Esercitazione Interruttore Crepuscolare

Corso Operatori Esercitazione 1
INTERRUTTORE CREPUSCOLARE
La realizzazione di un impianto con interruttore crepuscolare non comporta grandi difficoltà. Gli
schemi elettrici allegati ai dispositivi o serigrafati sul corpo dell'interruttore crepuscolare si
discostano di poco da questo rappresentato.
In questo caso al morsetto 1 e 2 allacciamo i due fili di alimentazione
(linea) con a monte un interruttore differenziale. Nei morsetti 3 e 4 convergono i due fili della
lampada o delle lampade.
Questo dispositivo deve essere montato al coperto dal fascio luminoso delle lampade da esso
comandate, per evitare cattivi funzionamenti.
Note tecniche.
Gli interruttori crepuscolari sono accompagnati da note tecniche che non devono essere ignorate.
La più importante è il valore della potenza massima (W) applicabile.
Per non danneggiare i contatti del microrelè contenuto all'interno del crepuscolare vi consigliamo di
tenervi ben al disotto di tale valore, soprattutto se si utilizzano lampade a basso consumo o tubi
fluorescenti.
Per comandare una lampada di grande potenza, o un buon numero di piccole lampade è opportuno
realizzare un circuito di potenza con un relè o un contattore.
Per effettuare la prova di funzionamento nelle ore diurne, coprire con uno spesso panno nero il
crepuscolare. Tutti i crepuscolari sono muniti di un circuito di ritardo che funziona in fase di
accenzione e spegnimento; quindi una volta coperto con il panno, aspettate prima di mettere in
dubbio i vostri collegamenti.
Esempio pratico di montaggio.
USO DELLA BREAD BOARD
La Bread-Board o basetta sperimentale rappresenta un mezzo molto comodo e nello stesso tempo
potente per realizzare montaggi di circuiti elettronici senza saldature.
La semplicità, la lelocità di impiego e la buona affidabilità nè fanno uno strumento indispensabile in
un laboratorio elettronico, in fase di elaborazione e studio del progetto, per provare il corretto
funzionamento dei circuiti in esame.
La Bread-Board è costituita da una basetta (vedasi figura che segue) provvista di una scanalatura
mediana e da una serie di fori disposti secondo righe e colonne e distanziati del passo standard di
2,54 mm (1/10 di pollice), tipico dei pin dei circuiti integrati. Generalmente essa contiene 64 x 2
serie di 5 fori.
Breadboard - Top
I fori di una colonna, generalmente 5, sono internamente collegati fra loro mediante una barretta
metallica a molla, ma non con i fori delle colonne adiacente o della colonna simmetrica rispetto alla
scanalatura. E' così possibile inserire i circuiti integrati a cavallo della scanalatura; per ogni pin
rimangono quindi disponibili per i collegamenti con altri componenti, ben quattro fori.
Breadboard - Internal connections
Lungo i due lati maggiori della basetta sono disposte due file di fori. Il collegamento fra i fori di
una fila di solito è interrotto a metà (non nella figura della basetta soprastante), sicchè si hanno a
disposizione quattro gruppi di 25 fori per l'alimentazione, la massa o per i segnali. Di solito una
delle file superiori, unita con un ponticello, costituisce il conduttore di alimentazione, mentre una
delle file inferiori il conduttore di massa.
Le dimensioni dei fori sono adatte all'inserimento dei reofori (terminali) dei componenti più
comuni; le molle sottostanti provvedono al fissaggio dei terminali.
I collegamenti fra i fori vanno effettuati con filo rigido di circa 0,5 mm di diametro. Sono adatti i
fili AWG 24 e 26, che presentano diametro di 0,511 e 0,404 rispettivamente.
Con questa tecnica di montaggio è possibile realizzare circuiti semplici,
ma anche complessi ( si veda l'esempio che segue)
purchè si rispettino alcune semplici regole:



i componenti debbono essere disposti secondo uno schema ordinato ed in modo da poter
essere facilmente estratti e sostituiti senza dover disfare il circuito;
non si deve forzare l'inserimento nei fori dei reofori o di fili troppo grossi; così facendo le
molle finiscono per perdere la loro elasticità ed i contatti divengono incerti;
non inserire mai noi fori fili con le estremità piegate, raddrizzarle prima con una pinza;

i fili di collegamento debbono essere tenuti aderenti alla basetta e fatti passare intorno e non
sopra i componenti.
Per il cablaggio dei circuiti sulla BreadBoard è richiesta un'attrezzatura di base molto semplice
formata da un tronchesino, una pinza a becco lungo ed un cacciavite (quest'ultimo serve soprattutto
per estrarre i circuiti integrati).
Accanto agli evidenti vantaggi questa tecnica presenta tuttavia anche alcuni difetti. I fili di
collegamento possono a volte uscire, anche solo parzialmente, dai fori, interrompendo il contatto.
Specialmente con basette vecchie e molto utilizzate, può capitare che le molle creino contattio
incerti; in questo caso diviene arduo rintracciare la causa del mal funzionamento del circuito in
prova.
Inoltre l'assemblaggio che si ottiene con queste basette, a causa delle notevoli capacità ed induttanze
parassite, presenta limiti di funzionamento alle alte frequenze (sopra i MHz).
FUNZIONAMENTO ELETTRONICO
Il progetto descritto e' un semplicissimo interruttore crepuscolare con ben poche pretese.
Il funzionamento e' basato su una fotoresistenza che e' un componente che quando c'e' luce presenta ai
propri capi una resistenza di qualche decina di ohm, quando e' buio la resistenza passa a valori dell'ordine
del Megaohm.
La resistenza da 2.2k serve a limitare la corrente nel caso ci fosse il trimmer completamente a 0 con
condizione di luce. In questo caso, se non ci fosse questa resistenza la corrente sarebbe limitata dal solo
valore resisitivo della fotoresistenza che abbiamo dette essere pari a poche decine di ohm, con la luce.
Mano a mano che viene buio il valore resistivo della fotoresistenza crescera' finche' ai suoi capi non cadra'
una tensione pari alla tensione di soglia del BC547, che entrera' in conduzione ed eccitera' il rele'.
Il trimmer serve ad impostare la soglia di commutazione, agendo su di esso, nelle condizioni di buio alle
quali vogliamo che il rele' commuti, finche' appunto non si eccita.
Nelle foto ho inserito un led in parallelo al rele' che mi si accende quando c'e' la commutazione, cioe'
quando viene buio o c'e' la luce per la quale il trimmer ha impostato la soglia di commutazione.
In realta' sarebbe meglio impostare una soglia di commutazione fisica del circuito piu' alta dei 0.7V
necessari a mandare in saturazione il transistor, per stabilizzare il comportamento dell'intero circuito. Il
problema e' che pero' la fotoresistenza che avevo in casa io mi dava circa 300 ohm al buio e circa 600 ohm
alla luce, quindi un'escursione ben minore di quella di una fotoresistenza "normale". In questo modo, con i
componenti del circuito, non ho potuto far altro che accontentarmi della tensione di saturazione del BC547.
Con una fotoresistenza "normale" si puo' migliorare il comportamente del circuito inserendo uno zener da
3.3V o 3.9V tra la base del BC547 ed il punto Va, con il catoto verso Va. In questo modo si imposta una
soglia fisica di commutazione pari al valore dello zener + 0.7 Volt, che da al circuito un gradino un po' piu'
netto dei soli 0.7V del BC547.
REALIZZAZIONE PRATICA SPERIMENTALE DELL’INTERRUTTORE CREPUSCOLARE
MISURARE:
Va = _______ Volt
CALCOLARE:
Vbe utilizzando la regola del partitore, facendo attenzione al valore impostato del trimmer da 10K
MISURARE:
Ic = _______ mA
MISURARE:
il valore di resistenza del relè Vrelè =_________Ω
Il valore di Vce quando il relè è diseccitato Vce=________Vol
Il valore della caduta di tensione sul Relè Vrelè =_______Volt
Nome______________________
Cognome__________________
Tempo max 6 ore
Tempo impiegato___________
Classe 3 C operatori 2011/12