Construccion casera de una regleta ahorradora de energia


En este post vamos a ver un sencillo un interruptor maestro / esclavo  casero  de bajo costo y fácil de construir para la integración en regletas de enchufes  para la conmutación automática de “esclavos” al estado del “maestro”, es decir un circuito que detecte que un dispositivo esta funcionando ( por ejemplo una TV ) y de alimentación a otra serie de dispositivos que tienen relación con la TV : el blueray, el descodificador, discos multimedia,la barra de sonido ,etc

El fundamento del circuito no es demasiado complicado basándose en un sensor incorporado que monitorea el paso de corriente de la unidad maestra, de modo que cuando la corriente supera un nivel predefinido, las salidas de esclavo se activan automáticamente. 

Concretamente este dispositivo, de hecho, está diseñado para su uso con un ordenador de escritorio :cuando se enciende el PC de escritorio, todos los periféricos como la pantalla del monitor, la impresora, el escáner, los altavoces multimedia, etc. se encienden automáticamente pero es de aplicación en muchas mas aplicaciones donde se requiera que la alimentación de un varias unidades (slave) dependa de una sola (master) .

 

Pruebas  iniciales

Antes de empezar con el circuito se pueden  realizar pruebas aleatorias en el módulo del transformador  con la resistencia de carga de 200 ohmios integrada,a la corriente máxima (5,000 mA),de modo que  se puede obtener 1,000 mV a través de la resistencia de carga, exactamente como se esperaba, con una sola vuelta .

Con cinco vueltas en el primario, la salida observada a través de la resistencia de carga puede legar a ser aproximadamente de 5,000 mV a una corriente primaria de 5,000 mA. 

Observe que como la resistencia de carga se coloca en paralelo con el devanado secundario, se monitoriza el voltaje a través de él en lugar de la corriente a través de él , porque es mucho más fácil tener un voltaje de salida con el que trabajar que una corriente de salida.

Descripción del circuito

El circuito está diseñado alrededor de dos componentes clave: un transformador de corriente y un módulo SMPS compacto. El transformador de corriente (CT) es un tipo 5-A / 1,000: 1 con una “resistencia de carga” incorporada y la fuente de alimentación es  un módulo SMPS  de un tipo 5-V / 3-W (HLK-PM01). 

El transformador de corriente está diseñado específicamente para monitorear la corriente, y se puede mejorar enrollando algunas vueltas de cable aislado a través de su núcleo para obtener una salida útil del secundario. Cuando el transformador de corriente detecta una gran cantidad de corriente de carga desde la unidad maestra, un relé electromagnético (RL1) se activa para alimentar todo lo conectado al esclavo y se duerme nuevamente cuando se apaga la unidad maestra.

Como se muestra, el circuito e trabaja en conmutación de modo que cuando pasa la tensión suficiente por el secundario de  CT , T1 entra en saturación  haciendo que T2  conduzca   dando corriente al relé de 10 A, con una resistencia de la bobina de 400 Ω o más, aunque también puede impulsar bobinas con una resistencia más baja siendo el valor sugerido una resistencia de la bobina de 200 Ω .

Todo  lo  demás es  una fuente de 5V DC integrada para alimentar el circuito    y las conexiones necesarias  para que lso contactos NA del relé de paso a los enchufes conectados  en el lado SLAVE

La lista de componentes es relativamente corta:

  • Fuente dc de 5v/3w ( por ejemplo se puede usar el modulo HLK-PM01)
  • Transformador  de corriente CT 5A 1000:1. Se puede comprar en Amazon por 1,48e
  • 2x diodos 1N4007
  • 3x  resistencias de 1K
  • 1x resistencia de 10k
  • 1x led rojo
  • Rele de 5V /10Amp
  • 1x transistor tipo  S8050
  • 1x transistor tipo  S8550

 

En realidad, detectar la corriente de carga de la unidad maestra puede ser un poco complicado, pero el empleo del transformador de corriente lo hace flexible. Debido a que la CT 5-A / 1,000: 1 (5 A a 5 mA) CT tiene una resistencia de carga / carga de 200 a través de su salida, asi que la corriente de CA puede calcularse midiendo la caída de voltaje en la resistencia; es decir, obtenemos una salida de 1 V a una corriente de carga de 5 A (corriente primaria dividida por la relación de vueltas y multiplicada por el valor del resistor de carga).

 Cuando use el CT, el número de giros primarios (bucles de cable ) necesarios depende del tipo de CT en sí y de la corriente que pase por la unidad maestra. Con el transformador mencionado aquí, simplemente comience con una a tres vueltas e intente aumentar o disminuir el número de vueltas para corrientes de carga más bajas o más altas para adaptar el circuito a su aplicacion.

Además, puede reemplazar la resistencia de carga de 200 Ω a bordo del CT por una resistencia de valor más alta (o incluso una resistencia ajustable ) porque aquí no es necesario preocuparse más por los problemas inherentes de saturación y respuesta de frecuencia * del transformador actual.

Observe que cuando “engañamos” al transformador de corriente para que vea una corriente más grande de la que realmente está presente al enrollar el cable que se está monitoreando a través del   CT dos o tres veces, la corriente que ve , se doblará o triplicará. Debido a que el  transformador de corriente utilizado en este diseño tiene una capacidad de detección de corriente máxima teórica de 5 A, intentar detectar una corriente más grande tendrá dos efectos:

  • El voltaje de salida podría aumentar,
  • Al exceder el límite de 5-A obliga al transformador a saturarse y degrada su linealidad . Para que los diseños midan con precisión el valor de la corriente que se observa, esto importaría;sin embargo, todo lo que nos importa aquí en este circuito es si está activo o no.

Consejos de construcción

El circuito está diseñado para usar componentes de bajo costo y la mayoría no son críticos. Sin embargo, a diferencia de los dispositivos comerciales, este interruptor maestro / esclavo requiere un “recorte inicial” algo molesto del umbral de carga. 

Como se mencionó anteriormente, se puede eliminar la resistencia de carga para agregar una resistencia ajustable de 1K o similar a través de la salida del CT si desea un rango bastante amplio de ajustes de umbral de carga.

Para aplicaciones de la vida real, sería mejor crear una placa única a medida, ya que lo habitual es extremadamente inseguro con los voltajes de red. El diseño terminado se puede encerrar en un contenedor aislado adecuado. 

El transformador de corriente se puede colocar cerca del enchufe maestro que se está monitoreando. Tenga en cuenta que se están detectando corrientes a voltajes fatales de la red, por lo que se debe tener cuidado para garantizar que todo lo relacionado con el lado de la red eléctrica se realice de acuerdo con las normas de cableado / seguridad adecuadas y se mantenga separado de todo lo demás. !Mucho cuidado pues un pequeño error pude provocar un descarga que puede resultar  fatal!

 

 

 

Fuente :  https://www.electroschematics.com/13509/building-smart-masterslave-switch/

 

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