aleta de refrigeración ya que, en caso contrario, el circuito no funcionará.

Saber Electrónica 15

Artículo de Tapa

Figura 12. Representación esquemática del montaje de los MOSFET y de la NTC en la aleta del mueble. Entre cada MOSFET y la aleta hay que instalar micas aislantes, que como todos los componentes, se encuentran en el kit.

Figura 13. A la izquierda, detalle del montaje del MOSFET en la aleta del mueble. Una vez realizada esta operación hay que introducir sus terminales en los agujeros presentes en los circuitos impresos LX.1640/A y LX.1640/B. Para realizar correctamente las siguientes fases del montaje de estos componentes hay que leer detenidamente el texto del artículo.

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Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz

Figura 14 En esta fotografía se reproduce el circuito impreso base del Inversor LX.1640 con todos sus componentes montados. En la parte central se encuentra el transformador T2 utilizado para medir la corriente de salida. En la parte superior se puede observar el gran condensador electrolítico montado en horizontal después de haber dobladosus terminales en forma de L.

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Artículo de Tapa

Figura 15. Fotografía de los circuitos impresos LX.1640/A y LX.1640/B con todos sus componentes montados. Como se puede apreciar en el centro de ambos impresos se encuentran los emplazamientos reservados para el montaje de las impedancias Z1 y Z2 y para la conexión del primario del transformador T1.

Figura 16. Aspecto del circuito LX.1640/B una vez fijados los MOSFET a la aleta de refrigeración y realizado el montaje de todos sus componentes.

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Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz

Figura 17. Fotografía del interior del mueble. En el centro se encuentra el gran transformador toroidal T1. Los cables del primario de este transformador se conectan a los agujeros reservados a tal fin en los circuitos impresos LX.1640/A y LX.1640/B. Los cables del secundario, bastante más finos, se conectan a la clema M1 del circuito base LX.1640, que en esta fotografía todavía no está instalado (vea la parte derecha de la Figura 10).

Antes de completar la fijación de los MOSFET en la aleta es aconsejable alinear sus terminales en los correspondientes agujeros metalizados de las tarjetas LX.1640/A y LX.1640/B (mire la figura 13). Ahora se puede proceder a fijar las aletas, cada una con su circuito impreso correspondiente, en el fondo del mueble contenedor a través de los tornillos metálicos y de las dos parejas de separadores de 20 mm en los agujeros predispuestos en los circuitos LX.1640/A y LX.1640/B (mire las figuras 13 y 16). Una vez introducidos los terminales de los 8 MOSFET en los correspondientes agujeros metalizados de los circuitos LX.1640/A y LX.1640/B hay que completar el posicionamiento de los dos circuitos impresos fijando los separadores de 20 mm en los agujeros predispuestos en el fondo del mueble contenedor.

Hay que fijar temporalmente los MOSFET al circuito impreso soldando un único terminal de cada MOSFET por el lado de los componentes. Hecho esto hay que quitar de nuevo los tornillos de fijación de cada aleta de refrigeración y los cuatro tornillos de fijación de los separadores de 20 mm, de modo que quede liberado el conjunto formado por la aleta y por el correspondiente circuito impreso. De esta forma, dando la vuelta a cada uno de los circuitos impresos LX.1640/A y LX.1640/B, se pueden realizar las soldaduras por el lado de las pistas con el suficiente estaño y calidad para que el circuito funcione correctamente. Ahora hay que coger la NTC y atornillarla a fondo en el agujero presente en el centro de la aleta situada en el lado derecho del mueble.

Saber Electrónica 19

Artículo de Tapa Por último se han de soldar las impedancias Z1 y Z2, primero por el lado de los componentes y luego por el lado de las pistas de cobre.

MONTAJE en el GABINETE La primera fase del montaje consiste en la fijación definitiva, en el fondo del mueble, de las aletas de refrigeración con sus circuitos impresos (LX.1640/A y LX.1640/B) utilizando los tornillos metálicos y los separadores de 20 mm. Ahora hay que localizar los 2 cables de sección mayor del transformador T1 (primario) y, una vez peladas las puntas, introducirlas en agujeros correspondientes de los circuitos impresos LX.1640/A y LX.1640/B (figura 17).

fijándolos con las correspondientes tuercas metálicas. A continuación ya se pueden fijar los tornillos incluidos en el kit. Ahora hay que proceder con el panel posterior e introducir, en los agujeros correspondientes, los dos pasacables de goma. El montaje del mueble se ha de realizar teniendo cuidado en hacer salir los cables con los dos dobles conectores faston para la conexión de la batería. Antes de fijar el panel frontal del mueble hay que montar, a presión, la toma de salida de 110/220 volt (OUTPUT) y el interruptor de encendido POWER (S1). La conexión de los cables de estos componentes al circuito LX.1640 se muestra en la figura 20.

Es el momento de fijar la tarjeta LX.1640. Para realizar esta operación hay que utilizar 8 separadores hexagonales de 30 mm que deben unirse dos a dos para formar 4 separadores de 60 mm (figura 18).

A continuación hay que proceder al montaje, en el circuito impreso LX.1640, del diodo LED verde de encendido (DL1) y de los tres diodos LED rojos (DL2-DL3-DL4), respetando la polaridad de sus terminales. Para realizar esta operación hay que dejar los terminales con la longitud adecuada para se puedan doblar en forma de L e introducirlos en los agujeros correspondientes del panel.

Seguidamente hay que instalar los separadores en los agujeros correspondientes de la tarjeta LX.1640,

Solamente llegado este punto hay que fijar, mediante los tornillos adecuados, el panel a las

A continuación hay que soldarlos, reforzando las soldaduras con bastante estaño.

Figura 18. Vista frontal del interior del mueble en la que se pueden observar los tres circuitos impresos y el transformador T1. El circuito impreso base se fija mediante separadores hexagonales de 30 mm unidos dos a dos para sustentar el impreso a la altura adecuada, justo por encima del transformador T1.

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Inversor de 12Vcc a 110V/220V . 50Hz/60Hz aletas del gabinete o mueble y efectuar, a continuación, todas las conexiones indicadas en las figuras 10 y 20. Los cables procedentes del interruptor de encendido S1 se conectan a los correspondientes terminales tipo pin, mientras que los 3 cables procedentes de la toma de salida de 110/220 volt se conectan a la barra, bornera o clema de 3 polos presente en el lado izquierdo del circuito (M2), teniendo mucho cuidado en no intercambiarlos. La fase siguiente del montaje consiste en conexión de las dos parejas de cables marcados con los números 1 y 2 a los correspondientes terminales tipo pin de las tarjetas LX.1640/A y LX.1640/B y de la N T C instalada en la aleta de derecha (ver Fig.10), teniendo presente que este componente no tiene polaridad, por lo que sus terminales pueden conectarse en cualquier sentido. Ahora se han de conectar los dos cables del secundario del transformador a la clema de 2 polos situada a la derecha del circuito impreso (M1). El paso siguiente es la realización de las dos parejas de cables dotados de terminales faston hembra que se utilizarán para las conexiones entre la tarjeta LX.1640 y las tarjetas LX.1640/A y LX.1640/B. En el kit se proporcionan cables rojos y negros de 2,5 metros de longitud y 3 mm de diámetro para realizar estas conexiones y la de la batería.

Del cable incluido en el kit hay que cortar trozos de 15 cm y montar los conectores faston. En la figura 19 hemos representado las diferentes fases de esta operación. En primer lugar hay que pelar los cables con cuidado, de forma que quede cobre desnudo suficiente para alojarlos en los faston. A continuación, después de haber insertado el cobre trenzado en las estrías de los faston, hay que crimparlos, doblando los bordes de los faston sobre los cables y apretándolos con fuerza (si se quiere también se pueden soldar, no utilizando mucho estaño para poder montar las capuchas de plástico en los conectores). Después de montar las capuchas de plástico en la parte anterior de los faston (figura 19) ya se pueden enchufar los cables en los diferentes conectores faston en L situados en los circuitos impresos, teniendo mucho cuidado con respetar el orden de conexionado, tal y como se indica en la figura 10. Utilizando el mismo procedimiento hay que realizar dos parejas de cables más, necesarios para efectuar la conexión entre el inversor y la batería. Hemos previsto la utilización de dos cables dobles de 3 mm de sección cada uno, ya que la potencia de salida del inversor (200 watt) demanda de la batería una corriente que puede llegar a 20 Amperios. El montaje del inversor ha concluido.

Figura 19. En esta figura se representan en secuencia las operaciones necesarias para realizar las dos parejas de cables dotados con conectores faston hembra utilizados para realizar las conexiones entre la tarjeta LX.1640 y las tarjetas LX.1640/A - LX.1640/B. Siguiendo las instrucciones descritas en el texto del artículo esta operación se realiza sin ninguna dificultad.

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Artículo de Tapa

Figura 20. En esta fotografía se muestra el interior del mueble una vez realizadas las conexiones entre todos los componentes. En el panel posterior se pueden apreciar las dos gomas pasacables por donde se han de hacer pasar los cables con los dobles conectores faston utilizados para la conexión a la batería de 12 volt.

¡MUCHA ATENCIÓN! En la red eléctrica el terminal de tierra suele estar conectado a un circuito de protección diferencial ante cortocircuitos. Puesto que el inversor no está conectado a la red eléctrica esta protección no se utiliza. Hay que tener mucho cuidado para nunca poner en contacto los terminales de la toma de salida de 110/220 volt. Es recomendable que antes de conectar cualquier carga en la salida se verifique, con un téster, que la tensión proporcionada en la salida está comprendida entre 110/220 volt+/- 8%, confirmando también de esta forma que el montaje ha sido realizado correctamente.

PRECIO de REALIZACIÓN Nueva Electrónica comercializa el LX.1640: El

costo de todos los componentes necesarios para

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la realización de la etapa base del Inversor (figura 10) y de las dos tarjetas LX.1640/A y LX.1640/B (figura 11), incluyendo los circuitos impresos, las 2 impedancias VK1640, la NTC, el transformador TM1640 y 8 MOSFET IRFZ44 es de aproximadamente $980. TT25.01: El precio del transformador toroidal es de aproximadamente $330. MO.1640: El precio del gabinete con los paneles frontal y trasero perforados y serigrafiados, incluyendo 2 aletas de refrigeración es del orden de los $350. LX.1640: Circuito impreso: $110 LX.1640/A: Circuito impreso: $38 LX.1640/B: Circuito impreso: $38 Puede solicitarlos directamente ingresando a la página de Nueva Electrónica (www.nuevalectronica.com) y ellos lo envían a cualquier ciudad de América Latina, brindando el soporte a todos los lectores de nuestra querida revista. 

Descarga de CD

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1:14 PM

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CÓMO DESCARGAR

EL

CD E X C L U S I V O

PA R A

L E C TO R E S

DE

S ABER ELECTRÓNICA

CD: Curso de Técnico en Energía Solar Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “TECSOL240”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).

Este CD se encuentra dividido en los siguientes 3 módulos: Módulo 1: Curso Básico de Energía Solar Etapa 1 Módulo 2: Curso Básico de Energía Solar Etapa 2 Módulo 3: Manuales de Especialización para Técnico en Energía Solar El contenido de cada módulo es el siguiente: Modulo 1: Curso Básico de Energía Solar - Etapa 1 Lección 1: Teoría Todo lo que necesita saber Video 1: El Sol y los planetas Video 2: Energía solar fotovoltaica Lección 2: Teoría La Radiación Solar Video 3: Energía solar Video 4: Rayos solares Lección 3: Teoría Las celdas fotovoltaicas Video 5: Cómo funcionan las celdas solares Lección 4: Teoría Los paneles fotovoltaicos Video 6: Panel fotovoltaico segunda parte Video 7: Paneles fotovoltaicos Video 8: Panel fotovoltaico primera parte Lección 5: Teoría Las baterías recargables Video 9: Baterías de autos Lección 6: Teoría Circuitos controladores de carga de batería

Video 10: Cargador de baterías Video 11: Cargador de baterías 2 Módulo 2: Curso Básico de Energía Solar - Etapa 2 Lección 7: Teoría Componentes para la instalación de sistemas con energía solar Video 1: Instalación de un sistema de energía solar Video 2: Instalación de un equipo solar Lección 8: Teoría Diseño de sistemas fotovoltaicos Video 3: Energía para vivienda parte 1 Video 4: Sistema de colector solar Video 5: Energía para vivienda parte 2 Video 6: Energía para vivienda parte 3 Video 7: Energía para vivienda parte 4 Lección 9: Teoría Instalación de Sistemas Fotovoltaicos Video 8: El sistema fotovoltaico Lección 10: Teoría Mantenimiento de sistemas fotovoltaicos Video 9: Instalación de paneles solares en sistemas forzados Lección 11: Teoría Ejemplo de diseño de sistemas fotovoltaicos Video 10: Una instalación en Madrid y su mantenimiento Lección 12: Teoría Empleo de la energía solar. Ejemplo bomba de agua Video 11: Calefacción solar 1 Video 12: Calefacción solar 2 Video 13: Calefacción solar 3 Video 14: Calefacción solar 4

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Módulo 3: Manuales de Especialización para Técnico en Energía Solar Se compone de tres partes: INFORMACION COMPLEMENTARIA Calentador Solar Para Agua Análisis Sistémico: El Panel Solar

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Mont - Luces envandilan

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1:24 PM

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MONTAJE

Luces Anti Encandilamiento Automáticas Bien sabido es lo molesto y peligroso que es ser encandilado al conducir el coche. Pero lamentablemente cada vez mas conductores imprudentes y mal educados circulan con las luces largas encendidas todo el tiempo sin importarle un bledo la seguridad propia y de quien viene de frente o quien tiene adelante. Sobre un trabajo publicado en www.pablin.com

E

ste práctico dispositivo acciona el relé al detectar una fuente de luz sobre su sensor (el LDR). Posee un preset o potenciómetro que permite ajustar la sensibilidad lumínica permitiendo establecer con precisión el punto de accionamiento de las luces anti encandilamiento. En el caso de las luces frontales pueden utilizarse los faros largos propios del vehículo, en cambio, para las luces traseras será necesario agregar luces de potencia apuntadas hacia atrás. De esta forma, cada vez que un conductor nos encandile (ya sea por delante o por detrás) este sistema le responderá encandilándolo a él del mismo modo. Es oportuno aclarar que este tipo de equipos puede estar prohibido en algunas regiones, siempre es mejor asesorarse en una academia de educación vial o en las autoridades competentes. La detección de la luz es realizada por el resistor LDR, el cual varía su resistencia en función a la luz aplicada sobre su cápsula. Este es un LDR típico de 1cm de ancho. El operacional compara las entradas inversoras y no

inversoras y, dependiendo del ajuste del preset y del valor en el divisor resistivo formado por el LCD y la resistencia de 100kΩ cambiará el estado de su salida de 0V a +V. Esto acciona la base del transistor de salida, el cual controla el relé el cual acciona las luces. Nótese que, cuando el conductor que nos encandiló baje las luces el sistema automáticamente dejará de responderle. 

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AUDIO

En la entrega anterior habíamos elegido la topología más adecuada para nuestra fuente con un semipuente y una fuente partida. Pero esa tecnología requiere una señal de excitación de las llaves muy especial. En este artículo, vamos a desarrollar el circuito generador de esa excitación, en una simulación en multisim y vamos a probar su fun cionamiento con un transformador con secundario de carga para que entregue 32V partiendo de una red de 220/110V. AUTOR: ING. ALBERTO H. PICERNO [email protected] [email protected] www.picerno.com.ar

Introducción Nuestra fuente funciona con regulación porque la señal de excitación modifica el tiempo de actividad de modo de mantener reguladas las fuentes de -32 y +32V (en realidad sólo se puede mantener regulada una; la otra se regula automáticamente). Para lograr que la fuente regule a máxima carga hay que

excitarla con un período de actividad del 50%, bajar la tensión de fuente no regulada a 250V, conectarle la carga máxima y observar que se generen 35V, 36V o mas de salida. Luego cambiar el tiempo de actividad a mano y observar que ajuste en 32V de salida. Pero cuando el tiempo de actividad se reduce no puede hacerlo en cualquier momento, debe generar

una señal de excitación simétrica para no deformar la señal de los secundarios. Esto complica el generador de modo que hay que utilizar dos comparadores para resolverlo aun sin emplear más que las llaves controladas por tensión del Multisim. Nuestro primer paso va a ser resolver el funcionamiento al máximo tiempo de actividad (50%) y posteriormente re-

Figura 1 - Circuito del secundario aislado a condiciones máximas.

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Generador de Excitación solver el excitador para que regule a 32V.

La Condición de Máxima de la Fuente En nuestro curso vamos siempre desde lo más simple a lo más complejo. En principio vamos a resolver el problema para un amplificador monofónico de 60W y luego en otras entregas, seguiremos rediseñando para ver si llegamos a los 120W que permitan alimentar un sistema estereofónico. Para poder excitar a un sistema mono de 60W por canal; la tensión calculada de fuente es de +32V y -32V aproximadamente lo que implica una corriente de fuente positiva o negativa de 30W/32V = 0,9A. Pero al realizar la prueba de máxima, la salida de fuente debe estar excedida; será de 36V por ejemplo y entonces la corriente va a ser menor; 30W/36V = 0,83A. Lo importante es calcular la resistencia de carga como de 36V/0,83A = 43 Ohms. Para hacer la verificación sobre la fuente positiva se entrega una potencia de 36V.0,83A = 30W que sumados a los 30W de la fuente negativa hacen los 60W de

nuestro amplificador. Con estos datos armamos la simulación de nuestro último circuito con dos resistores de carga de 43 Ohm. El circuito del secundario (ver figura 1) se entiende claramente con el diodo D1 rectificando +32V y el diodo D2 rectificando -32V, pero como se puede observar se agregaron los diodos D6 y D5 para completar un rectificador de onda completa y poder dividir por 2 la corriente que manejan los diodos D1 y D2 y duplicar la frecuencia del ripple, que ahora será de 160kHz. De cualquier modo esto no reduce el valor de los capacitores de filtro, porque los mismos están diseñados para soportar las variaciones de la carga de audio. Es imposible evitar que la entrada de los diodos auxiliares no genere alguna oscilación parásita. Por esa razón es que agregamos los resistores R3 y R4, los inductores L1 y L2 y los capacitores C3, C4, C5 y C6. Con ellos sólo se puede observar un mínimo sobrepulso que no genera molestas irradiaciones. Observe que generamos un poco más del valor deseado porque en realidad el período de actividad máximo debe ser un poco inferior al 50% para evi-

ta que se produzca un solapamiento de las señales de gate y se enciendan los dos MOSFET al mismo tiempo, lo que produciría un cortocircuito momentáneo de fuente a masa, con un seguro deterioro de los mismos. En cuanto a la forma de señal de primario y secundario se puede observar en la figura 2 la señal primaria la tomamos sobre el primario y la señal del bobinado inferior con referencia a la masa aislada. El lector puede observar la perfecta simetría de las formas de señal y la limpieza de la señal de secundario. El oscilograma del bobinado superior es una replica invertida del oscilograma mostrado. También es conveniente observar que el bobinado primario esta excitado con una señal perfectamente alternada es decir con un valor medio igual a cero lo que nos permite aprovechar todas las características del núcleo. Ahora debemos excitar el mismo circuito pero con una señal que tenga periodos de actividad más cortos sin perder su valor medio nulo; lo que requiere el uso de un circuito comparador rápido y un generador de onda triangular.

Figura 2 - Oscilogramas de la fuente.

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Audio

Figura 3 - Excitador con período de actividad variable.

Figura 4 - Oscilograma al 50% de tiempo de actividad V = 5V.

Figura 5 - Oscilograma al 40% de tiempo de actividad V = 4V.

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Generador de Excitación Circuito Excitador Simulado En la figura 3 se puede observar el circuito simulado del excitador de las llaves controlada por tensión, con periodo de actividad variable con un potenciómetro. Lo ideal para entender el funcionamiento de este excitador es observar las señales de control de las llaves a diferentes períodos de actividad, que resultan tener una forma de onda muy particular para conservar la simetría, que garantice que la señal sobre el

transformador sea alterna (es decir con valor medio igual a cero). Como el período de actividad depende de la tensión continua entregada con el potenciómetro, vamos a colocar los oscilogramas junto con la tensión y el períiodo de actividad. Vea la figura 4. Ahora que se sabe como debe ser la señal generada se puede analizar como hace el circuito para generarla analizando el circuito de la figura 3. El circuito es, en cierto modo, similar al modulador PWM de nuestro amplificador de audio pero considerando que se

debe generar una señal con valor medio nulo. Es evidente que las llaves deben estar excitadas por diferentes señales y por eso se utilizan los dos comparadores. El circuito de salida de los comparadores es igual y consiste solo en un resistor de 1kΩ ya que los comparadores tienen salida a colector abierto (open colector). Por supuesto cada salida va conectada a una llave controlada por tensión. En la entrada - del comparador superior se conecta una onda triangular

Figura 6 - Oscilograma con un 20% de tiempo de actividad tensión V = 2V.

Figura 7 - Funcionamiento del comparador inferior.

Service & Montajes 29

Audio con fase directa y en la entrada - del comparador inferior la salida invertida. La tensión continua del potenciómetro opera como eje de recorte de las ondas triangulares, tal como puede observarse en el oscilograma de la figura 7. En la figura 8 se puede observar el oscilagrama del comparador superior que nos permite entender cómo se genera el otro pulso de salida. Como las ondas triangulares están desfasadas 180º también lo estarán las señales de salida de los comparadores. Corresponde aclarar que la sensibilidad de la modulación es fácilmente modificable cambiando el valor pap de la onda triangular.

¿Qué Pasa Cuando las dos Llaves Están Abiertas? Ocurre que el primario queda conectado a alta impedancia y eso no es conveniente. La solución del problema se consigue utilizando dos diodos conectados sobre las llaves controladas por tensión según el circuito de la figura 9. Con estos dos diodos, si la corriente no circula por las llaves en dirección hacia abajo; circula por los diodos en dirección hacia arriba, pero siempre hay un circuito cerrado para evitar las sobretensiones sobre el bobinado primario.

Figura 8 - Funcionamiento del comparador superior

Figura 9 - Agregado de los dio dos recuperadores.

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Conclusiones De este modo ya tenemos resuelto el circuito secundario y la excitación del circuito primario. En la próxima entrega vamos a unir los dos circuitos para verificar el funcionamiento y la posibilidad de regulación. Posteriormente reemplazaremos las llaves controladas por tensión por los MOSFET que ya elegimos y diseñaremos el driver de los mismos. Por el momento trabajamos con un transformador simulado, pero les avisamos a los lectores de Argentina que ya estamos en contacto con distribuidores de material de ferrite para la construcción del componente definitivo. 

Manual Energia Solar

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2:44 PM

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MANUALES TÉCNICOS

Energía Solar TIPOS DE ENERGÍA - CELDAS SOLARES FOTOVOLTAICAS

FUNCIONAMIENTO Y CONSTRUCCIÓN

Tal como encontramos en las enciclopedias, la energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. La radiación solar que alcanza la Tierra puede aprovecharse por medio del calor que produce a través de la absorción de la radiación, por ejemplo en dispositivos ópticos o de otro tipo. Es una de las llamadas energías renovables, particularmente del grupo no contaminante, conocido como energía limpia o energía verde. Si bien, al final de su vida útil, los paneles fotovoltaicos pueden suponer un residuo contaminante difícilmente reciclable al día de hoy. La potencia de la radiación varía según el momento del día, las condiciones atmosféricas que la amortiguan y la latitud. Se puede asumir que en buenas condiciones de irradiación el valor es superior a los 500 watt por cada metro cuadrado de superficie sobre el nivel del suelo. A esta potencia se la conoce como irradiancia. Las celdas o células solares son dispositivos que convierten energía solar en electricidad, ya sea directamente vía el efecto fotovoltaico, o indirectamente mediante la previa conversión de energía solar a calor o a energía química. La forma más común de las celdas solares se basa en el efecto fotovoltaico, en el cual la luz que incide sobre un dispositivo semiconductor de dos capas produce una diferencia del fotovoltaje o del potencial entre las capas. Este voltaje es capaz de conducir una corriente a través de un circuito externo de modo de producir trabajo útil. Informe Preparado por Horacio Daniel Vallejo

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Manuales Técnicos Tipos de Energía

Antes de comenzar con el desarrollo de la energía solar, veremos una introducción a los distintos tipos de energía, su definición y cómo se las emplea:

es la base para el primer principio de la termodinámica, indica que la energía ligada a un sistema aislado permanece en el tiempo. No obstante, la teoría de la relatividad especial establece una equivalencia entre masa y energía por la cual todos los cuerpos, por el

En física, “energía” se define como la capacidad para reali zar un trabajo. Si miramos a nuestro alrededor se ve que las plantas crecen, los animales se mueven y que las máquinas y herramientas hacen muchas tareas. Todas estas actividades necesitan energía. La energía es una propiedad de los objetos y sustancias y que se ve en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo. La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica. La figura 1 muestra un esquema que ejemplifica el ciclo de la energía.

El Concepto de Energía En la física, la ley universal de conservación de la energía, que

hecho de estar formados de materia, contienen energía; además, pueden poseer energía adicional que se divide conceptualmente en varios tipos según las propiedades del sistema que se consideren (figura 2). Por ejemplo, la

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energía cinética se cuantifica según el movimiento de la materia, la energía química según la composición química, la energía potencial según propiedades como el estado de deformación o a la posición de la materia en relación con las fuerzas que actúan sobre ella y la energía térmica según el estado termodinámico. La energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo una magnitud escalar que se le asigna al estado del sistema físico, es decir, la energía es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de los sistemas físicos. Por ejemplo, se Figura 1 puede decir que un sistema con energía Figura 2 cinética nula está en reposo. Se utiliza como una abstracción de los sistemas físicos por la facilidad para trabajar con magnitudes escalares, en comparación con las magnitudes vectoriales como la velocidad o la posición. Por ejemplo, en mecánica, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial, que componen la energía mecánica, que en la mecánica newtoniana tiene la propiedad de conservarse, es decir, ser invariante en el tiempo. Matemáticamente, la conservación de la energía para un sis-

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Energía Solar y Celdas Solares Figura 3

tema es una consecuencia directa de que las ecuaciones de evolución de ese sistema sean independientes del instante de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema de Noether (figura 3).

Clasificación de la Energía La energía también es una magnitud física que se presenta bajo diversas formas, está involucrada en todos los procesos de cambio de Estado físico, se transforma y se transmite, depende del sistema de referencia y fijado éste se conserva. Por lo tanto todo cuerpo es capaz de poseer energía, esto gracias a su movimiento, a su composición química, a su posición, a su temperatura, a su masa y a algunas otras propiedades. En las diversas disciplinas de la física y la ciencia, se dan varias definiciones de energía, por supuesto todas coherentes y complementarias entre sí, todas ellas siempre relacionadas con el concepto de trabajo. Por ejemplo la energía mecá nica es la combinación o suma de los siguientes tipos:

Energía cinética: relativa al movimiento. Energía potencial: la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas conservativo. Por ejemplo, está la Energía potencial gravitatoria y la Energía potencial elástica (o energía de deformación, llamada así debido a las deformaciones elásticas). Una onda también es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico. En electromagnetismo se estudia a las siguientes energías: Energía electromagnética, que se compone de: Energía radiante: la ener gía que poseen las ondas electro magnéticas. Energía calórica: la canti dad de energía que la unidad de masa de materia puede despren der al producirse una reacción química de oxidación. Energía potencial eléctri ca, que se compone de: Energía eléctrica: resulta do de la existencia de una diferen cia de potencial entre dos puntos.

gía en reposo entre las partículas iniciales y finales de una desinte gración. Al redefinir el concepto de masa, también se modifica el de energía. En física cuántica, la energía es una magnitud ligada al operador hamiltoniano. La energía total de un sistema no aislado de hecho puede no estar definida: en un instante dado la medida de la energía puede arrojar diferentes valores con probabilidades definidas. En cambio, para los sistemas aislados en los que el hamiltoniano no depende explícitamente del tiempo, los estados estacionarios sí tienen una energía bien definida. Además de la energía asociadas a la materia ordinaria o campos de materia, en física cuántica aparece la: Energía del vacío: un tipo de energía existente en el espa cio, incluso en ausencia de mate ria.

En química aparecen algunas formas específicas no mencionaEn la termodinámica están: das anteriormente, como ser: Energía interna, que es la Energía de ionización, suma de la energía mecánica de una forma de energía potencial, las partículas constituyentes de es la energía que hace falta para un sistema. ionizar una molécula o átomo. Energía térmica, que es Energía de enlace, es la la energía liberada en forma de energía potencial almacenada en calor, obtenida de la naturaleza los enlaces químicos de un com (energía geotérmica) mediante la puesto. Las reacciones químicas combustión. liberan o absorben esta clase de energía, en función de la entalpía En la “teoría de la relatividad” y energía calórica. se estudia: Si estas formas de energía son Energía en reposo, que consecuencia de interacciones bioes la energía debida a la masa lógicas, la energía resultante es según la conocida fórmula de bioquímica, pues necesita de las Einstein, E = mc2, que establece la mismas leyes físicas que aplican a equivalencia entre masa y ener - la química, pero los procesos por gía. los cuales se obtienen son biológiEnergía de desintegra - cos, como norma general resultanción, que es la diferencia de ener - te del metabolismo celular.

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Manuales Técnicos La energía Figura 4 potencial es la que se le puede asociar a un cuerpo o sistema conservativo en virtud de su posición o de su configuración. Si en una región del espacio existe un campo de fuerzas conservativo, la energía potencial del campo en el punto (A) se define como el trabajo requerido para mover una masa desde un punto de referencia (nivel de tierra) hasta el punto (A). Por definición el nivel de tierra tiene energía potencial nula. Algunos tipos de energía potencial que aparecen en diversos contextos de la física son: La energía potencial gra vitatoria asociada a la posición de un cuerpo en el campo gravitatorio (en el contexto de la mecánica clásica). La energía potencial gravitatoria de un cuerpo de masa m en un campo gravitatorio constante viene dada por: donde h es la altura del centro de masas respecto al cero convencional de energía potencial. La energía potencial elec trostática V de un sistema se relaciona con Figura 5 el campo eléctrico mediante la relación: La energía potencial elástica asociada al campo de tensiones de un cuerpo deformable. La energía potencial puede definirse solamente cuando existe un campo de fuerzas que es conservativa, es decir,

que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:

El trabajo realizado por la Energía Mecánica fuerza entre dos puntos es inde pendiente del camino recorrido. La energía mecánica es la El trabajo realizado por la energía que se debe a la posición fuerza para cualquier camino y al movimiento de un cuerpo, por cerrado es nulo. lo tanto, puede ser energía potencial y/o cinética (figura 4). Se puede demostrar que todas La energía cinética de un cuerlas propiedades son equivalentes po es una energía que surge en el (es decir que cualquiera de ellas fenómeno del movimiento. Esta implica la otra). definida como el trabajo necesario En estas condiciones, la ener- para acelerar un cuerpo de una gía potencial en un punto arbitra- masa dada desde el reposo hasta la velocidad que posee. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética salvo que cambie su rapidez. Para que el cuerpo regrese a su estado de reposo se requiere un trabajo negativo de la misma magnitud que su energía cinética (figura 5).

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rio se define como la diferencia de energía que tiene una partícula en el punto arbitrario y otro punto fijo llamado "potencial cero". La energía cinética es un concepto fundamental de la física que aparece tanto en mecánica clásica, como mecánica relativista y mecánica cuántica. La energía cinética es una magnitud escalar asociada al movimiento de cada una de las partículas del sistema. Hecha una primera clasificación, vamos a desarrollar cada uno de estos conceptos.

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Energía Solar y Celdas Solares Energía Cinética Un ciclista quiere usar la energía química que le proporcionó su comida para acelerar su bicicleta a una velocidad elegida. Su rapidez puede mantenerse sin mucho trabajo, excepto por la resistencia del aire y la fricción. La energía es convertida en una energía de movimiento, conocida como energía cinética pero el proceso no es completamente eficiente y el ciclista también produce calor. Para que un cuerpo adquiera energía cinética, es necesario aplicarle una fuerza. Cuanto mayor sea el tiempo que esté actuando dicha fuerza, mayor será la velocidad del cuerpo y, por lo tanto, su energía cinética será también mayor. Otro factor que influye en la energía cinética es la masa del cuerpo. Por ejemplo, si una bolita de vidrio de 5 gramos de masa avanza hacia nosotros a una velocidad de 2 km/h no se hará ningún esfuerzo por esquivarla. Sin embargo, si con esa misma velocidad avanza hacia nosotros un camión, no se podrá evitar la colisión. La energía cinética se representa con esta formula: Ec = (1 / 2) . m . v2 Donde: Ec = Energía cinética m = masa v = velocidad Cuando un cuerpo de masa (m) se mueve con una velocidad (v), posee una energía cinética (Ec) que está dada por la fórmula escrita más arriba.

En esta ecuación, debe haber concordancia entre las unidades empleadas. Todas ellas deben pertenecer al mismo sistema. En Conclusión La energía cinética, es la parte de la energía mecánica de un cuerpo y corresponde al trabajo o las transformaciones que un cuerpo puede producir, debido a su movimiento, es decir, todos los cuerpos en movimiento tienen energía cinética y cuando están en reposo, no tienen esta energía cinética. La energía cinética es aquella que un objeto posee debido a su movimiento. La energía cinética depende de la masa y la velocidad del objeto.

Energía Potencial Puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Los carros de una montaña rusa alcanzan su máxima energía cinética cuando están en el fondo de su trayectoria. Cuando comienzan a elevarse, la energía cinética comienza a ser convertida a energía potencial gravitacional, pero, si se asume una fricción insignificante y otros factores de retardo, la cantidad total de energía en el

Figura 6

sistema sigue siendo constante. Todo cuerpo que se ubicado a cierta altura del suelo posee energía potencial, incluso el agua que cae hacia el vacío debido a su energía potencial (figura 6). Esta afirmación se comprueba cuando un objeto cae al suelo, siendo capaz de mover o deformar objetos que se encuentren a su paso. El movimiento o deformación será tanto mayor cuanto mayor sea al altura desde la cual cae el objeto. Otra forma de energía potencial es la que está almacenada en los alimentos, bajo la forma de energía química. Cuando estos alimenFigura 7 tos son procesados por nuestro organismo, liberan la energía. Todos los cuerpos tienen energía potencial que será tanto mayor cuanto mayor sea su altura. Como la existencia de esta energía potencial se debe a la gravitación (fuerza de gravedad), su

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Manuales Técnicos nombre más completo es energía potencial gravitatoria (figura 7).

Energía Química Es la energía acumulada en los alimentos y en los combustibles. Se produce por la transformación de sustancias químicas que contienen ellos y posibilita mover objetos o generar otro tipo de energía, como en la plantas (figura 8). En la actualidad, la energía química es la que mueve los automóviles, los buques y los aviones y, en general, millones de máquinas. Tanto la combustión del carbón, de la leña o del petróleo usada en las máquinas de vapor como la de los derivados del petróleo en el estrecho y reducido espacio de los cilindros de un motor de explosión, constituyen reacciones químicas. Es almacenada dentro de un cuerpo no se puede ver pero al desprenderse, puede producir efectos visibles. En los fuegos artificiales la energía química se hace visible como energía radiante. Una pila de una linterna, al encender la linterna trasforma la energía química almacenada en energía eléctrica, esta a su vez en energía térmica en el filamento de la lamparita, para finalmente iluminar transfiriendo energía radiante y térmica al ambiente. La energía química:

carbón, petróleo y otros combustibles. También puede gene rarse a partir de la Energía Eólica, Solar y Biomásica entre otras. En la mayor parte de los servicios de nuestros días dependen de un suministro fiable de energía eléctrica. A medida que más Genera que al comer uno se países se industrializan se consupueda mover. men cantidades de energía cada Hace que se muevan los vehí - vez mayores. El consumo mundial culos. de energía se ha multiplicado por Y está presente en toda la 25 desde el siglo pasado. El promateria pero sólo se nos muestra medio del consumo de electricicuando hay una alteración de ella. dad per cápita es alrededor de diez veces mayor en los países “La energía química está industrializados que en el mundo presente en la mayoría de los en desarrollo. hechos cotidianos”. Pero como en la actualidad las economías de muchas naciones en desarrollo se expanden rápidaEnergía Eléctrica mente, para los próximos 15 años se prevé un crecimiento de más La electricidad se genera a del 5% anual de la demanda de partir de otras fuentes de energía, electricidad en el “Sur''. Para principalmente en: centrales satisfacer esta demanda se necehidroeléctricas donde se usa la sitará un aumento espectacular fuerza mecánica de agua o en de la producción de electricidad. centrales termoeléctricas donde se produce electricidad a partir del Energía Solar

Permite la fotosín tesis de las plantas.

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Figura 8

Figura 9

La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol, figura 9. El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía que el hombre ha utilizado desde los albores de la historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades, si aprendemos cómo aprovechar de forma racional

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Energía Solar y Celdas Solares la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de años, y se calcula que todavía no ha llegado ni a la mitad de su existencia. La energía solar se consigue con paneles o células solares. Recogiendo de forma adecuada la radiación solar (figura 10), podemos obtener calor y Figura 11 electricidad. El calor se logra mediante los captadores o colectores térmicos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos procesos nada tienen que ver entre sí, ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación. El calor recogido en ellos puede destinarse a satisfacer numerosas necesidades. Se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien para dar calefacción a nuestros hogares, podemos climatizar Energía Nuclear las piscinas y permitir el baño durante gran parte del año. La energía nuclear es la enerTambién las aplicaciones agríco- gía que se libera espontánea o las son muy amplias para usar los artificialmente en las reacciones invernaderos solares nucleares. Estas reacciones se La electricidad que se obtiene dan en los núcleos de algunos isóde los módulos fotovoltaicos topos de ciertos elementos químipuede usarse de manera directa cos (figura 11), siendo la más (por ejemplo para sacar agua de un pozo o para regar, mediante Figura 12 un motor eléctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horas nocturnas. También es posible inyectar la electricidad generada en la red general, obteniendo un importante beneficio.

Figura 10

conocida la fisión del uranio con la que funcionan los reactores nucleares, y la más habitual en la naturaleza, en el interior de las estrellas.

¿Como se consigue? Los dos sistemas más investigados y trabajados para la obtención de energía nuclear aprovechable de forma masiva son la fisión nuclear (figura 12) y la fusión nuclear (figura 13). Otra técnica es la utilización de generadores termoeléctricos de radioisótopos.

Energía Caloríca Es la energía que se transfiere en forma de calor. El calor se transmite entre cuerpos que se encuentran a distinta temperatura y que se ponen en contacto (figura 14). Se dice que se alcanza el equilibrio térmico cuando la temperatura de ambos se iguala. Su unidad de medida es la caloría. En Síntesis: La energía puede tener seis formas diferentes (eléctrica, mecánica, química, nuclear, solar y calorífica) y cada una de ellas puede transformarse en cualquiera de las otras como lo muestra el siguiente esquema. Estas energías pueden generar otras como por ejemplo La energía eólica que su fuente la energía mecánica que, en forma de energía cinética transporta el aire en movimiento (el viento). Este es

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Manuales Técnicos originado por el desigual calentamiento de la superficie de nuestro planeta (energía calorífica). La Tierra recibe una gran cantidad de energía procedente del Sol (energía solar).

na en caso de tempestad, si el sistema de regulación es inoperante a altas velocidades.

Ejemplos de Generación de Energía A continuación veremos ejemplos de cómo son las energías que son generadas por otras energías. Energía Eólica La energía Eólica es aquella que podemos obtener de la fuerza del viento (energía cinética, solar y calórica). El mayor interés que existe actualmente es la producción de electricidad a partir del viento con el fin de sustituir los costosos combustibles fósiles. Existen diversos aparatos con diseños y tamaños adecuados para las diferentes necesidades (figura 15). Para conseguir esta energía se usa el Generador eólico que esta constituido por un aeromotor de dos o tres palas, provisto de un sistema de regulación, que confiera al rotor una velocidad de rotación estable a partir de cierta velocidad del viento, y un sistema de seguridad destinado a frenar la máqui-

Figura 15

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También se puede tener un generador eléctrico que puede estar directamente acoplado al aeromotor (figura 16). En el caso más sencillo las palas van directamente montadas en el eje del generador. Cuando el generador está acoplado a un multiplicador, colocado entre el aeromotor y el generador. Se verá que la velocidad de rotación depende del diámetro del rotor y disminuye cuando el diámetro aumenta. Figura 13 Entonces para tener un buen rendimiento, es necesario aumentar las revoluciones del aeromotor antes de acoplarlo al generador. También se requiere un mecanismo de giro, que permita a la máquina estar siempre orientada en la dirección del viento, cualquiera que sea esta. La energía producida en la parte móvil, se transmite por medio de un disFigura 14 positivo colector asociado al mecanismo de rotación. Las mejores condiciones para la utilización de energía eólica son: Terrenos llanos, parti culares en regiones costeras. Donde exis ten cumbres planas o colinas solitarias sin laderas escarpadas. Valles planos y extensos, expuestos en la dirección del viento predominante.

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Energía Solar y Celdas Solares Energía Hidráulica La energía hidráulica se basa en aprovechar la caída del agua desde cierta altura (energía potencial). El agua pasa por las turbinas a gran velocidad (energía cinética), provocando un movimiento de rotación que finalmente, se transforma en energía eléctrica por medio de los generadores, figura 17. Todas las centrales hidroeléctricas aprovechan la corriente de agua que cae por un desnivel. Se utilizan desniveles naturales del terreno, o bien se hace que el agua caiga desde una presa o dique (figura 18). Las centrales hidroeléctricas se dividen a grandes rasgos en centrales de baja, mediana y alta presión. Las centrales dependen de un gran embalse de agua contenido por una presa. El caudal de agua se controla y se puede mantener casi constante. El agua se transporta por unos conductos o tuberías, controlados con válvulas y turbinas para adecuar el flujo de agua con respecto a la demanda de electricidad. El agua que entra en la turbina sale por los canales de descarga. Los generadores están situados justo encima de las turbinas y conectados con árboles verticales. El diseño de las turbinas depende del caudal de agua; las turbinas Francis y Kaplan se utilizan para caudales grandes y saltos medios y bajos, y las turbinas Pelton para grandes saltos y pequeños caudales.

Figura 16

Figura 17

Figura 18

Energía Geotérmica La energía geotérmica es aquella energía que puede ser obtenida por el hombre mediante el aprovechamiento del calor (energía calorífica) del interior de la Tierra, figura 19. Se obtiene energía geotérmica por extracción del calor interno de la Tierra. En áreas de aguas termales muy calientes a poca profundidad, se perfora por fracturas naturales de las rocas básales o dentro de rocas sedimentarios. El agua caliente o el vapor pueden fluir naturalmente, por bombeo o por impulsos de flujos de agua y de vapor. El método a elegir depende del que en cada caso sea económicamente rentable Las ventajas de la energía geotérmica son las siguientes: Es una fuente que evitaría la dependencia energética del exterior. Los residuos que produce son mínimos y ocasionan menor impacto ambiental que los originados por el petróleo, carbón... Es un sistema de gran ahorro, tanto económico como energético. Ausencia de ruidos exte riores. Los recursos geotérmicos son mayores que los recursos de carbón, petró leo, gas natural y uranio combinados. No está sujeta a precios internacionales, sino que siempre puede mantener se a precios nacionales o locales.

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Manuales Técnicos El área de terreno requeri do por las plantas geotérmi cas por megavatio es menor que otro tipo de plantas. No requiere construcción de represas, tala de bosques, ni construcción de tanques de almacenamiento de combus tibles.

Figura 19

Las desventajas de esta energía son las siguientes: En ciertos casos emisión de ácido sulfhídrico que se detecta por su olor a huevo podrido, pero que en grandes cantidades no se percibe y es letal. En ciertos casos, emisión de CO2, con aumento de efecto invernadero; es infe rior al que se emitiría para obtener la misma energía por combustión. Contaminación de aguas próximas con sustancias como arsénico, amoníaco, etc. Contaminación térmica. Deterioro del paisaje. No se puede transportar No está disponible más que en determinados luga res.

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La Energía Solar Es la energía radiante producida en el Sol como resultado de reacciones nucleares. Llega a la Tierra en forma de radiación a través del espacio en cuantos de energía llamados fotones, que interactúan con la atmósfera y la superficie terrestres. La energía solar es generada por la llamada fusión nuclear que es la fuente de

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Figura 20

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Energía Solar y Celdas Solares todas las estrellas del universo. La intensidad de la radiación solar en el borde exterior de la atmósfera, si se considera que la Tierra está a su distancia promedio del Sol, se llama constante solar, y su valor medio es 2 cal/min/cm2. Sin embargo, esta cantidad no es constante, ya que parece ser que varía un 0,2% en un período de 30 años. La intensidad de energía real disponible en la superficie terrestre es menor que la constante solar debido a la absorción y a la dispersión de la radiación que origina la interacción de los fotones con la atmósfera. La intensidad de energía solar disponible en un punto determinado de la Tierra depende, de forma complicada pero predecible, del día del año, de la hora y de la latitud. Además, la cantidad de energía solar que puede recogerse depende de la orientación del dispositivo receptor. El hombre puede transformar la energía solar en energía térmica o eléctrica (figura 20). En el primer caso la energía solar es aprovechada para elevar la temperatura de un fluido, como por ejemplo el agua. Y en el segundo caso la energía luminosa del Sol es transportada por sus fotones de luz, incide sobre la superficie de un material semiconductor, ejemplo: el silicio que forma las células fotovoltaicas, fabricadas para que mediante de éstas los colectores solares capten la energía y puedan almacenarla en los acumuladores, produciendo el movimiento de ciertos electrones que componen la estructura atómica de la materia. Un movimiento de electrones produce una corriente eléctrica que se

utiliza como fuente de energía de componentes eléctricos o bien electrónicos. Es el caso del principio de funcionamiento de las calculadoras solares. Estas centrales de energía solar están en todo el mundo. En latitudes de 60º, cada metro cuadrado de un colector solar recibe unos mil kilowatt / hora de energía solar en un año y puede usar aproximadamente la mitad de esa energía para calentar agua. En latitudes de 35º, un colector parecido recibe el doble.

adecuada, suministran tensiones suficientes para, por ejemplo, la recarga de unas baterías. Tienen utilidad en múltiples campos, desde el ámbito doméstico, hasta los satélites artificiales. Cuando la energía luminosa incide en la célula fotoeléctrica, existe un desprendimiento de electrones de los átomos que comienzan a circular libremente en el material. Si medimos el voltaje existente entre los dos extremos del material (positivo y negativo) observaremos que existe una diferencia de potencial entre 0,5 y 0,6 volt. Energía Fotovoltaica Si le aplicamos una carga eléctrica, veremos que es posible obteLos sistemas de energía foto- ner una corriente de 28 miliamper voltaica permiten la transformación por cada centímetro cuadrado ilude la luz solar en energía eléctrica, minado. Hemos convertido el dises decir, la conversión de una par- positivo en una especie de batería tícula luminosa con energía (fotón) eléctrica, que permanecerá aporen una energía electromotriz (vol- tando energía indefinidamente en taica). tanto reciba iluminación. El elemento principal de un sisPero esta pequeña cantidad de tema de energía fotovoltaica es la energía es insuficiente e inútil, si no célula fotoeléctrica, un dispositivo somos capaces de obtener mayoconstruido de silicio (extraído de la res voltajes y corrientes que permiarena común). tan aplicaciones prácticas. Para Los paneles solares están ello se diseñan en cada oblea cienconstituidos por cientos de estas tos de diodos, los cuales, intercoceldas que, conectadas en forma nectados en serie y paralelo son capaces de suministrar tensiones de varios voltios, así como corrientes del orden de amperios. Este sistema básico de generación de energía por medio de la luz solar, puede obtener un rendimiento mayor si se disponen dispositivos de control adecuados. Posteriormente, la energía obtenida debe ser almacenada para que pueda ser utilizada por la noche, en que la ausencia de luz no permite su obtención directa. Los paneles solaFigura 21 res pueden acoplarse en

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Manuales Técnicos forma modular, ello permite que puedan pasar de un sistema doméstico de generación de energía, a otro más potente para industrias o instalaciones de gran consumo (figura 21).

Ventajas y Desventajas de la Energía Solar Fotovoltaica La energía fotovoltaica es limpia, inagotable, simple y silenciosa. Es la energía que mejor se adapta para integrarla en sitios urbanos. Su ubicación cercana a los sitios de consumo permite disminuir pérdidas de energía por transmisión. El desarrollo fotovoltaico genera empleos y ya es una industria sólida que está teniendo un crecimiento inmenso desde los años '90 en adelante en lugares como Estados Unidos, Europa y Japón. Los inconvenientes de este sistema de generación de energía, no es tanto el origen de esa energía, el Sol, que excede nuestras necesidades, ni tampoco la materia prima de donde se extrae el silicio, consistente en arena común muy abundante en nuestras playas; se trata de la técnica de construcción de las obleas, excesivamente compleja y cara. Un segundo motivo, es el rendimiento obtenido y el espacio de terreno ocupado por los elementos captadores. Como contrapunto a sus inconvenientes, es un sistema ideal para instalar en lugares remotos donde no sea posible tender cableados eléctricos o disponer de personal de mantenimiento, tales como teléfonos de emergencia en determinadas zonas (autopistas, alta montaña, etc.), faros marinos en costas poco accesibles, boyas en bajos marinos peligrosos para la navegación que sea preciso señalar, equipos de salvamento a bordo de buques, etc. Sin embargo, hay varias barre-

ras que impiden un uso masivo de la energía fotovoltaica: por un lado sus precios continúan siendo altos. El mercado, o la demanda, sigue siendo pequeña y por lo tanto la escala de producción continúa siendo baja, esto hace que los precios sean altos. Estos precios altos mantienen el mercado restringido, un verdadero círculo vicioso. Por otro lado los proveedores de paneles fotovoltaicos se encuentran con dificultad para obtener módulos. La razón fundamental para este desabastecimiento estriba en la limitada oferta de silicio de grado semiconductor, componente fundamental de los paneles fotovoltaicos. Aunque el silicio es un material muy abundante en la Tierra, su depuración y cristalización está en manos de 6 empresas a nivel mundial. Actualmente la demanda de este componente se cifra en 70.000 toneladas anuales, con una previsión internacional de 150.000 toneladas en 2015. La industria fotovoltaica mundial ha crecido a un ritmo del 33% desde 1999, aunque en el último año el incremento ha llegado al 60% y ha hecho saltar las alarmas sobre el abastecimiento futuro de celdas fotovoltaicas.

Orígenes de las Celdas Solares Aunque las celdas solares eficientes han estado disponibles recién desde mediados de los años 50, la investigación científica del efecto fotovoltaico comenzó en 1839, cuando el científico francés, Henri Becquerel descubrió que una corriente eléctrica podría ser producida haciendo brillar una luz sobre ciertas soluciones químicas. El efecto fue observado primero en un material sólido (el metal selenio) en 1877. Este material fue utilizado durante muchos años para

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los fotómetros, que requerían de cantidades muy pequeñas de energía. Una comprensión más profunda de los principios científicos, fue provista por Albert Einstein en 1905 y Schottky en 1930, la cual fue necesaria antes de que celdas solares eficientes pudieran ser confeccionadas. Una célula solar de silicio que convertía el 6% de la luz solar que incidía sobre ella en electricidad fue desarrollada por Chapin, Pearson y Fuller en 1954, y esta es la clase de célula que fue utilizada en usos especializados tales como satélites orbitales a partir de 1958. Las celdas solares de silicio disponibles comercialmente en la actualidad tienen una eficiencia de conversión en electricidad de la luz solar que cae sobre ellas de cerca del 18%, a una fracción del precio de hace treinta años. En la actualidad existen una gran variedad de métodos para la producción práctica de celdas solares de silicio (amorfas, monocristalinas o policristalinas), del mismo modo que para las celdas solares hechas de otros materiales (seleniuro de cobre e indio, teluro de cadmio, arseniuro de galio, etc). La palabra fotovoltaico (a) está formada por la combinación de dos palabras, una de origen griego: foto, que significa luz, y la otra voltaico que significa eléctrico. El nombre resume la acción de estas células: transformar, directamente, la energía luminosa en energía eléctrica. La transformación de la energía luminosa en eléctrica toma lugar en la naturaleza durante el proceso de fotosíntesis, pero desde el punto de vista práctico (menores pérdidas) sólo tiene valor comercial la que toma lugar dentro de un diodo semiconductor. Como el proceso de elaboración de estos diodos precede al de la manufactura de las células foto-

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Energía Solar y Celdas Solares voltaicas (FVs), las unidades tienen un alto grado de repetibilidad. Las células FVs son manufacturadas usando diferentes materiales y procesos para crear los diodos, ya que los fabricantes continúan explorando la manera de abaratar el costo o incrementar la eficiencia de conversión de las mismas. Cuando la luz solar incidente tiene la energía y el espectro luminoso necesario para alterar el estado de equilibrio de la juntura N-P en estos diodos, se genera un exceso de cargas libres, las que pueden sostener una corriente, si se cierra el circuito externo. Para aquellos lectores que quieren conocer el fenómeno con mayor detalle, paso a darles un resumen sobre el tema. Dado que el fenómeno FV toma lugar dentro de un semiconductor, se hace necesario entender qué hace que un material sea un buen conductor, un buen aislante (noconductor) y, por último, un semiconductor. La corriente eléctrica, por definición, es la cantidad de cargas que circulan por unidad de tiempo. Cuando se aplica un voltaje entre los extremos de un material, se crea un campo eléctrico dentro del mismo. Los electrones ubicados en la órbita exterior del átomo de este material, la más lejana del núcleo, estarán sometidos a una fuerza cuyo valor está dado por la expresión: F=qxE

(1)

Donde: q es el valor de la carga (en Coulomb) y E es el valor del campo eléctrico en V/m.

misma. Cuando el átomo de una substancia pierde un electrón, se transforma en una carga positiva. La pérdida de un electrón crea, en efecto, dos cargas dentro del material: una negativa (electrón libre) y otra positiva (resto del átomo). En substancias como el gerFigura 22 manio (Ge) y el silicio (Si) los electrones de la capa exterior de un átomo son compartidos por átomos adyacentes (figura 22) formando una estructura fija rígida (cristalina) en donde los electrones carecen de movilidad. Por eso el ger¿Qué determina la conducción manio y el silicio puro son substan(o no-conducción) en un material? cias aislantes. La respuesta es: la estructura Si en un cristal de este tipo atómica de la substancia. logramos incorporar átomos de En materiales conductores, otras substancias, aún en proporcomo el cobre, el aluminio o el gra- ciones muy pequeñas, la conductifito, los electrones de la banda vidad de estos materiales varía externa tienen mucha movilidad, ya drásticamente, convirtiéndolos en que están saltando de átomo a semiconductores. átomo, aún a la temperatura Estos materiales tienen un valor ambiente. de conductividad que los sitúan Bajo la acción de un campo entre los aisladores y los conductoeléctrico (voltaje entre los extre- res de corriente. mos) la fuerza dada por la expreSi la substancia que se introdusión (1) los pone en movimiento. El ce tiene la capacidad de ceder valor de la conductividad (inversa electrones, éstos se convierten en de la resistividad) es elevado en la carga mayoritaria en esa zona estos materiales. (semiconductor tipo N). En materiales aislantes, como Si, por el contrario, los átomos el vidrio, el diamante o la porcela- de la substancia que se introduce na, aún con elevados valores del son ávidos de electrones, la mayocampo eléctrico (altas tensiones) la ría de los átomos en esta zona tenfuerza que se ejerce sobre los elec- drán cargas positivas libres (tipo trones de la órbita externa no es P). A estas cargas se las denomisuficiente para desplazarlos y esta- nan hoyos (holes en inglés) ya que blecer una corriente, ya que su el electrón tomado deja un vacío movilidad es prácticamente nula. (hoyo) en el átomo que lo cedió. A El autor utilizó en los ejemplos, las substancias que se usan para a propósito, dos formas cristalinas alterar la conductividad del cristal distintas para el carbón: el grafito puro se las conocen como dopan(conductor) y el diamante (aislante) tes (dopants, en inglés). para mostrar cómo la estructura El proceso de introducción de interna de la substancia determina átomos que ceden o toman electrola movilidad de las cargas en la nes, difusión, se ha convertido en

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Manuales Técnicos un proceso robotizaFigura 23 do, en donde los átomos de las substancias dopantes se introducen usando cañones electrónicos que bombardean los cristales (proceso de implantación). La industria usa el cristal de silicio (Si) porque su comportamiento a altas temperaturas es superior al del germanio (Ge). Quizá en el futuro haya células FVs hechas con diamantes, ya que se han descubierto varios procesos para fabricarlos en cantidad y a bajo precio, pero no se ha investigado como llevar adelante el proceso de difusión. Este material, carbón, es superior al silicio cuando la temperatura ambiente es elevada.

Juntura P-N El proceso de difusión es repetitivo, de manera que pueden crearse zonas cuasi-conductoras, aisladoras o semiconductoras con diferentes cargas mayoritarias. Esto permite crear dos zonas cuasi-conductoras en los extremos del diodo, las que sirven para anclar los conectores externos, así como dos zonas adyacentes, una del tipo N; la otra del tipo P. La zona entre estas dos regiones se denomina juntura (junction, en inglés). Nota: Observe el lector que la letra N se correla ciona con negativo y la letra P con positivo, indicando

cia) en esta zona tendrá un valor elevado, ya que la juntura tiene muy pequeño espesor. La figura 23 muestra el estado de equilibrio para una juntura N-P.

cual es la carga mayoritaria en cada zona. Estado de Equilibrio La teoría muestra que las cargas mayoritarias (electrones de un lado y hoyos del otro) no permanecen inmóviles, desplazándose hacia la zona adyacente, donde la concentración es baja. Este desplazamiento de cargas (corrientes de desplazamiento) acumula cargas positivas en la zona N y negativas en la zona P, creando una diferencia de potencial en la juntura, la que establece un campo eléctrico (E). El proceso migratorio continúa hasta que se ve interrumpido cuando el valor del potencial alcanza lo que se denomina el nivel de Fermi para esa substancia. El campo eléctrico E (V/distan-

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Nota: En la expre sión (1) la direc ción de la fuerza depende del signo de la carga, de manera que los electrones y los hoyos se desplazan en sentidos opuestos. Cuando la luz solar que incide sobre la zona adyacente a la juntura tiene el espectro y nivel de energía requerido por el material (Si), el bombardeo de los fotones crea pares de cargas libres (figura 24), los que se mueven libremente. Algunos de estos pares se recombinan (neutralizan) antes de migrar a la zona de juntura, pero un elevado porcentaje de electrones del lado P y de hoyos del lado N serán impulsados a través de la juntura. La dirección del campo eléctrico E mostrada en la figura 23 hace que estas cargas no puedan volver, alterándose el estado de equilibrio. Las cargas libres están listas para sostener una corriente cuando se Figura 24 conecten el lado N y P a una carga eléctrica externa. En síntesis, se denomina fotovoltaica a la transformación directa de radiación solar en energía eléctrica por medio de celdas solares. Las celdas se componen hasta ahora en general de silicio,

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Energía Solar y Celdas Solares un material semiconducFigura 25 tor. Mediante un tratamiento adecuado resultan diferentes capas que generan un campo eléctrico. Al incidir luz sobre la célula solar, las cargas positivas y negativas son separadas por un campo eléctrico, quedando disponibles para su utilización en ambos polos de la celda solar, como en una batería. La corriente continua (DC) generada por energía solar estructura cristalina casi perfecta. Las planchas policristalinas son puede utilizarse directamente para hacer funcionar aparatos eléctricos realizadas por un proceso de molo almacenarse en baterías. deo en el cual el silicio fundido es Alternativamente, la electricidad vertido en un molde y se lo deja puede transformarse en corriente asentar. Entonces se rebana en alterna por medio de un inversor y planchas. Como las planchas polialimentarse a la red de corriente cristalinas son hechas por moldeo eléctrica. Para obtener mayores son apreciablemente más baratas unidades de potencia se agrupan y de producir, pero no tan eficiente conectan varias celdas solares en como las celdas mono-cristalinas. un módulo solar, a su vez los El rendimiento más bajo es debido módulos solares forman los gran- a las imperfecciones en la estructudes paneles y finalmente una esta- ra cristalina resultando del proceso ción de generación de energía de moldeo. En los dos procesos anterioreléctrica masiva. La figura 25 muestra la composición de una mente mencionados, casi la mitad del silicio se pierde como polvo celda fotovoltaica. durante el cortado. El silicio amorfo, una de las tec¿Cómo se hacen las celdas nologías de lámina delgada, es cresolares? Ya hemos visto aspectos teóri- ado depositando silicio sobre un cos sobre el funcionamiento de las substrato de vidrio de un gas reacceldas solares. Repetiremos algu- tivo tal como silano (SiH4). El silicio nos conceptos pero orientados a la amorfo es una de grupo de tecnoforma en que se deben construir logías de lámina delgada. Este tipo las celdas solares. Las celdas sola- de célula solar se puede aplicar res de silicio se elaboran utilizando como película a substratos del bajo planchas mono-cristalinas, plan- costo tales como cristal o plástico. chas policristalinas o láminas del- Otras tecnologías de lámina delgada incluyen lámina delgada de siligadas Las planchas mono-cristalinas cio multi-cristalino, las celdas de (de aproximadamente 1/3 a 1/2 de seleniuro de cobre e indio/sulfuro milímetro espesor) se cortan de un de cadmio, las celdas de teluro de gran lingote monocristalino que se cadmio/sulfuro del cadmio y las celha desarrollado a aproximadamen- das del arseniuro de galio. Las celte 1400°C, este es un proceso muy das de lámina delgada tienen costoso. El silicio debe ser de una muchas ventajas incluyendo una pureza muy elevada y tener una deposición y un ensamblado más

fácil, la capacidad de ser depositadas en substratos o materiales de construcción baratos, la facilidad de la producción en masa, y la gran conveniencia para aplicaciones grandes. En la producción de celdas solares al silicio se le introducen átomos de impurezas (dopado) para crear una región tipo P y una región tipo N de modo de producir una unión P-N, tal como hemos visto anteriormente. El dopado se puede hacer por difusión a alta temperatura, donde las planchas se colocan en un horno con el dopante introducido en forma de vapor. Hay muchos otros métodos de dopar el silicio. En la fabricación de algunos dispositivos de lámina delgada la introducción de dopantes puede ocurrir durante la deposición de las láminas o de las capas. Un átomo del silicio tiene 4 electrones de valencia (aquellos más débilmente unidos), que enlazan a los átomos adyacentes. Substituyendo un átomo del silicio por un átomo que tenga 3 o 5 electrones de la valencia producirá un espacio sin un electrón (un agujero) o un electrón extra que pueda moverse más libremente que los otros, ésta es la base del doping. En el doping tipo P, la creación de agujeros, es alcanzada mediante la incorporación en el silicio de átomos con 3 electrones de valencia, generalmente se utiliza boro. En el dopaje de tipo N, la creación de electrones adicionales es alcanzada incorporando un átomo con 5 electrones de valencia, generalmente fósforo. Una vez que se crea una unión P-N, se hacen los contactos eléctricos al frente y en la parte posterior de la célula evaporando o pintando con metal la plancha. La parte pos-

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Manuales Técnicos terior de la plancha se Figura 26 puede cubrir totalmente por el metal, pero el frente de la misma tiene que tener solamente un patrón en forma de rejilla o de líneas finas de metal, de otra manera el metal bloquearía al sol del silicio y no habría ninguna respuesta a los fotones de la luz incidente. Para entender la operación de una célula fotovoltaica, necesitamos considerar la naturaleza del material y la naturaleza de la luz del sol. Las celdas solares están formadas por dos tipos de material, generalmente silicio tipo p y silicio tipo N. La luz de ciertas longitudes de onda puede ionizar los átomos en el silicio y el campo interno producido por la unión que separa algunas de las cargas positivas ("agujeros") de las cargas negativas (electrones) dentro del dispositivo fotovoltaico. Los agujeros se mueven hacia la capa positiva o capa de tipo P y los electrones hacia la negativa o capa tipo N. Aunque estas cargas opuestas se atraen mutuamente, la mayoría de ellas solamente se pueden recombinar pasando a través de un circuito externo fuera del material debido a la barrera de energía potencial interno. Por lo tanto si se hace un circuito se puede producir una corriente a partir de las celdas iluminadas, puesto que los electrones libres tienen que pasar a través del circuito para recombinarse con los agujeros positivos, vea la figura 26. La cantidad de energía que entrega un dispositivo fotovoltaico esta determinado por: El tipo y el área del materia. La intensidad de la luz del sol. La longitud de onda de la luz del sol.

Por ejemplo, las celdas solares de silicio monocristalino actualmente no pueden convertir más el de 25% de la energía solar en electricidad, porque la radiación en la región infrarroja del espectro electromagnético no tiene suficiente energía como para separar las cargas positivas y negativas en el material. Las celdas solares de silicio policristalino en la actualidad tienen una eficiencia de menos del 20% y las celdas amorfas de silicio tienen actualmente una eficiencia cerca del 10%, debido a pérdidas de energía internas más altas que las del silicio monocristalino. Una típica célula fotovoltaica de silicio monocristalino de 100 cm2 producirá cerca de 1.5 watt de energía a 0.5 volt de Corriente Continua y 3 amperios bajo la luz del sol en pleno verano (el 1000W x m2). La energía de salida de la célula es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz del sol. (Por ejemplo, si la intensidad de la luz del sol se divide por la mitad la energía de salida también será disminuida a la mitad). Una característica importante de las celdas fotovoltaicas es que el voltaje de la célula no depende de su tamaño, y sigue siendo bastante constante con el cambio de la intensidad de luz. La corriente en un dispositivo, sin embargo, es casi directamente proporcional a la

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intensidad de la luz y al tamaño. Para comparar diversas celdas se las clasifica por densidad de corriente, o amperios por centímetro cuadrado del área de la célula. La potencia entregada por una célula solar se puede aumentar con bastante eficacia empleando un mecanismo de seguimiento para mantener el dispositivo fotovoltaico directamente frente al sol, o concentrando la luz del sol usando lentes o espejos. Sin embargo, hay límites a este proceso, debido a la complejidad de los mecanismos, y de la necesidad de refrescar las celdas. La corriente es relativamente estable a altas temperaturas, pero el voltaje se reduce, conduciendo a una caída de potencia a causa del aumento de la temperatura de la célula. De más está decir que lo dado hasta aquí es sólo una introducción a la energía solar y que en sucesivas ediciones seguiremos analizando el tema. Mientras tanto, recuerde que puede descargar un Curso Completo desde nuestra web, con la clave: TECSOL240.  Bibliografía http://newton.cnice.mec.es http://www.oni.escuelas.edu.ar www.monografías.com (González, Ianina) http://www.scribd.com http://www.textoscientificos.com/energia/celulas http://www.gstriatum.com/energiasolar/ h t t p : / / w w w. f o r m a s e l e c t . c o m / a r e a s - t e m a t i c a s / e n e r gias-renovables/energia-solar.htm http://energiasolartermica.blogspot.com/2006/02/intro duccin-las-energias-renovables_03.html h t t p : / / w w w. s o l a r m a i . n e t / e s p a n o l / e n e r g i a % 2 0 s o l a r funcionamiento.htm http://www.agrodigital.com/acciona/images/sol3.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_t %C3%A9rmica http://www.solarte.es/files/personal_imgs/Esquema_s olar_termica.jpg http://www.gstriatum.com/energiasolar/ http://energiaenchile.com/energiasrenovables_archi vos/energias_renovables.jpg http://www.construmatica.com/construpedia/Energ% C3%ADa_Solar

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MONTAJE

Temporizador / Difusor para Luz Interior de Cabina El circuito que proponemos permite que la luz del habitáculo de un vehículo permanezca encendida algún tiempo luego de cerrada la puerta y, en vez de apagarse al instante se va difuminando con una cadencia lenta, tal como una luz de cine o sala de estar de categoría. Si bien hoy todos los autos poseen un sistema similar, este circuito puede ser empleado en casos especiales de iluminación asistida.

Selección de Federico Prado

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roponemos que arme el circuito de la figura 1. Cuando la puerta de un automóvil (o la puerta de una habitación) está cerrada el transistor BC337 conducirá, ya que la polarización de la base es positiva en un transistor NPN y las resistencias de 150kΩ y 100kΩ hacen que esto sea posible. Siendo la de 10kΩ la carga y evitando que el transistor se queme y al mismo tiempo que la corriente no entre por el diodo. Cuando abrimos la puerta, ponemos a negativo (masa) la base del BC337 con lo cual hacemos que el transistor no conduzca y la corriente que pasaba a través de él pase ahora por el diodo, iluminando la lámpara y cargando el condensador.

Alterando esos valores se logra cambiar los tiempos a gusto. El transistor de efecto de campo puede ser reemplazado por un BUZ74 para que el circuito pueda manejar corrientes mayores. En caso de usar dicho componente, el

esquema de conexiones es el siguiente: visto de frente (que uno pueda leer las inscripciones) y con las patas hacia abajo de izquierda a derecha la primera es Gate (G), la del medio es Drain (D) y la última es Source (S).

Figura 1

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Montaje Figura 2

sente en la lámpara. Para instalarlo basta con cortar el cable que lleva la masa a la lámpara de techo, proveniente de los pulsadores en los bastidores de las puertas. El cable que viene de El esquema de la figura 2 mues- los pulsadores debe conectra el diagrama original de cableado tarse a la entrada de la luz de cabina. Nótese que el “Pulsador”. El cable que va pulsador de la puerta conmuta la hacia la lámpara ahora se masa y el positivo está siempre pre- conecta a la salida del módulo. La tensión Figura 3 de alimentación puede ser tomada mismo de la lámpara de techo o desde un cable del sistema eléctrico del auto, teniendo especial cuidado de no afectar el normal funcionamiento del mismo. Recordar que este Figura 4 sistema tiene que estar permanentemente alimentado por lo que un cable proveniente de la llave de ignición no será una buena idea. También hay que proveerle de masa permanente, pero esta puede ser tomada de cualquier tornillo de la carrocería o bien desde el punto de encendido permanente de la luz interior. En el diagrama de la figura 3 se muestra parcialmente la instalación a la cual no se le ha puesto la masa para simplificar el esquema y su comprensión. Figura 5 Si el vehículo está equipado con un sistema de seguridad o alarma que utilice los pulsadores de las puertas como detectores de intrusión habrá que conectar el circuito como se muestra en la figura 4. Aquí, la toma de la alarma se sigue efectuando desde el pulsador para que el retardo de apagado no afecte el desempeño de la

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misma. El difusor afecta únicamente a la luz de cabina. Recordar que en estos dos esquemas no se ha dibujado la toma a masa del módulo para simplificar el diseño, pero debe ser cableada. Nota de armado. En la figura 5 se muestra la placa de circuito impreso sugerida; sin embargo, puede ser armado sin placa de circuito impreso, soldando los componentes entre sí y colocando todo dentro de una caja plástica como la de un relé de coche. Luego rellenar todo con plástico fundido de pistola y esperar a que se seque. Recordad que es bueno, antes de verter el plástico fundido probar que el sistema funcione, para no tener que desecharlo. 

Lista de Materiales Q1 - BC337 - Transistor NPN Q2 - BSS123 - Transistor de efecto de campo (ver texto). D1 - 1N4148 - Diodo de uso general. R1 - 150k R2 - 100k R3 - 10k R4 - 4,7M R5 - 47k Varios Conectores y/o borneras para cone xiones, placa de circuito impreso, gabinete para montajes, disipador para Q2, en caso de usar uno de mayor potencia.

MONTAJE

Detector de Vibración y Detector de Campos Magnéticos Con un amplificador operacional especifico empleado como comparador y elementos comunes que pueden encontrarse en el taller de cualquier técnico reparador, es posible armar sensores capaces de detectar ya sea la presencia de un campo magnético o la vibración producida por el movimiento de un elemento. En este articulo describimos ambos montajes.

Por: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

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o me canso de decir que la electrónica es “un idioma” y que todo lo que es factible de ser pensado, puede “construirse electrónicamente”, aunque muchas veces la tecnología no haya llegado aún a determinados límites dentro de lo imaginable. ¿Sabía Ud. que puede construir un detector de vibración con cual quier instrumento analógico emple ado como detector?, o ¿Que se puede emplear la bobi na de un relé para la detección de un campo magnético? Aunque en principio parece una afirmación muy apresurada, es lógico pensar que si se encuentra un instrumento analógico dentro de un ambiente en movimiento, la aguja se desplazará y con ello se moverá la bobina asociada a dicha aguja, como esa bobina está dentro de un campo magnético creado por un imán permanente, entonces,

en los extremos del arrollado se generará una pequeña tensión, tal como lo indican las leyes del magnetismo. Esto quiere decir que podemos aprovechar la tensión generada en una bobina de un vúmetro (por ejemplo) cuando dicho instrumento es movido, para “disparar” cualquier elemento que indique que hubo una vibración.

Como la tensión generada podrá hacer circular una pequeña corriente (que depende del instrumento empleado como sensor y de la magnitud de la vibración), es necesario emplear un semiconductor específico para aprovechar dicha situación al máximo. Por ese motivo, empleamos en nuestro circuito, un amplificador operacional

Figura 1

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Montaje

Figura 2

Figura 3 específico de los utilizados como comparador (LM339N), aunque también tuvimos resultados aceptables en operacionales con entrada FET del tipo LF356 y hasta con el clásico CA741. En la figura 1 tenemos el circuito de nuestro detector de vibración. Como instrumento hemos usado un vúmetro de los empleados en equipos de audio antiguos (de apenas 2 cm x 2 cm x 1,5 cm) y un vúmetro común como el mostrado en la fotografía de la página anterior, y con ambos el resultado fue excelente, lo que nos permite

afirmar que el circuito puede ser empleado para la protección de viviendas y comercios, si se lo coloca en los vidrios de una ventana o vidriera, para que cualquier golpe que haga vibrar el instrumento, sea rápidamente detectado. En la figura 2 se da un esquema para la placa de circuito impreso. En cuanto al circuito, el funcionamiento es muy sencillo; mientras no haya movimiento no habrá tensión entre los bornes del instrumento y por ende, no existirá tensión, con lo cual, a la salida se tendrá una tensión cercana a la de masa y

Figura 4

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el led permanecerá encendido. Cuando el instrumento de bobina móvil se mueve, se genera una tensión que rápidamente es amplificada por el comparador y el led se apaga. Se deduce que mientras haya movimiento, el led titilará acusando esta situación. La salida del operacional se podrá conectar a un sistema de alarma. En la figura 3 se muestra el circuito del detector de campos magnéticos que utiliza una bobina de un relé cualquiera como sensor. De esta manera, cuando se introduce el detector en un campo magnético, la variación de la intensidad de campo hará inducir una tensión en la bobina. En realidad puede emplear cualquier arrollamiento para este propósito pero cuanto más grande sea la bobina, menor deberá ser el campo para que sea detectado. El resto es idéntico a lo ya explicado. Vea que el circuito impreso mostrado en la figura 4 es idéntico al anterior.  Lista de Materiales Detector de Vibración: CI1 - LM339 - Circuito integrado com parador (ver texto) Led - Led de 5mm color rojo R1 - 1k2 M1 - Instrumento de bobina móvil (ver texto). Detector de Campos Magnéticos: CI1 - LM339 - Circuito integrado com parador (ver texto) Led - Led de 5 mm color rojo R1 - 1k2 L1 - Bobina de un relé de los emplea dos en circuitos impresos (cualquier tensión) Varios Fuente de alimentación, placas de cir cuito impreso, estaño, cables, etc.

Mont - Medidor de R baja

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MONTAJE

Milióhmetro Medidor de Resistencias Bajas La mayoría de los multímetros, tanto analógicos como digitales, no miden resistencias bajas (fracciones de ohm), lo cual es muy necesario en determinadas aplicaciones, tal como la medición de arrollamientos de transformadores o la verificación del estado de componentes en puentes de medición. Proponemos el armado de un circuito que permite tomar mediciones con fracciones de 0,1Ω.

Por: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

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as escalas de los multímetros analógicos comunes, incluso las más bajas, tienen su punto de menor división en 1Ω. Así, resulta extremadamente difícil, sino imposible, la medición con alguna precisión de resistencias menores que este valor. Ya los multímetros digitales poseen escalas que alcanzan fracciones de ohm, pero incluso así las mismas no van mucho más allá. Con el circuito de la figura 1, podemos medir resistencias tan bajas como 0,01Ω, si usamos un multímetro común en su escala de tensiones y con buena precisión. El circuito es bastante simple, emplea apenas un integrado como base y opera con multímetros comunes, a partir de 1.000Ω por volt de sensibilidad. La idea básica es hacer circular por la resistencia desconocida una corriente de intensidad constante conocida. Como la corriente tiene una intensidad constante, dentro de una cierta banda de resistencia, la tensión en los extremos de esta

resistencia variará con su valor. Así, si tuviéramos una corriente fija de 10mA, por ejemplo, aplicando la Ley de Ohm tenemos: R = V/0,01 Esto significa que tendremos una resistencia de 1 ohm para cada 10mV de tensión. Si fijamos en 100mA la corriente, tendremos una mejor sensibilidad, pues en este caso: R = V/0,1 Esto significa que tendremos 100mV para cada ohm. En otras palabras, si un multímetro tuviera una escala de 600mV de tensión continua, podremos convertirla en una escala de 0 a 6 ohm. Suponiendo la existencia de divisiones entre 0 y 100mV en número de 10, cada una de ella corresponderá a 0,1Ω, lo que es óptimo para mediciones comunes. Está claro que, cuanto mayor sea la corriente de prueba, menores

serán las resistencias que podremos medir, pero en contrapartida existe el calor generado en el dispositivo analizado y el propio hecho de que el mismo no puede soportar, en algunos casos, corrientes elevadas. Así, sugerimos que los lectores usen dos posibilidades de componentes que permitan generar corrientes de prueba de 10mA y 100mA. En el primer caso tendremos 10mV por ohm y en el segundo, 100mV por ohm. Un cuidado especial se debe tomar con los electrodos usados en la medición, pues en bajas resistencias hasta la propia resistencia del alambre de prueba se vuelve significativa. Los cables que van hacia el multímetro se unen a los alambres de la fuente de corriente constante junto a la punta de prueba. Esto evita la influencia de sus resistencias en la medición y posibilita un mejor ajuste a cero. El integrado usado es un 7805 que funciona como fuente de corriente constante. Si su versión

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Mont - Medidor de R baja

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Montaje fuera la de 100mA, utilice un disipador de calor para el integrado. R1 y R2 determinan la intensidad de la corriente de prueba: para los valores normales tenemos una corriente de 10mA y para los valores entre paréntesis tenemos una corriente de 100mA. Si el Figura 1 lector quiere, puede agregar una llave conmutadora que altere la corriente de prueba, así obtendrá dos escalas para su instrumento. En lugar de J1 y J2 se pueden usar pinzas cocodrilo que se tomarán a las puntas de prueba del multímetro. Otra posibilidad consiste en conectar los cables de la fuente de corriente constante a las puntas de prueba. El transformador debe tener corriente de por lo menos 100mA de secundario, si fuera ésta la intensidad de prueba. El capacitor C1 debe tener una tensión de aislación de por lo menos 25V y los diodos pueden ser de cualquier tipo de rectificadores para corrientes por encima de

100mA (los 1N4002 o equivalentes son los más comunes). Debemos comenzar con el ajuste del aparato, para esto conectaremos entre los terminales J1 y J2, un multímetro común en la escala de corrientes continuas que permita leer 10 ó 100mA, conforme a los valores de los componentes usados. Ajustamos entonces R1 (trimpot) para leer la corriente de 10 ó 100mA conforme la prueba. Hecho esto, el instrumento está listo para su uso: conectamos en J1 y J2 el multímetro en la escala más baja de tensiones continuas (DC volt) y podemos hacer las mediciones. Recordamos que cada volt en la Figura 2

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escala de 10mA corresponde a 0,01ohm y que en la escala de 100mA corresponde a 0,1ohm.  Lista de Materiales T1 - Transformador 110V/220V a 12V + 12V x 100mA D1, D2 - Diodos 1N4002 C1 - 1000µF x 25V RG1 - 78L05 R1 - 1k8 VR1 - Preset de 1k Varios: Puntas de prueba, multímetro, interrup tor simple (SW1), Ficha para red (IC1), cables, placa de CI, etc.

Tec Repa - Libera Sony

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Cuaderno del Técnico Reparador

LI B E R A C I Ó N D E T E L É F O N O S C E L U L A R E S

Liberar Sony Ericsson por Firmware En diferentes ediciones de Saber Electrónica publicamos artículos sobre la liberación de teléfonos celulares Sony Ericsson utilizando diferentes programas. En muchos casos, para poder lograr nuestro objetivo debíamos bajar la versión del firmware, realizar back-up, modificar archivos, etc. Muchas veces, estos pasos suelen ser largos y peligrosos por lo cual en ocasiones hemos recomendado colocarle un parche al programa que permita la utilización de un chip de cualquier operador; el problema se presenta cuando no tenemos la seguridad que dichos parches funcionen y, por ello “siempre” recomendamos que verifique la fuente del archivo a colocar. Mediante el aporte de Gustavo Lemas, Sandro Sarcoscia y Raúl Sernetto, entre otros, logramos recopilar una serie de “parches” que fueron probados con éxito en diferentes modelos, razón por la cual, decidimos publicar este tutorial donde explicamos este método. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

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a liberación de un teléfono celular Sony Ericsson por la inclusión de un parche en el firmware que quite el bloqueo que le colocan las compañías prestatarias de líneas para telefonía celular (para que sólo se puedan registrar chips de dicha compañía), es un método sencillo. Siguiendo estos simples pasos podrán liberar varios modelos de Sony Ericsson. Los modelos con los que he realizado pruebas con éxito son: k310, k750, w300, w810, z550 y w600. Pero funciona con muchos modelos más. Básicamente consiste en colocarle, al firmware del teléfono, un “parche” mediante la utilización de un Software y un Cable USB. ADVERTENCIA: Este método es invasivo al celular, con sus consecuentes riesgos. No nos hacemos responsables por problemas que puedan surgir.

Recomiendo que comprenda que hay casos de éxito pero casos de fracaso también, siempre es solucionable cualquier problema que pueda surgir, pero hay que buscar bien y armarse de paciencia. El software en cuestión es el SETool 2 lite (de nuestra web podrá bajar varias versiones, recomiendo la v1.11) y el cable es el que trae el teléfono para conexión por USB o uno compatible que puedan haber comprado si es que no se los trajo originalmente. Lo primero que debe hacer es descargar el programa SEtool 2 lite y el parche correspondiente al modelo del móvil. Para ello, diríjase a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “parcheset”; encontrará los links para realizar las descargas. Recuerden verificar que el parche coincida con el modelo y firmware del celular, es muy importante, ya

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Tec Repa - Libera Sony

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Cuaderno del Técnico Reparador Encontrará los datos correspondientes a la versión de sistema instalado en su teléfono, ingresando en la opción: Información de Software. Los parches que fueron verificados y que funcionan correctamente son los siguientes:

Figura 1

Figura 2

Figura 3

que si no coincide el firmware pueden dañar el sistema operativo y con ello hasta es probable que el celular no encienda. Para verificar el firmware del celular, puede buscarlo empleando el joystick y la tecla * del teléfono, digitando la siguiente secuencia: derecha, * , izquierda , izquierda, * , izquierda, *

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Modelo K750 W700 W800 W810 W810 W810 Z550 W200 Z550 W300 K310 W600 W300 K510 Z550

Parche R1ca021 R1ca021 R1bc002 R1ea031 R4db005 R4ea031 R6GA004 R4HA014 R6ga004 R4ea031 R4EA031 R7CA017 R9A036 R4EA031 R6CA009

El parche R4HA014 funciona en los k310 que fueron convertidos en w200 Una vez localizado el programa y el parche, cópielos a su disco rígido. El software no necesita instalación. Cuando ejecute el archivo setool2lt.exe, éste “saldrá funcionando” (todavía no lo ejecute). El parche es un archivo de texto con extensión “v k p” que deberá tener localizado, como ya mencionamos. Conecte el teléfono (APAGADO) a la PC por medio del cable USB manteniendo la tecla “C” del teléfono presionada hasta que sea reconocido por la computadora. Al aparecer el mensaje de “nuevo hardware encontrado” debe instalar los drivers que se encuentran dentro de la carpeta del SEtool 2 lite. Hecho esto desconectamos el teléfono. Ejecute el SEtool 2 lite y seleccione el modelo del celular en “phone type“ de la figura 1. Luego presione la tecla “identify”, en ese momento el programa nos pedirá que conectemos el cable USB con la tecla “C” del teléfono presionada para que el programa reconozca e identifique su teléfono, figura 2.

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Liberar Sony Ericsson por Firmware Ahora, sin desconectar el celular, localice la casilla “misc files” en donde están los 3 puntos, figura 3, presionamos y se abre una ventana para buscar archivos, seleccionamos el archivo del parche con extensión .vkp previamente descargado (si estaba comprimido primero descomprímalo). Haga un click en la pestaña “writte script“, la barra de abajo Figura 4 del programa empieza a correr y aparece la indicación del programa de que está esperando que conectemos el teléfono, figura 4, entonces, nuevamente manteniendo la tecla C presionada lo conectamos al cable USB. Comenzará un proceso bastante corto y en un momento le pedirá que remueva la batería y la vuelva a colocar. Para ello, desconecte el cable, saque la betería del teléfono, vuelva a colocarla y no conecte otra vez al cable. Cuando termine haga click en la pestaña READY, para que el programa siga su trabajo debe volver a conectar el cable USB manteniendo la letra C del teléfono presionada. Casi inmediatamente al hacer lo anterior el programa le va a hacer una pregunta sobre si deseamos poner o remover el parche, Ud. presione “NO”. Ya que si presiona YES estaría descartando el parche. Unos segundos después el programa indicará que ha terminado el proceso. Si todo salió bien ya estará disfrutando de su teléfono liberado. Por si no quiere bajarlos de la web, a continuación damos algunos parches que hemos “comprobado”. Copie el correspondiente a su teléfono en un archivo de texto (el block de notas de Windows por ejemplo), guárdelo como “texto plano” y luego cambie la extensión por “vkp”. Para W810 con firmware R4EK001. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW-R4EK001.vkp” y el contenido es el siguiente: ;W810 SW-R4EK001 ;Remover Bloqueo de SIM +44140000 d12c84: 70B5041CF1F2F4FA00230022011C1C20 F0B505213A22D1F71FFD0020F0BDC046

Para W810 con Firm R4EEA031: El nombre que debe ponerle al archivo es “SW-R4EA031.vkp” y el contenido es el siguiente:

;W810 SW-R4EA031 ;Remover Bloqueo de SIM +44140000 d12918: 70B5041CF1F2C4F900230022011C1C20 F0B505213A22D1F71FFD0020F0BDC046

Para W810 con firmware R4DB005. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R4DB005.vkp” y el contenido es el siguiente: ;W810 R4DB005 ;Remover Bloqueo de SIM +44140000 d0932c: 70B5041CEFF2F0FE00230022011C1C20 F0B505213A22D1F7CFFC0020F0BDC046

Para W800 con firmware R1BC002. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R1BC002.vkp” y el contenido es el siguiente: ;W800 SW-R1BC002 ;Remover Bloqueo de SIM +44020000 b51224: 70B5041C23F2D2F800230022011C1C20 F0B505213A22D1F7EFFE0020F0BDC046

Para W700 con firmware R1CA021. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R1CA021.vkp” y el contenido es el siguiente: ;W700 SW-R1CA021 ;Remover Bloqueo de SIM +44020000 b54b30: 70B5041C23F2BCFE00230022011C1C20 F0B505213A22D1F7AFFE0020F0BDC046

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Cuaderno del Técnico Reparador Para W200 con firmware R4HA014. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R4HA014.vkp” y el contenido es el siguiente: ;W200 SW-R4HA014 ;Remover Bloqueo de SIM +44140000 b92938: 70B5041CE8F2E6FB00230022011C1C20 F0B505213A22D1F73BFD0020F0BDC046

Para K750 con firmware R1CA021. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R1CA021.vkp” y el contenido es el siguiente: ;K750 SW-R1CA021 ;Remover Bloqueo de SIM +44020000 b4594c: 70B5041C24F2B2FB00230022011C1C20 F0B505213A22D1F7AFFE0020F0BDC046

Para Z550 con firmware R6GA004. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R6GA004.vkp” y el contenido es el siguiente: ;Z550 SW-R6GA004 ;Remover Bloqueo de SIM +44140000 ce5be0: 70B5041CDBF212F800230022011C1C20 F0B505213A22D1F7FBFC0020F0BDC046

Para Z550 con firmware R6CA009. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R6CA009.vkp” y el contenido es el siguiente:

Figura 5

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;Z550 SW-R6CA009 ;Remove SIM-Lock ;shakadevirgo - melodiasmoviles.com ;(p) simox SIM_lock_remover patch generator +44140000 CE3920: 70B5041CDAF242FB00230022011C1C20 F0B505213A22D1F7CFFC0020F0BDC046

Para W300 con firmware R4EA031. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R4EA031.vkp” y el contenido es el siguiente: ;W300 SW-R4EA031 ;Remove SIM-Lock +44140000 C99D64: 70B5041CF1F2E6FB00230022011C1C20 F0B505213A22D1F72FFD0020F0BDC046

Para k310 con firmware R4DA044. El nombre que debe ponerle al archivo es “SW- R4DA044.vkp” y el contenido es el siguiente: ;K310 SW-R4DA044 ;Remove SIM-Lock +44140000 B45E48: 70B5041CACF2 1EFE002300 22011C1C20 F0B505213A22D1F7E7FC0020F0BDC046 Como una aclaración personal, les comento que la versión v1.11 del setool 2 lite en ocasiones presentó errores de conexión en Windows 7, por lo cual me he visto forzado a emplear la versión v1.07 a la que le faltan algunos modelos de teléfonos recientes (figura 5). Para concluir con este tutorial, recomendamos que NO realice este tipo de trabajos si Ud. no está seguro del procedimiento y que se asegure de conseguir el parche adecuado para su teléfono antes de sobreescribir el firmware. Recuerde de utilizar la versión v1.07 del programa si el sistema operativo de su PC es Windows 7. 

EL LIBRO

DEL

MES

Programación de microcontroladores

PIC

Saber Electrónica tiene el gusto de presentar el tomo Nº 67 de la colección Club Sabr Electrónica: “Programación de Microcontroladores PIC”, que podrá encontrar en los mejores quioscos del país. Esta obra es la continuación en cuanto al aprendizaje de microcontroladores PIC, por lo que ahora toca explicar la parte práctica sobre la configuración y programación de éstos. Para ello es que hemos preparado el presente material para que, en poco tiempo y de una manera relativamente corta, seamos capaces de aprender a programar microcontroladores PIC. Para aprender a programar microcontro l a d o res, podemos empezar por cualquiera, al final de cuentas lo importante es saber identificar que tenemos una necesidad, y para ello proponemos en el presente libro comenzar por los PICs, ya que cuentan con una filosofía de operación sencilla y entendible, y lo creemos apropiado para aquellas personas que van partiendo de cero, o inclusive para aquellas personas que ya tienen conocimientos básicos sobre programación de microcontroladores. El presente libro comienza explicando cómo se debe efectuar la configuración de los puertos de un microcontrolador PIC, pasando posteriormente a la utilización de los correspondientes puertos para ingresarles o sacar datos a través de ellos. Posteriormente se encuentran explicadas una serie de rutinas elementales, que son indispensables para que el microcontroladores PIC opere al 100%; es importante mencionar que el tipo de microcontrolador que puede ser empleado es de 8, 18, 28 o 40 terminales. En este artículo reproducimos los primeros temas que se tratan en la obra. CONTENIDO DEL TEXTO CAPiTULO I - RUTINAS BaSICAS CONFIGURACION DE LOS PUERTOS COMO ENTRADA O SALIDA LECTURA DE DATOS DE UN PUERTO ESCRITURA DE DATOS EN UN PUERTO ASIGNACION DE DATOS A UN REGISTRO INCREMENTO Y DECREMENTO DE DATOS DE LOS REGISTROS Incremento o Decremento del dato de un registro en una unidad Incremento o Decremento del dato de un registro en valores diferentes a la unidad DISEÑO DE UN CONTADOR Contador Ascendente Contador Descendente

DISEÑO DE UN RETARDO BaSICO POR BUCLES SUMA ARITMETICA RESTA ARITMETICA MULTIPLICACION ARITMETICA DIVISION ARITMETICA CAPiTULO II - RUTINAS INTERMEDIAS FUNCION LOGICA AND Y SUS APLICACIO NES FUNCION LOGICA OR Y SUS APLICACIONES FUNCION LOGICA XOR Y SUS APLICACIO NES FUNCIONES LOGICAS DE COMPARACIoN ENTRE REGISTROS (=, )

Comparación IGUAL (=) ó DIFERENTE () Comparación MENOR QUE () ó MENOR O IGUAL QUE () LECTURA DE UN TECLADO MATRICIAL CONFIGURACIoN DE LAS INTERRUPCIONES IMPLEMENTACIoN DE UN RETARDO POR TIMER El TIMER de 8 bits (TMR0) El TIMER de 16 bit s (TMR1) CONFIGURACION DE LA USART USART en modo Transmisión (Tx) USART en modo Recepción (Rx) CONFIGURACION DEL ADC

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Configuración de los Puertos como Entrada o Salida

controlador PIC es de 5 por lo que sólo llegaría hasta el puerto E. Cabe aclarar que los microcontroladores que cuentan con un sólo puerto como es el caso del PIC12F629, el registro de configuración de su puerto correspondiente, tan solo recibe el nombre de “trisio”, ya que no es necesario especificarle de qué puerto se trata, por el hecho de que sólo posee uno. Los registros de configuración de los diferentes puertos de los microcontroladores PIC se encuentran en el banco 1 del mapa de memoria de datos, siendo las localidades específicas para cada registro de configuración las siguientes: Todos los registros tris (configuración de puertos) de los diferentes puer-

tos que poseen los microcontroladores PIC, se encuentran conformados por 8 bits, los cuales dependiendo del estado lógico en el que se encuentren, será la forma de cómo se configure su correspondiente puerto, ya sea como entrada o salida. Para que un puerto de algún microcontrolador PIC sea configurado como entrada, en su correspondiente registro tris se debe alojar un dato el cual debe estar compuesto por 1's lógicos. Expresado de otra manera, sí se requiere que todos los bits de un puerto sean configurados como entradas, entonces a cada bit del correspondiente registro tris del puerto en cuestión se le tendrá que colocar en 1 lógico. Tal como se muestra a continuación:

El primer ejercicio que se realiza con un microcontrolador es la de leer o escribir datos discretos (digitales) a través de sus puertos. Por lo tanto, la primera actividad que tiene que realizarse, es la de configurar sus respectivos puertos ya sean como de entrada o de salida de datos. Todos los microcontroladores poseen puertos que dependiendo de su estructura física relacionada con la cantidad de terminales, pueden poseer una cantidad de puertos igual a 1 ó 2 ó 3, etc. A continuación describiremos la manera en que tienen que ser configurados los puertos de un microcontrolador PIC, y para ello, nos basaremos en 4 microcontroladores PIC de diferentes tamaños, los cuales tomaremos como modelo y a partir de éstos, podremos realizar cualquier aplicación, no importando la cantidad de terminales que posean los microcontroladores, ya que lo importante es aprender a configurarlos y obtener Tabla 1. Ubicación de los registros de configuración de al gunos microcontroladores PIC. el máximo beneficio de sus herramientas internas. Para configurar los puertos de entrada o salida de datos digital de los microcontroladores, se tiene que guardar un valor en el respectivo registro de configuración del puerto a ser empleado. El registro de configuración debe ser manipulado en el llamado “tris”, que dependiendo del puerto se complementa el nombre del registro a “trisa” si se trata del puerto A, o “trisb” si se trata del puerto B, o “trisc” si se trata del puerto C, etc. Figura 1 Diversos mi Normalmente la mayor crocontroladores PIC. cantidad de puertos que posee un micro-

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Registro tris = 11111111 (binario) ó tris = FF (hexadecimal) ó tris = 255 (decimal) De manera contraria, para que un puerto de algún microcontrolador PIC sea configurado como salida, en su correspondiente registro tris se debe alojar un dato, el cual debe estar constituido por 0's lógicos. Expresando lo anterior de otra manera, sí se requiere que todos los bits de un puerto sean configurados como salidas, entonces a cada bit del correspondiente registro tris del puerto en cuestión se le tendrá que colocar en 0 lógico. Tal como se muestra a continuación: Registro tris = 00000000 (binario) ó tris = 00 (hexadecimal) ó tris = 000 (decimal) Por otra parte, no es requisito indispensable configurar los bits de todo un puerto ya sea como entrada o como salida, sino dependiendo de la aplicación un mismo puerto puede ser configurado, por ejemplo, mitad como entrada y mitad como salida. Por lo tanto el registro tris podría quedar como: Registro tris = 00001111 (binario) ó al revés tris = 11110000 (binario) De manera general, la cantidad de bits de entrada o salida que se pueden configurar en un puerto depende de las necesidades de la aplicación, pero lo que sí debe tomarse en cuenta es que los puertos cuentan con máximo 8 bits, los cuales deben ser distribuidos de manera adecuada, para considerar qué microcontrolador es el que debemos de adquirir. Para acceder a cualquiera de los registros tris se tiene que apuntar en Tabla 1.3 bsf movlw movwf

status,rp0 b'00000111'

primera instancia al banco 1 del mapa de memoria de datos. Para ello se tienen que manipular los bits rp0 y rp1 del registro “status”. Por otra parte suponga que se requiere configurar al puerto A como entrada y en el puerto B el nible superior como entrada y el nible inferior como salida. A continuación se muestra, a manera de sugerencia, el código para realizar las acciones antes descritas, sobre microcontroladores que cuentan con más de un puerto. Ver tabla 1.2. Para microcontroladores que sólo tienen un puerto, y además necesitamos que los bits 0,1 y 2 sean configurados como entradas, y los bits 3, 4 y 5 sean configurados como salidas, tomando en cuenta que el microcontrolador de un solo puerto puede ser el PIC12F629, se presenta el fragmento de código para configurar el puerto. Ver tabla 1.3. Aunque todos los registros de configuración tris son de 8 bits, en el PIC12F629 sólo son empleados los 6 bits de más bajo peso, por lo que los bits 6 y 7 los colocamos en “0” (de todas maneras son colocados en el estado lógico “0” de manera automática). Para finalizar el tema de la configuración de los registros de los puertos, podemos decir que es a través de los registros de configuración tris por donde se configuran los puertos de un microcontrolador. Por lo tanto, son los primeros registros que deben ser manipulados cuando se diseña un programa. Tabla 1.2 bsf bcf movlw movwf movlw movwf

status,rp0 status,rp1 b'11111111' trisa b'11110000' trisb

Lectura de Datos de un Puerto No importando la cantidad de bits que conformen a un puerto, éste puede ser configurado para que pueda “leer” algún dato del exterior. Para ello, una vez que se tiene el correspondiente circuito de aplicación, se graba en el microcontrolador PIC el programa por medio del cual realizará la tarea de ingresar un dato digital al microcontrolador. Vea la tabla 2. Para poder emplear un puerto como entrada en los microcontroladores PIC, se tiene que comenzar con la configuración del correspondiente registro “tris”, colocando todos sus bits en unos “lógicos” (1's). Posteriormente a la configuración del registro tris, se tiene que emplear el registro denominado “port”, llamando al puerto A como “porta”, al puerto B como “portb”, al puerto C como “portc” y así sucesivamente para cada uno de los puertos con que cuente el microcontrolador. Ver Tabla 3. Los registros “port” prácticamente se comportan como un reflejo del estado lógico que se presenta en las terminales físicas del microcontrolador. Siendo más específicos, diremos que el dato que alojemos en algún registro port, se transmitirá a las terminales que se encuentran relacionadas con el registro port correspondiente, recordando que el registro tris consecuente debe encontrarse configurado de tal forma que el puerto se comporte como entrada. Todos los registros port se encuentran constituidos por 8 bits, los cuales in-

;cambia al banco 1 ;configura al puerto A como entrada ;configura al puerto B bits del 0 a 3 como salida ;bits del 4 a 7 como entrada

;cambia al banco 1 ;configura los bits del 0 al 2 como entrada, y los bits del 3 al 5 como salida del único puerto. trisio

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Tabla 2. Utilización del puerto B de cualquier microcontro lador PIC para leer datos.

dican el estado lógico en que se encuentran las terminales físicas del puerto en cuestión del microcontrolador PIC. Para leer todos los bits de un puerto se puede emplear el comando de lectura de un registro, indicando en la instrucción el puerto que tendrá que ser intervenido, para una mayor referencia observe el ejemplo que se ilustra en la tabla 2. Este código es válido para todos los puertos exceptuando al puerto A de los microcontroladores PIC. Por otra parte también se indica el direccionamiento del banco donde se encuentran los registros que serán empleados, actividad que se implementa por medio de la manipulación de los bits “rp0” y “rp1” del registro “status”. En las terminales del puerto A de los microcontroladores PIC dependiendo de su estructura interna, pueden poseer ya sea convertidores analógico a digital (ADC), ó comparadores de voltaje, motivo por el cual como parte de la rutina de inicialización de los registros de los microcontroladores, se les tiene que indicar de manera adicional, que se van a emplear las terminales del puerto A para realizar lecturas de na-

Tabla 3. Utilización del puerto A para leer datos de los microcontroladores PIC16F628A y PIC16F876.

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turaleza digital. Posterior a la aplicación to del microcontrolador PIC12F629 te- 3, 4 y 5 porque son los que se encuende un reset, las terminales del puerto A nemos en primera instancia que confi- tran disponibles para el PIC12F629, los se configuran de manera predetermina- gurar los bits de su correspondiente re- bits 6 y 7 no se encuentran disponibles da para que sean activados ya sea el gistro “trisio” de tal manera que pueda para este PIC. Una vez que fue configuADC ó los comparadores de voltaje. Por leer datos, siguiendo la misma mecáni- rado el registro trisio, se procede a emlo tanto, tendremos que recurrir al regis- ca que se realizó para los demás micro- plear el registro “gpio” para ingresar el tro en donde se configura la cantidad de controladores. Por lo tanto se debe co- dato que se encuentra en las terminales ADC's o comparadores que serán em- locar unos (1´s) en los respectivos bits del microcontrolador. Para emplear la pleados, pero en esta ocasión para des- donde se pretende que la correspon- totalidad de las terminales del habilitarlos. Para realizar la actividad de diente terminal del microcontrolador sea PIC12F629, es necesario habilitar al osdeshabilitación de ADC ó comparado- configurada como entrada. Se tiene que cilador interno del PIC, para que se pueres, basta con seleccionar 0 (cero) considerar que la terminal identificada dan emplear las 2 terminales dedicadas ADC's ó 0 (cero) comparadores de vol- como GP3 (refiérase a la figura 1), siem- al oscilador como entradas discretas taje, tal como se ilustra en el código del pre debe ser configurada como de en- (GP4 y GP5), además de deshabilitar la programa de la tabla. Hasta este punto trada, ya que la arquitectura del micro- terminal del reset externo denominado hemos revisado de qué manera se leen controlador PIC12F629 así la tiene dise- MCLR, para contar con la terminal GP3 los puertos A ó B ó C, etc., de microcon- ñada. En la tabla 4 se ilustra un frag- exclusivamente como entrada. Por otra troladores que poseen más de un puer- mento de código para configurar al úni- parte, cuando se habilita al oscilador into (el PIC16F628A cuenta con 2 puertos co puerto con el que cuenta un micro- terno, se tiene que seleccionar la frey el PIC16F876 cuenta con 3 puertos) controlador PIC de 8 terminales (en es- cuencia de operación, por lo que en el como entrada, pero también podemos te caso un PIC12F629). En el registro registro “osccal” se ingresa el valor binaencontrarnos con microcontroladores “trisio” se cargan 1's en los bits 0, 1, 2, rio “11111100” que selecciona la freque posean tan solo un cuencia máxima de opepuerto único. Por lo tanto ración que es de 4 MHz. debemos de ser capaces El PIC12F629 en las terde poder trabajar con el minales identificadas comicrocontrolador de un mo GP0 y GP1 cuentan a solo puerto. Ver tabla 4. la vez con comparadores Dentro de los microde voltaje, mismos que controladores PIC, uno de tienen que ser deshabililos que cuenta con un sotados para emplear dilo puerto es el que se chas terminales como enidentifica por medio de la tradas digitales, siendo matrícula PIC12F629, el mediante la carga del vacual posee 8 terminales lor binario “00000111” en de las cuales 2 son para el registro “cmcon”. Por alimentación, por lo que último se tiene que recorsobra un puerto de tan sodar que para interactuar lo 6 bits. En este caso se con algún registro, se tietrata de un microcontrolane que direccionar al bandor que podemos consico adecuado. El derar como “enano” pero PIC12F629 sólo cuenta no por ello restringido en con 2 bancos. Por lo tansu operación. Por el conto basta con manipular el trario todo depende de la bit “rp0” del registro staaplicación que queramos tus para acceder al banco realizar, y si ésta no readecuado. quiere de muchas termiPor razones de espacio, nales de entrada, el debemos dejar el tema PIC12F629 es muy adeaquí, el mismo se amplía cuado. en el libro.  Tabla 4. Utilización del puerto GPIO de un PIC de 8 termi Para emplear el puernales para leer datos.

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AUTO ELÉCTRICO

El Protocolo SAE J1939 Utilizado en OBD II Quizá, uno de los circuitos integrados más famoso para la implementación de interfases para la lectura de códigos OBD es el ELM327 y por ello, en esta sección ya hemos visto cómo es el circuito de una interfase con este circuito integrado y analizamos los formatos de los comandos OBD. Sabemos que uno de los protocolos más empleados es el CAN (Controller Area Network) por lo cual debemos aprender a leer los comandos de dicho protocolo. En la edición anterior comenzamos a explicar las características del protocolo CAN y aquí continuamos desarrollando este tema. Por Luis Horacio Rodríguez Introducción La norma SAE J1939 CAN es un protocolo relativamente nuevo que se está usando en muchos tipos de maquinaria pesada: camiones, equipos de agricultura y ómnibus, para nombrar unos pocos. Usa una interfaz física CAN (ISO 11898) y define su propio formato para transferir datos (aunque es muy similar a la norma ISO 15765 que se usa en automóviles).

Es un protocolo estandarizado para comunicación serial entre unidades de control electrónicas principalmente usado en el sector de vehículos comerciales, a través del cual es posible transmitir valores medidos y datos de control así como datos de configuración. También es posible leer o desechar datos de diagnóstico de componentes individuales y llevar a cabo calibraciones de sistemas individuales de control. Para hacer esto posible, debe

Figura 1

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especificarse el tipo de transmisión (cómo se transmite) y también el significado de los mensajes (qué es transmitido). Debido a la compatibilidad requerida con otros protocolos ya existentes, fue necesario emplear un identificador de 29 bits. Con la disponibilidad del identificador CAN extendido fue posible aplicar el principio de comunicación orientado al nodo. SAE J1939 es dividido en varios documentos de acuerdo al modelo de capas OSI, por ello los números de los documentos se refieren en cada caso a la capa asignada en el modelo de capas. De forma análoga, a prácticamente todos los protocolos de bus de campo, en SAE J1939 las capas 5 y 6 no son necesarias y por tanto no son especificadas. La figura 1 muestra la asignación de los documentos SAE J1939 referidos al modelo OSI. La capa física describe, entre otras cosas, la interfaz eléctrica con

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Escaner OBD II con LM327 el medio físico. Además realiza una diferenciación entre dos variantes:

soporte para la norma J1939 en el Protocolo A (los Protocolos B y C también se pueden seleccionar para el formateo J1939 si se necesita, con los Parámetros Programables 2C y 2E). Aunque esto no es un soporte pleno tal como lo dictan las normas, la implementación del ELM 327 al menos debe permitirle comenzar a experimentar. La velocidad de transferencia por defecto del Protocolo A ha sido fijado en 250 kbps, como lo requiere la norma SAE J1939-11. Si su aplicación requiere una velocidad de transmisión diferente, se cambia fácilmente con PP 2B.

La especificación SAE J1939/11 define una conexión con transmisión diferencial de señal (de acuerdo a ISO 11898) a través de 1 par trenza do blindado como líneas del bus ter minadas con resistencias de 120 en ambos extremos. La velocidad de transmisión es de 250 kbps, el máxi mo número de nodos es 30 y la lon gitud máxima del bus es de 40 metros. La especificación SAE J1939/12 describe una variante del medio uti lizado en el bus consistente de 2 pares de alambres trenzados blinda dos, siendo posible transmitir un vol Los mensajes J1939 usan CAN taje de 12V por uno de ellos. IDs de 29 bits, y hasta 8 bytes de datos para cada mensaje (la ISO La especificación SAE J1939/21 15765 siempre usa 8 bytes). Los describe la capa enlace de datos diagnósticos en la SAE J1939 se CAN, señalando el uso del “formato definen mediante la norma J1939extendido” de trama. El “formato 73, y el protocolo real de transferen básico” solamente es usado para cia de datos se describe en la aplicaciones exclusivas del fabrican- J1939-21. si va a trabajar mucho te. Esta especificación esencialmen- con la J1939, puede convenir com te describe varios servicios de red prar estos documentos de normas para solicitud de mensajes, transmi- de la Sociedad de Ingenieros sión confirmada y transmisión frag- Automotrices (SAE). mentada de un bloque de datos. La especificación SAE J1939/31, El ELM 327 maneja el envío de en esencia, describe la funcionali- mensajes con el protocolo J1939 de dad de un puente para la transmi- la misma forma en que lo hace con sión de mensajes entre dos seg- otros protocolos. Los bytes de encamentos de red. La capa aplicación con los documentos SAE J1939/71 y /73 describe los datos en sí. Cada mensaje es distinguido por un número (Número de Parámetro de Grupo). La función de administración de red es descrita en el documento SAE J1939/81 y puede considerarse como una unidad separada con acceso directo a la capa 1, razón por la que la figura 1 la muestra como un bloque independiente. El ELM 327 ofrece algún

bezamiento han sido predefinidos para Ud. (para enviar un pedido global de datos PGN), y todo lo que necesita hacer es suministrar el número PGN como bytes de datos. Por ejemplo, suponga que desea enviar un pedido de la temperatura del motor (que es PGN 00FEEE). Simplemente envíe el pedido como lo haría con cualquier otro pedido OBD: > 00 FE EE Cuando reciba estos bytes, el ELM327 agrega los bytes del encabezamiento requerido (ID), etc. y envía el mensaje. Luego se configura para poder recibir una respuesta, e imprime cualquier cosa que vea. Si desea enviar un pedido a una dirección específica en vez de globalmente, tendrá que cambiar los bytes de encabezamiento a esa dirección antes de pedir los datos. El establecimiento de esos bytes se hace exactamente de la misma manera que con otros protocolos: con el comando AT SH. Por ejemplo, si desea enviar un pedido directamente al Motor # 1 (dirección 00) desde la herramienta de exploración (F9), simplemente enviaría el comando AT SH EA 00 F9 antes de enviar cualquier dato. Después de eso, todos los datos serán dirigidos al motor, de modo que no olvide reinicializar los encabezamientos si desea nuevamente hacer pedidos globales. Note que el ELM327 no negocia una dirección de bus, y siempre usa la dirección fijada por los bytes de encabezamiento. Si está familiarizado con la norma, notará que la J1939 realmente especifica un orden inverso de los bytes de datos (el pedido anterior debe enviarse como EE FE 00), pero esto puede ser muy confuso, de modo que el CI automáticamente invierte el orden.

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Auto Eléctrico Esta característica se puede inhabilitar en cualquier momento con el comando AT JS. Todas las respuestas a un pedido son impresas por el CI, ya sea un solo mensaje CAN o una transmisión multisegmento tal como lo define el protocolo de transporte J193921. Si las respuestas son multisegmento, el CI maneja toda la negociación para Ud. (transparentemente, no verá lo que sucede). Note que si provee 3 bytes de datos en el pedido, el CI asumirá que Ud. está enviando un PGN, y buscará respuestas a eso. Si envía una cantidad distinta de 3 bytes de datos, supondrá que está haciendo un pedido general, y sólo buscará respuestas a la Dirección Fuente (tal como se da en el 3er. byte del encabezamiento). La norma SAE J1939 predefine varios Mensajes de Diagnóstico, y asigna valores de ID a ellos. El primero (llamado “DM1”) se reserva para códigos de fallas, que se trasmiten periódicamente en la red CAN. Dado que estos son requeridos comúnmente, el ELM327 provee un comando especial para monitorearlos. Si desea monitorear todos los mensajes DM1, simplemente emita:

El CI comenzará a buscar todas las respuestas a los pedidos DM2. Dado que actualmente lo PGNs comienzan todos con 00, puede ser más fácil tipear una versión más corta de este comando: > AT MP FECB y hacer que el ELM327 agregue 2 ceros automáticamente. Esta versión más corta del comando es conveniente y equivalente a la otra versión. En los protocolos J1939 los mensajes recibidos se presentan de una manera ligeramente diferente cuando se selecciona la opción de formateo automático (es por defecto). Como ejemplo, reinicializaremos el CI y luego pondremos el protocolo en J1939; luego activaremos la presentación de los encabezamientos. Los comandos que se requieren para realizar estos pasos son: >AT Z ELM327 v1.3a >AT SP A OK >AT DP SAE J1939 (CAN 29/250)

> AT DM1 El CI imprimirá todo lo que encuentre. El mensaje DM1 es el único que se predefine actualmente por el ELM327. Para monitorear cualquier otro mensaje de diagnóstico, necesita saber su número de PGN (en hexadecimal), y monitorear usando el comando AT MP. Por ejemplo, el número de DM2 PGN es 65227, o 00FECB en hexadecimal, de modo que para monitorear DM2s, sólo tiene que enviar: > AT MP 00FECB

>AT H1 OK Ahora desactive el autoformateo y mire lo que típicamente puede verse: >AT CAF0 OK >AT DM1 18 FE CA 00 40 FF B8 04 03 8A FF FF 18 FE CA 00 40 FF B8 04 03 8A FF FF 18 FE CA 00 40 FF B8 04 03 8A FF FF Podrá detener este modo de monitoreo oprimiendo cualquier tecla. Cuando aparezca nuevamen-

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te el “prompt”, pruebe el mismo comando pero con el formateo activado: >AT CAF1 OK >AT DM1 6 0FECA 00 40 FF B8 04 03 8A FF FF 6 0FECA 00 40 FF B8 04 03 8A FF FF 6 0FECA 00 40 FF B8 04 03 8A FF FF Nuevamente, en algún punto el monitoreo tendrá que detenerse oprimiendo cualquier tecla. Si está familiarizado con la norma SAE J1939, probablemente reconocerá cómo formatea el CI los datos J1939. El 6 al comienzo representa el valor de prioridad, que es un valor de 3 bits establecido por la norma. El 0FECA representa el valor del identificador asignado al DM1 PGN (el 0 antes del FECA es el bit de Página de Datos). Note que el CI no imprime el valor del bit Reservado cuando está activado el formateo. Si necesita verlo, tendrá que desactivar el formateo. Inmediatamente a continuación de 0FECA está el valor 00, que representa la Dirección fuente. En este caso, es 00 para el Motor # 1. Si el código de longitud de datos había sido activado (con AT D1), habría aparecido a continuación un solo dígito, pero dado que lo tenemos desactivado, no hay nada. Los 8 bytes finales representan los bytes de datos transmitidos por el mensaje (no fueron tomados de un vehículo, y sólo se muestran como ejemplo). Aquí hay 8 bytes, pero se definen las longitudes de datos para cada PGN, y aunque a menudo son de 8 bytes de largo, no es necesario que lo sean. Esta ha sido una breve descripción del soporte del ELM327 sobre la norma SAE J1939. Note que es sólo lo básico (no soporta la negociación de direcciones como se describió en J1939-81, por ejemplo), y

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Escaner OBD II con LM327 no ha sufrido la extensa prueba que han tenido nuestros protocolos automovilísticos. Simplemente hemos tenido un gran número de pedidos de soporte del protocolo, y quisimos darle algo para que comience a experimentar. Como siempre, estamos abiertos a sus comentarios y sugerencias para futuras mejoras.

¿El ELM327 Fuera de Control? A veces parece que el ELM327 está fuera de control, y Ud. tiene que saber cómo restaurar el orden. Antes de seguir tratando la modificación de muchos parámetros, éste parece ser un buen punto para tratar cómo “volver al comienzo”. Quizás le haya dicho al ELM327 que monitoree todos los datos, y hay pantallas y pantallas de datos que pasan volando. Quizás el CI ahora está respondiendo con “NO DATA” cuando sí trabajaba anteriormente. Aquí van algunos consejos que pueden ayudar. El ELM327 siempre puede ser interrumpido en una tarea mediante la opresión de una tecla del teclado. Como parte de su operación normal, se hacen verificaciones de los caracteres recibidos y si se encuentran el CI parará lo que está haciendo en la próxima oportunidad. A menudo, esto significa que continuará enviando la información en la línea corriente, luego se detendrá, imprimirá un “prompt” hasta que se vacíe el buffer y su programa de terminal haya terminado de imprimir lo que ha recibido. A veces, los problemas parecen más serios y Ud. no recuer-

da lo que hizo para hacerlos tan mal. Quizás Ud. haya “ajustado” algunos de los temporizadores, luego experimentado con el filtro CAN, o quizás tratado de ver qué sucede si los bytes de encabezamiento fueran cambiados. Todo esto se puede reinicializar enviando el comando AT “Set to Defaults”: > AT D OK Esto será suficiente para restaurar el orden, pero a veces puede traer resultados inesperados. Una sorpresa así ocurrirá si está conectado a un vehículo que usa un protocolo, pero el protocolo almacenado (el de defecto) es otro. En este caso, el CI cerrará la sesión y luego cambiará el protocolo al de defecto. Si AT D no trae los resultados esperados, puede ser necesario hacer algo más drástico, como la reinicialización de todo el CI. Hay pocas formas en que se puede realizar esto con el ELM327. Una forma es quitar la alimentación y luego reaplicarla. Otra forma es enviar el comando de reinicialización total: > AT Z

LEDs de estado en secuencia. En el ELM327 hay una opción más rápida: el comando “Warm Start” (arranque en caliente): > AT WS El comando AT WS realiza una reinicialización del software, restaurando exactamente los mismos ítems como lo hace AT Z, pero omite la prueba de LED, haciéndolo considerablemente más rápido. Además, tampoco afecta las velocidades de transmisión que se han fijado con el comando AT BRD, de modo que es esencial si está modificando las velocidades de transmisión RS232 con software. Cualquiera de los métodos anteriores es eficaz para restaurar el orden mientras se experimenta. Siempre hay posibilidad de que haya cambiado un Parámetro Programable y que todavía tenga problemas con su sistema. En este caso, simplemente puede querer desactivar todos los Parámetros Programables (que los lleva a sus valores por defecto). Para hacer eso, envíe el comando: > AT PP FF OFF

Al CI le lleva aproximadamente 1 segundo realizar esta reinicialización, inicializar todo y luego los 4

Este comando inhabilita todos los cambios que haya hecho. Entonces Ud. puede comenzar de nuevo con un dispositivo que tiene ajustes de fábrica. Incluso a veces este comando no es reconocido. Si es así, tendrá que usar el método por hardware de desactivar los PPs, tema que desarrollaremos en la próxima entrega. 

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TECNOLOGÍA DE PUNTA

La televisión digital terrestre (TDT) ya está aquí y tenemos que conocer los detalles de funcionamiento, área de cobertura y características técnicas porque no dude que sus clientes van a comenzar a preguntarle al respecto, y más aún después del mun dial. Hoy se emiten en América Latina muchos “canales” en TDT y están disponibles para todos los habitantes. AUTOR: ING. ALBERTO H. PICERNO [email protected] www.picerno.com.ar

Introducción Cuando la gente algo sabe, pero esta mal informada, los técnicos tenemos una pesada tarea para quitarle los preconceptos y hacerle entender la pura verdad. Hay verdades locales y otras de índole general. Por ejemplo cuando hablemos de la cobertura se trata de un tema absolutamente local porque es una instalación de antenas transmisoras en una región geográfica. De acuerdo a los correos electrónicos que hemos recibido, luego de la primer publicación, la gente está muy confundida con referencia a los canales que van a poder recibir en forma gratuita. Esto es un problema estrictamente local porque depende, inclusive, de lo

que transmitan las actuales emisoras analógicas. Seguro que las transmisiones actuales (el canal de VHF) va a ser transmitido por TDT en UHF. Por ahora sería la misma información pero transmitida en mejor definición; puede ser definición mejorada tipo DVD. Pero también es posible que un mismo programa (por ejemplo un noticioso) se tome al mismo tiempo con una cámara de HD y aparezca en definición común en VHF y en HD en UHF. Seguro que las transmisiones del mundial de fútbol van a ser transmitidas en definición analógica común en VHF y en alta definición en UHF (y casi seguro en 3D). En la Argentina, como en la mayoría de los países que adoptaron el sistema Japonés, la instalación de los primeros

Figura 1 - Transferencia de tecnología de Japón a Argentina.

transmisores estará a cargo de un consorcio Argentino-Japonés que se caracteriza por el logo indicado en la figura 1. En la revista pasada el anuncio de las transmisiones eran solo noticias extraoficiales, pero en el término de este mes fueron oficializadas según demostramos a continuación.

Gacetilla de Prensa Buenos Aires, 22 de Abril de 2010 Tenemos el agrado de informar que el miércoles 21 de Abril de 2010 se puso en marcha el Transmisor de TV Digital de 10Kw en el Canal 23 de UHF, con la presencia de las máximas autoridades y personal del área de ingeniería de RTA S.E., personal de NEC Argentina, NEC Japón, RFS y de las empresas instaladoras de Argentina Cristower y Zamparini - Flomenboim SRL. De esta forma, Canal 7 Argentina es la primera emisora en nuestro país en ofrecer Televisión Digital de Aire, libre y gratuita bajo la norma del Sistema Argentino de TV Digital Terrestre (SATVDT) (Sistema Argentino de TV Digital Terrestre). Convocamos a todos los integrantes de la comunidad técnica y de producción a sumarse a este nuevo desafío, que deberá ser cumplimentado por el talento y la destreza que cada uno pueda aportar.

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Tecnología de Punta

Figura 2 - El pequeño paso de Neil Armstrong.

Como en 1951 con la TV Blanco y Negro y en 1980 con la TV Color, en el 2010 “Canal 7 está dando el primer paso tecnológico en la TV Digital Terrestre con el SATVD-T. El gran salto lo damos inicialmente todos los que integramos la TV Pública en Canal 7, y luego lo daremos en conjunto con toda la comunidad de la TV Argentina”.

Figura 3 - Tres canales de definición normal en 6MHz.

«It's one small step for [a] man, one giant leap for mankind» “Un pequeño paso para un hombre, un gran salto para la humanidad” (Neil Armstrong 20 de Julio de 1969)

Algunos Términos y Conceptos de la TDT Dada la novedad absoluta del tema consideramos conveniente agregar una pequeña guía de términos empleados en la TDT.

Figura 4 - TV iterativa o interactiva.

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HDTV: TV de Alta Definición (Higth Definitión TV). SDTV: TV de definición estandard (Standard Definitión TV). LDTV: TV de baja definición (Low Definitión TV). Multiprograma: múltiples programas simultaneamente Simulcast: simultaneo broadcast = analógico + digital.

TDT: la TV del Presente Portabilidad: Teléfonos celulares o TV de mano (Handheld) Movilidad (en HDTV o SDTV): TV en vehículos y transportes Interactividad (midleware): data broadcast = información adicional Video/audio métodos de compresión: MPEG-2//MPEG-4; H.264 ISDB-T: Integrated Services Digital Broadcast - terrestrial (transmisión digital terrestre de servicios integrados) SATVD-T: ISDB-T

Proyecto de Integración Tecnológica El perfil del proyecto alcanza la instalación y configuración de un sistema ISDB-T en la provincia de Buenos Aires hasta Santa Fe como un aprendizaje para la instalación de 4 transmisores más, todos ellos donados por el gobierno de Japón en otras capitales de provincia. Es decir entrenamiento sobre el sistema ISDB-T y desarrollo y

estudio de otros modelos basados en él. También se estudiarán las variantes de ISDB-T básico que son el sistema de TV Multi-One-Seg que forma parte de un sistema de enseñanza a distancia. En cuanto a los objetivos del proyecto son obviamente la transferencia de Tecnología en Argentina mediante el desarrollo y estudio del ISDB-T y la atención, promoción y difusión de la TV digital terrestre.

Posibilidades que nos da la ISDB-T Sobre una Emisora de TDT El público cree que la norma ISDBT de TDT nos da fundamentalmente la posibilidad de observar imágenes de alta definición y sonido de alta calidad. Pero esa es solo una de sus posibilidades. En realidad nos otorga una gama de ventajas que se pueden enumerar del siguiente modo. Servicio multiprograma que permite emitir tres canales en el mismo ancho de banda en que un canal analógico emite uno solamente. El display del sintonizador dirá por ejemplo 30.1, 30.2, 30.3 etc. (vea la figura 3). Sistema iterativo de TV que permite una vía de retorno de información a través de una línea telefónica permitiendo realizar votaciones en tiempo real o el control de videojuegos o participar de clases. Ver la figura 4. Permite adicionar información a la imagen en cualquier momento y a pedido del usuario como informaciones deportivas, hora, humedad, etc. ver la figura 5.

Figura 5 - Agregado de información en pantalla.

Transmisiones a Móviles y a Teléfonos Celulares En una palabra que el sistema ISDB-T permite la libertad total para ver TV porque Ud. puede ver TV fija desde una antena externa o una interna, o TV móvil desde teléfonos celulares, vehículos o TVs de mano. Ver la figura 7. Figura 6 - Recepción móvil.

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Tecnología de Punta Ubicación de la Antena Principal

Figura 7 - Todos los modos de observar TV.

La antena principal de sistema se ubicará debajo de la antena de VHF del mismo canal 7, situada en la terraza del Ministerio de Salud y Acción Social. La antena cuenta con 4 paneles que pueden observarse en una vista de costado y en planta en la figura 8. Como se puede observar la antena se encuentra colocada algo por debajo de la actual antena de VHF, de modo de no afectar la normal irradiación de la misma hasta que se decrete el silencio analógico. En la figura 9 se puede observar una fotografía de la antena emplazada en su lugar de trabajo sobre un pedestal en la terraza del Ministerio de Salud y Acción Social. Como se puede observar, el canal oficial de TDT emite en el canal 23 de UHF y se puede captar perfectamente con la antena cuagui publicada en nuestra revista y que posee una excelente ganancia en el canal 23.

Figura 8 - Planos de la antena de costado y en planta.

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TDT: la TV del Presente Diagrama de Radiación del Canal 23

En la figura 10 presentamos el amplio diagrama de radiación de la antena emisora en donde están dibujadas las costas de Argentina y Uruguay porque al tratarse de una norma con TV móvil se debe proveer la posibilidad de recibir señales en embarcaciones que surquen el Río de la Plata. Dentro de territorio Argentino podemos observar que al Norte la emisión llega hasta Campana y por el sur hasta General Mansilla en tanto que por el este se observa la cobertura hasta la ciudad Uruguaya de Colonia del Sacramento y por el oeste hasta General Las Heras. Observe que el color amarillo es el área de cobertura primaria con una intensidad de campo mayor a 69dBuV/m que es una intensidad de campo excelente para una emisión digital que tiene 10 veces mejores resultados que una analógica, a tal extremo que un simple dipolo ya puede obtener una señal ade-

cuada. Por eso suponemos que nuestra antena Cuagui puede ser un excelente auxiliar. Si bien la Cuagui esta cortada para el centro de la banda de UHF (canal 50 en aproximadamente 500MHz) es lo

ideal porque ya está transmitiendo también el canal 9 en TDT en una frecuencia correspondiente al canal 63. En la zona amarilla sólo se debe colocar una antena y un cable coaxil de bajas pérdidas en UHF y por supuesto

Figura 9 - Fotografías de la antena de canal 7.

Figura 10 - Diagrama de radiación del canal 23.

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Tecnología de Punta el receptor de TDT para la norma Japonesa-Brasileña- Argentina que ya se vende en nuestro país. En la zona roja es conveniente utilizar un Booster para UHF de buena calidad, sobre todo si se trata de zonas donde se formen frecuentes tormentas eléctricas. La zona azul es más crítica y seguramente se requerirá que la antena receptora se encuentre a elevada altura para lograr una captación libre de congelamiento y pixeleo.

Y Fué Ventaja se Obtiene al Recibir la TDT Por supuesto ésta es una respuesta absolutamente local porque depende de la programación de los canales, pero en nuestro caso se obtiene la programación normal del canal 7 y 9 de VHF

el canal Encuentro y un noticiero internacional en castellano. Toda esa información es emitida en definición mejorada; es decir con calidad de DVD. El uso de UHF y el mayor nivel de ruido que acepta una transmisión digital incrementan el alcance de las emisiones sin mayores instalaciones fijas por lo que la TV llega a muchos más hogares. Y como todos sabemos esos dos canales son los que emite el “fútbol para todos” en donde se puede ver gratis todos los partidos de fútbol del campeonato oficial con una definición idéntica a la de cualquier canal de cable o satelital pago (esas transmisiones no se emiten en alta definición). Y sobre todo existe una promesa aún extraoficial, de la emisión de todos los partidos del mundial de fútbol en alta definición para todos los que tengan un TV LCD o Plasma. Le recordamos a

Figura 11 - Transmisor del canal 7 en UHF.

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todos los comerciantes gastronómicos que no está permitido la colocación de TV LCD en sus comercios, sin autorización municipal expresa porque se considera como difusión pública de una información privada. Otra ventaja es que se puede recibir en casas rodantes o embarcaciones inclusive si las mismas se están movilizando o en receptores portátiles y teléfonos celulares especiales, ya que en el centro de Buenos Aires no se requiere una antena fija para recibir las emisiones. Ud. las puede captar con una antena interior o con la antena incorporada al TV portátil o teléfono celular. Si Ud. tiene curiosidad por saber cuál es el tamaño y la forma del transmisor del canal oficial le brindamos la infografía de la figura 11.

Conclusiones Y así la Argentina ingresa en el primer mundo tecnológico con su proyecto de intercambio de tecnología amablemente cedida por el Japón. Sabemos que ya existen proyectos similares para capitales de provincia que en principio ampliarían el área de cobertura hacia el norte llegando hasta la ciudad de Rosario con varias repetidoras. Y luego existen proyectos en otras capitales de provincia como Córdoba, Mendoza, Santa Fe y otras hasta llegar a todo el país con la intención de decretar el silencio analógico lo antes posible. La idea es aprovechar el mundial de Fútbol para difundir todo en todo lo posible esta nueva tecnología digital. Ya existen varios países en el mundo que ha decretado el silencio analógico: EEUU, España, y muy pronto le seguirá todo el Mercado Común Europeo. Esperamos que pronto se decrete el silencio analógico en Brasil y Argentina. Sabemos que hay varias empresas de Argentina trabajando con receptores LCD que ya poseen, sintonizador digital ISDB-T sin olvidarse del viejo sintonizador analógico. 

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XXIII A ÑO

INDICE COMPLETO

DE LOS ARTICULOS PUBLICADOS DESDE EL Nº 265 HASTA EL Nº 276 INCLUSIVE

ARTICUL O

REVISTA

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ARTICULO DE TAPA Osciloscopio para PC por USB de 40MHz ...............................................................................................................265 ......................3 Lector y decodificador de código de barras. Sistema de Lectura y cuantificación..................................................266 ......................3 Magnetoterapia con micro ST7 ..................................................................................................................................267 ......................3 Las tres normas de la TV Digital. Cuándo se viene el apagón analógico? TDT: La Televisión Digital en América Latina ...........................................................................................................268 ......................3 Técnicas de reparación de televisores de LCD ........................................................................................................269 ......................3 Curarse con ultrasonidos............................................................................................................................................270 ......................3 Tarjetas inteligentes. Chip, Sim y Smart Card. Qué son, cómo se las programa, Lectores y programadores para clonar una tarjeta SIM..............................................................................................................271 ......................3 Los secretos de las pantallas de plasma. Qué son y cómo funcionan.....................................................................272 ......................3 Amplificadores de audio. Características, montajes de circuitos analógicos.........................................................273 ......................3 Amplificador de audio de 400W reales de alta fidelidad ...........................................................................................274 ......................3 Circuitos electrónicos para el automóvil ...................................................................................................................275 ......................3 Circuitos detectores de presencia y movimiento......................................................................................................276 ......................3 AUTO ELECTRICO Descripción de una interfase OBDII. Parte 2: La comunicación de la PC ...............................................................265 ....................68 Descripción de la interfase OBDII. Parte 3: Descripción de los comandos AT para generar programas en OBDII. ......................................................................................................................266 ....................71 Descripción de la interfase OBDII. Parte 3: Descripción de los comandos AT para generar programas en OBDII. Continuación....................................................................................................................................................267 ....................73 Descripción de la interfase OBDII. Parte 4: Descripción de los comandos AT para generar programas en OBDII. Continuación....................................................................................................................................................268 ....................75 Descripción de la interfase OBCII. Parte 4: Descripción de los comandos AT para generar programas en OBDII. Conclusión.......................................................................................................................................................269 ....................75 Descripción de la interfase OBDII. Lectura de la tensión de batería con Comandos AT........................................270 ....................69 Descripción de la interfase OBDII. El sistema CAN Bus.........................................................................................271 ....................26 Descripción de la interfase OBDII con ELM327. Interpretación de los comandos OBD. Hablando al vehículo...272 ....................67 Descripción de una interfase OBDII con ELM327, Selección del protocolo............................................................273 ....................75 Interpretación de comandos OBD. Monitoreo del BUS en un escáner OBD ..........................................................274 ....................76 Características del sistema CAN en una interfase OBD con ELM327 ...................................................................275 ....................26 La estructura de datos en el sistema CAN para OBDII ............................................................................................276 ....................62 AUDIO Generadores de audio y de funciones ........................................................................................................................272 ....................49 Construcción de un bafle.............................................................................................................................................274 ....................73 Las fuentes pulsadas en un equipo de audio ..............................................................................................................275 ....................71 Topologías de fuentes conmutadas utilizadas en equipos de audio..........................................................................276 ....................69 CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Liberación y flasheo de Motorola Rockr ....................................................................................................................265 ....................29 Reparación de teléfonos celulares. Guía de desarme de iPHONE 3G/3GS...........................................................266 ....................51 Reparación de las zonas de memoria de un teléfono celular ...................................................................................266 ....................57 Back-Up, restore y restauración de GDFS en teléfonos Sony Ericsson.................................................................267 ....................29 Liberación de Móviles por IMEI: Programas muy eficaces .....................................................................................268 ....................49 Liberación de BlackBerry con código MEP: Obtención del código ..........................................................................269 ....................49 TV digital en teléfonos celulares.................................................................................................................................270 ....................49

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INDICE DEL XXIII AÑO DE SABER ELECTRONICA

ARTICULO

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Liberación de teléfonos celulares. Liberar celulares por código de operador Ejemplo: Samsung i900OMNIA ...270 ....................73 Televisores de plasma y LCD. Reparaciones en el sintonizador del TV LCD CHASIS LC03 DE Philips..........271 ....................49 Mantenimiento y liberación de teléfonos celulares. Cómo recuperar mensajes Borrados de una SIM Card......271 ....................57 Pantallas de plasma. Fallas que no detecta el BUS del equipo................................................................................272 ....................29 Mantenimiento y liberación de teléfonos celulares. Convierta el iPhone En un router de WIFI ............................273 ....................49 Liberación de teléfonos celulares ...............................................................................................................................273 ....................51 Guía de liberación de BlackBerry de 8XXX y 9XXX..................................................................................................274 ....................27 Guía de liberación de BlackBerry de 8XXX y 9XXX..................................................................................................274 ....................27 Liberar teléfonos celulares Motorola de última tecnología sin caja, con y sin Test Point.......................................275 ....................51 INDICE Indice completo del XXII año de Saber Electrónica...................................................................................................265 ....................77 INFORME ESPECIAL Argentina comienza sus transmisiones de TDT.......................................................................................................275 ....................64 Saber Electrónica: 23 años informando y educando a los amantes de electrónica ................................................276 ....................37 LABORATORIOS VIRTUALES Conozca más de los laboratorios virtuales ...............................................................................................................265 ....................72 Cómo importar librerías en PCB WIZARD 3 ...........................................................................................................266 ....................49 LIBRO DEL MES CLUB SE Nº55. Montajes con circuitos impresos ..................................................................................................265 ....................57 CLUB SE Nº56. Proyectos Prácticos con PIC 16F87/77 ........................................................................................266 ....................17 CLUB SE Nº57. Recepción de TV por antena VHF-UHF-Satélite.........................................................................267 ....................63 CLUB SE Nº58.Electrónica del automóvil 1.............................................................................................................268 ....................69 CLUB SE Nº59 Liberación, desbloqueo & reparac. de teléfonos celulares de última generación........................269 ....................59 CLUB SE Nº60 Teoría de antenas y comunicaciones vía satélite ..........................................................................270 ....................65 CLUB SE Nº61. Kits destacados de Saber Electrónica 1........................................................................................271 ....................21 CLUB SE Nº62. HDTV & TDT. La televisión analógica versus TV digital.............................................................272 ....................57 CLUB SE Nº63. Proyectos para electromedicina. Construya un equipo para Electromagnetoterapia ...............273 ....................29 CLUB SE Nº64. Kits destacados de Saber Electrónica Vol.2..................................................................................274 ....................65 CLUB SE Nº65. Electrónica del automóvil 2............................................................................................................275 ....................57 CLUB SE Nº66. Enciclopedia de electrónica moderna ..........................................................................................276 ....................57 MANUALES TECNICOS Mantenimiento y liberación de teléfonos celulares. Actualización, jailbreak de IPhone con diferentes OS..........272 ....................35 Fallas comentadas en pantallas de LCD ...................................................................................................................273 ....................35 Kit de desarrollo para PICs de 8 y 18 patas. Arme un entrenador completo y Aprenda desde cero .....................274 ....................33 El lenguaje de programación de los PIC. Aprenda a programar con MPLAB .........................................................275 ....................33 Manual de soluciones para teléfonos celulares Motorola UMTS-3G. Descripción, actualización, flasheo, liberación........................................................................................................................................................276 ....................33 MICROCONTROLADORES MICROCONTROLADORES Programación de PIC 12f629/675...............................................................................................................................266 ....................76 PIC 16F874/877 ...........................................................................................................................................................267 ....................68 Sugerencias para el uso de los móviles capture y compare en los microcontro ladores de 8 pines de Microchip ................................................................................................................................................................268 ....................54 Sugerencias para el uso de los módulos capture y compare. Parte 2.....................................................................269 ....................26 Sugerencias para el uso de los módulos capture, compare y PWM en los Microcontroladores de 8 pines de Microchip (parte 3 módulo PWM) ........................................................................................................................270 ....................26 Sugerencias para el uso de los módulos capture, compare y PWM en los micro- Controladores de 8 pines de Microchip (parte 3 fuente de alimentación pulsada) ............................................................................................271 ....................79 Sugerencias para el uso de los módulos capture, compare y PWM en los micro- controladores de 8 pines de Microchip (parte 4 módulos compare y capture).................................................................................................272 ....................26 Trucos y soluciones utilizando el módulo comparador de un PIC de 8 patas .........................................................273 ....................71 Trucos y soluciones utilizando el módulo comparador de un PIC de 8 patas .........................................................274 ....................69 Trucos y soluciones. Configuraciones circuitales para usar con PICs ...................................................................275 ....................75 Trucos y soluciones. Utilice el módulo comparador como conversor y compuertas lógicas ...............................276 ....................77 MONTAJES Amplificador de audio de 4x40W ideal para el automóvil.........................................................................................265 ....................23 Interfase OBDII para BMW.........................................................................................................................................265 ....................26 Dimmer controlado por tensión..................................................................................................................................265 ....................49 Circuitos prácticos para PICs de 8 patas ..................................................................................................................265 ....................53 Osciloscopio por USB de 40 MHz. Segunda parte ...................................................................................................266 ....................62

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INDICE DEL XXIII AÑO DE SABER ELECTRONICA

ARTICULO

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Circuitos prácticos para ahorrar consumo en proyectos con PICs 8 patas............................................................266 ....................66 Variador de velocidad para motor C.C.......................................................................................................................266 ....................69 Amplificador para infrarrojos ......................................................................................................................................266 ....................70 Amplificador de usos varios (0 a 300kHz) ................................................................................................................267 ....................22 Localizador de señales CMOS de gran ancho de banda ..........................................................................................267 ....................26 Circuitos y consejos útiles para proyectos con PICs de 8 patas .............................................................................267 ....................49 Masajeador electrónico...............................................................................................................................................267 ....................53 Osciloscopio por USB de 40MHz. La etapa de entrada............................................................................................267 ....................57 Punta lógica..................................................................................................................................................................268 ....................23 Karaoke de 18W para 4 micrófonos...........................................................................................................................268 ....................26 Circuito para robot rastreador de luz .........................................................................................................................268 ....................57 Instalación de un sistema de recepción de TDT .......................................................................................................268 ....................59 Osciloscopio por USB de 40MHz. Cuarta parte. Elección de componentes ..........................................................268 ....................64 Osciloscopio por USB de 40MHz. Quinta parte........................................................................................................269 ....................19 Medidor de potencia láser...........................................................................................................................................269 ....................30 Probador de lámparas CCFL/CCFT .........................................................................................................................269 ....................55 Inversor de 12V a 220 x 100W ....................................................................................................................................269 ....................57 Probador activo de semiconductores.........................................................................................................................270 ....................30 Interruptor automático por ausencia de señal ............................................................................................................270 ....................54 Osciloscopio por USB de 40MHz. Sexta parte arquitectura Firmware ..................................................................270 ....................57 Llavero silbador ...........................................................................................................................................................270 ....................61 Receptor de FM controlado por PC ...........................................................................................................................271 ....................31 Osciloscopio por USB de 40MHz. Séptima parte. Estructura del software............................................................271 ....................60 Osciloscopio para PC, 2 canales, 1400Vpp, 1MHz ..................................................................................................271 ....................63 Detector de humedad ..................................................................................................................................................271 ....................77 Expansor de escala .....................................................................................................................................................272 ....................21 Baliza de potencia para el auto ...................................................................................................................................272 ....................23 Sonar medidor de distancias ......................................................................................................................................272 ....................73 Osciloscopio por USB de 40MHz. Séptima parte. Estructura del software (concl) ...............................................272 ....................76 Osciloscopio por USB de 40MHz. Séptima parte. El protocolo de comunicación .................................................273 ....................21 Control de luces de 2 salidas ......................................................................................................................................273 ....................26 Amplificador de 100W.................................................................................................................................................273 ....................57 Control de tono estéreo ...............................................................................................................................................273 ....................60 Intermitentes con diodos LED azules.........................................................................................................................274 ....................51 Osciloscopio por USB de 40MHz. Construcción del prototipo. Primera parte.......................................................274 ....................57 Sensor de tacto y circuito de rearme .........................................................................................................................274 ....................62 Inversor de 12V a 110V/220V x 50W ..........................................................................................................................275 ....................23 Grabador telefónico .....................................................................................................................................................275 ....................28 Baliza de potencia con lámpara de cátodo frío ..........................................................................................................275 ....................77 Detector de prioridad de eventos ................................................................................................................................276 ....................26 Cargador electrónico para baterías de coche............................................................................................................276 ....................51 Detector de rotura de vidrios ......................................................................................................................................276 ....................54 MONTAJE DESTACADO Generadores de funciones de precisión.....................................................................................................................273 ....................63 RADIOARMADOR Instalación de antenas de VHF y UHF para ver toda la TV por aire........................................................................266 ....................26 SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales. Lección 15: Proyecto de un amplificador PWM. .......................................................................................................265 ....................37 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales. Lección 16: Montaje de un amplificador de 50W reales ...........................................................................................266 ....................37 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales. Lección 17: Parlantes de nanotubos de carbón..........................................................................................................267 ....................37 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales. Lección 18: Diseño de inversores de 18V a 32V automóviles..................................................................................268 ....................37 Inversor de 12V a 24V/36V para el automóvil............................................................................................................269 ....................37 Inversor de 12V a 32V x 100Wº..................................................................................................................................270 ....................37 Funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio Digitales. Controles de tono........................................................................................................................................271 ....................37 TECNOLOGIA DE PUNTA Cuál es la mejor norma para TDT?...........................................................................................................................268 ....................15 La iluminación de las pantallas de LCD. Los circuitos inverters .............................................................................269 ....................65 Las pantallas de LCD con tecnología LED .................................................................................................................270 ....................75 DVI. Digital Visual Interfase ........................................................................................................................................272 ....................61

Saber Electrónica 79

S E C C I O N . D E L . L E C T O R Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected]. Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible.

Pregunta 1: Quisiera saber si con la televisión digital terrestre va a pasar lo mismo que con los receptores a color de la década del 80, es decir, si van a venir equipos de afuera y los técnicos tendremos que convertirlos y qué instrumental se requiere para ello. También quiero

saber si se va a poder adaptar un TV común para ver la televisión digital. Anibal Jesús Jerez. Respuesta: Si bien hay varias nor mas para la TV digital terrestre (TDT), cada región contará con equipos prepara dos localmente y, seguramente, tendrán la posibilidad de operar bajo diferentes normas. La gran diferencia entre cada una de ellas no “recae” en el diseño del receptor sino en la señal que será envia da por el canal transmisor. Así, por ejem plo, seguramente con la norma europea no tendremos la oportunidad de ver TV móvil (en los celulares) aunque ya se está trabajando para tener un complemento de la norma. En cuanto al instrumental requerido para la conversión, tenemos que decir que dependiendo del equipo que se trate, muchas veces será suficien te un cambio de software por lo cual se requerirá una computadora y los progra mas adecuados y, en otros casos, será más costosa la adaptación que comprar un aparato nuevo. Por todo lo dicho, sugiero que espere a que los aconteci mientos se sucedan, sabemos que los cambios traen incertidumbre pero tengo la esperanza en que esta vez la transición será ordenada. Por último, para poder ver TDT en un receptor de TV analógica será necesario un sintonizador TDT que tenga salida de video compuesto, de manera

que podremos ver TV sin inconvenientes. Estos sintonizadores ya están disponibles y se los conoce como STB, busque en Internet o descargue de nuestra web los artículos que publicamos en la edición anterior de Saber Electrónica.

Pregunta 2: Soy nueva en esto de la electrónica y si bien tengo 17 años me siento apasionada por aprender pero no sé por donde empezar y quisiera que me aconsejen. Ana Valentina Rivero Esperanza. Respuesta: Ana, 17 años es una her mosa edad para comenzar a estudiar por que “ya sabes lo que quieres” y porque eres muy joven... Si te refieres a aprender en una escuela con asistencia personal, te sugiero que consultes con el Ing. Cervantes (puedes tomar sus datos de nuestra web) para que te aconseje la mejor opción en función de tu preparación actual ya que hay muchos Centros en México de excelente nivel. Si quieres estudiar en tu casa, Saber Electrónica posee un Curso de Técnico Superior en Electrónica de 6 etapas y 6 módulos cada una con la que podrás aprender sin pro blemas. Dicho Curso se ofrece en CDs Multimedia acompañados de guías de estudio. Gracias y hasta la próxima. 

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