Electronica de Potencia

Construya una alarma de proximidad a partir de un económico foco

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En efecto  hoy en día hay soluciones muy económicas  debido a su gran escala comercial  que son   susceptibles de ser mejoradas para complementar con notoriedad  sus prestaciones y lo mas interesante !sin coste alguno!.

En el ejemplo de hoy  vamos  a  ver como de hecho una modesta  lámpara con sensor de movimiento para uso en exteriores  ideal (almacén, garaje, clóset, etc …,con un bajo consumo de sólo 10 vatios ( aunque existen  de muchas  potencias  más elevadas ) ,y  900 lúmenes de luz  garantizados   puede usarse   además de su cometido principal de encenderse  cuando el sensor detecta movimiento  en el exterior , que  también envíe   una alarma hacia el interior, para  que tengamos constancia  si no nos  hemos percatados por la activación de la luminara   de que puede que haya personas , animales o cosas merodeando por el exterior   .

Además  hay un aspecto interesante, en esta simple  modificación  pues mantendremos el  diseño moderno y compacto de la luminaria ,  ya que vamos a hacer una sencilla modificación   que apenas ocupa más espacio ( únicamente necesitaremos  añadir una regleta )  y que además no inhabilita su protección  impermeable (IP66), una característica fundamental para aquellos que desean montar esta luminaria en el exterior.

Respecto al interior de  la luminaria , esta se aleja de las convencionales halógenas al   incorporar uno de los últimos 30 chips súper brillantes de LED  que reemplazan a los  anteriores, ofreciendo una iluminación más brillante (900 LM, blanco frío de 6000 Kelvin ) ,  con un gran ahorro en la factura de la luz y una gran durabilidad (los LED tienen una vida media de 50000 horas).

El foco integra un sensor PIR   y la electronica necesaria para activar la luminaria  , la cual por cierto va integrada en el propio receptor del PIR

En est emodelos , se puede ajustar la iluminación utilizando los 3 botones de configuración de la parte de atrás del propio modulo del PIR 

Los ajuste son los siguientes:

  • HORA ;sirve  para establecer la duración de la iluminación (6-360 s);
  • SENS; sirve para ajustar el rango de detección (1-12m);
  • LUX :ajuste la fotosensibilidad (día y noche)

 

Aparte de ajustar  el sensor de movimiento ajustable hasta 10 metros, un ajuste especialmente interesante es el ajuste LUX pues no puede permitir que el foco  ( y  por tanto la alarma ) no se active de día ,pudiéndose accionar automáticamente solo de noche  , que es cuando la mayoría de las ocasiones los dueños de lo ajeno merodean por los exteriores de los inmuebles

Con la doble función de iluminación sorpresiva ( que el producto  ya lo contempla ) y la alarma sonora ( que vamos añadir tanto interior como exterior ) la idea   que se  busca con esta mejora es   una  detección anticipada que localizar los intentos de intrusión y antes de que el intruso haya conseguido entrar : así, decidimos antes a los intrusos y, ademas  tenemos un señal audible de que ha sucedido , señal que por cierto podemos contemplar con otros sistemas como camaras, alarmas remotas , etc

Bien veamos la mejora  de este foco con sensor que podemos comprar por unos 15€

 

 

La idea  de este post  es mejorar  un asequible  foco del fabricante  CLY  para poder usarlo para activar otras cargas ( no solo la de la propia luminaria) , para lo cual tendremos que abrirlo con cuidad  para capturar la señal de salida y devolverlo al exterior . Desgraciadamente  manipulaciones del producto nos  hará  perderas la garantia , pero por el precio que tiene creemos merece la pena puesto que nos puede ser muy útil desde el interur  saber si se ha activado el foco  o por ejemplo para enviar a una central de alarma

 

Empieza la acción: Paso a paso

Empezaremos  antes de desmontar el producto  probando la luminaria pues cualquier cambio de esta en su configuración nos hará perder la garantia, asi que  es nuestra última oportunidad para  probar de que funciona perfectamente este.

Bien si funciona ok , desmontamos  los 4 tornillos de la parte posterior  y sacaremos con cuidado el cristal protector  y luego con cuidado de no toca los leds  los otros dos tornillos  del reflector 

Como se observa en la imagen de más abajo  hay dos bloques  ,   diferentes : el chip compuesto por leds( en el centro )    y el convertidor ac/dc para este ( a la derecha)

Además  se observan claramente  tres conexiones que van al módulo PIR : 

  • Cable marrón; uno de los polos de la red para dar alimentación permanente al módulo PIR
  • Cable azul : otro de los polos de la red  para dar alimentación permanente al módulo PIR
  • Cable rojo ; el cable de detección del PIR   que permite alimentar al convertidor ac/dc 

 

Hemos visto que nuestro objetivo es cable rojo  de salida del módulo de  PIR   que permite alimentar al convertidor ac/dc de la luminaria , y que por tanto nos permite obtener la salida del rele interno del modulo PIR ,así que intentaremos capturar este hilo  para lo cual descubriremos el protector plástico del empalme 

 

Es muy poco ortodoxo , pero como no queremos que el módulo pierda la estanqueidad , y normalmente  para luces exteriores las instalación no suelen contar con este cableado, utilizaremos el cable amarillo de masa del cable de salida ( más adelante si nos interesa podemos exteriormente fijarle un tornillo al chasis y volverlo a conectar)

 

 

 

Ahora solo nos queda  usar una ficha de empalme para conectar el cable amarillo de la manguera exterior con  en emplame rojo-blanco procedente de la salida del modulo PIR hacia el convertidor ac/dc

 

 

 

Ahora ya cerraremos con cuidado la luminaria  : primero el reflector  y luego la junta de estanqueidad  , el cristal  y finalmente la tapa . Ahora ya podemos conectar la c. a.  al extremo de la manguera del foco  , pero con la  importante diferencia que en el  cable amarillo ya no conectaremos la masa  sino por ejemplo un zumbador o  un testigo  que  alojaremos  en el interior de la vivienda para tener constancia  visual    o sonora   de que el foco luz se ha encendido por movimiento de objetos extraños próximos al PIR . Por cierto si se pregunta  donde conectar el otro extremos del zumbador o luz auxiliar este irá conectado al cable marrón de la manguera .

En el esquema anterior, como se puede apreciar ,se complementa con un interruptor para anular el zumbador en caso de que sea demasiado molesto  .Asimismo se recomienda otro interruptor a la entrada de ca si este va estar conectado permanentemente  a la red de ca.

 

 

Hay muchas opciones de uso para esta salida de CA , el cual por cierto no debemos cargar con mucha potencia pues corremos el riesgo de estropear lso contactos del relé interno del modulo PIR

Algunos ejemplos de lo que podemos hacer con esta salida «extra»;

  • Un  relé  de potencia con bobinado de  220v de CA para conectar cargas mayores
  • Un segundo relé de 220V pero para utilizar los contactos para alarmas
  • Un  zumbador de 220V ( los hay por 2€ en Amazon)
  • Un timbre convencional
  • etc

Bueno ,como hemos visto   quizás sean una idea un tanto atrevida , que no todo el mundo esté dispuesto a realizar,  pero desde luego !la posibilidad está ahí   ! y eso sin casi ningún coste adicional !¿se le ocurre  alguna mejora adicional ? si es así no dude en compartirla con toda la comunidad ..!!GRACIAS!!

 

NOTA;Como hemos recibido consultas , en este nueva imagen creemos que se describe mejor la modificación que pasa por soltar el cable amarillo de masa y unirlo con una regleta o un empalme con la conexión marcada como salida del relé 

Como eliminar la luz residual de las luminarias con leds

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Puede  que al realizar una pequeña instalación en la que hacemos uso de luminaria basada en diodos  LED nos hayamos  topado con un curioso fenómeno  que al pagar esta   queda una levísima  iluminación que solo se  advierte claramente si nos quedamos a oscuras.

Este fenómeno que no ocurre no existe con las luminarias incandescentes se explica  porque los leds llegan a lucir (aunque muy débilmente) con corrientes del orden de pocos microAmp , lo cual ya es suficiente  de hecho para que a  podemos observar una débil luz( similar al efecto de ver carteles fluorescentes  que con la luz que destellan)

Con esta anomalía  podemos tener la sensación molesta de que estamos ante un relativamente molesto  gasto de suministro eléctrico ,si bien es mínimo   dado la mínima corriente que los atraviesa  y que por tanto consumimos

Es cierto que hay personas que no les molesta en absoluto este efecto pues por la noche gracias a «ese defecto» podemos ver lo justo para ir a cualquier parte de la casa sin encender la luz en plena oscuridad..¿pero y si deseamos   que no se encienda en absoluto? Pues veamos como solucionarlo

 

Cables y derivaciones en lamparas de sobremesa o de pie

Antes de conectar o desconectar elementos , en caso de lamparas de  sobremesa, de pie, de mesa ,flexo,etc si tiene conectadas luminarias de leds , podemos probar los siguientes recursos:

  • Invertir la forma de conectar el enchufe a la toma de corriente ( es decir invertir la fase por el neutro y viceversa)
  • Probar con otra luminaria de otra marca o modelo ( podría se defecto de la propia bombilla de led sobre todo si es de origen asiático de bajo coste)
  • Revisar el cableado  interior  pues si toca uno de los cables con el apantallado metálico ademas de ser peligroso podria hacer suficiente masa para que se encienda la luminaria levemente
  • Reemplazar el interruptor monopolar por bipolar , es decir que corte no solo uno de los cables ( fase o neutro ) sino ambos a la vez.

Interruptores con testigos de neón

Esta particular característica de los leds está creando un nuevo problema cuando estos se usan para iluminación porque las instalaciones eléctricas, muchas veces tienen diferencias de potencial a tierra que generan pequeñas fugas de corriente y que no dejan que las lámparas de leds se apaguen completamente.

Este  fenómeno es especialmente persistente  cuando se usan interruptores de encendido con luz de señalización con neón como podemos observar en el  esquema de abajo  donde el testigo de neón con la correspondiente resistencia va en paralelo con el propio interruptor:

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Es evidente en el esquema  anterior que si abrimos el interruptor  , la lampara de neon  y la resistencia de 330k quedará en serie  con la luminaria de leds, lo cual en muchos caso sera suficiente para que este conjunto resistencia-neón  deje pasar la suficiente corriente  para que se ilumine levemente la luminaria.

Por  tanto si deseamos eliminar este efecto residual bastará eliminar el testigo de neón del interruptor ( suelen ir separados del interruptor  y enchufables para sustituirlo fácilmente en caso de que se fundan) 

Pero ¿Y si no desea eliminar el testigo del interruptor?  pues para eliminar la luminosidad residual en las lámparas a leds podemos aprovechar dos factores:

  • Que  la corriente que atraviesa el circuito es muy baja.
  • Que es necesario superar un umbral de tensión para que los leds se enciendan , umbral  que dependerá de como esten conectados en la luminaria (  más alto si los leds están conectados en serie).

¿Y como lo logramos ? pues  lo que tenemos que hacer es conectar en paralelo con   la luminaria una resistencia de  1Mohmio  para lograr que la caída de tensión sobre la lámpara, cuando esta se encuentra apagada, sea más baja de la tensión de umbral citada.

Naturalmente, debido a que existen numerosos tipos de lámparas, será necesario probar experimentalmente el valor justo.

Podemos empezar con un valor muy alto, por ejemplo 1Mohms , lo cual dará una corriente de I=V/R =220/1.000.000 =0,00022 ( es decir 2.2mA  ) ,   que en  potencia disipada seria =I^2 x R = 0,00022*0,00022*100000= 0.0484W , lo cual es asumible con una simple resistencia de 1/4W)

Si no logramos que los leds se apaguen puede ir bajando de forma  muy conservadora este valor pues a medida  que disminuya este valor la corriente y la potencia disipada por esta resistencia serán mayores

Como referencia , como tope de valores podemos estar en 1/4 de Watt con valores por encima de 330K con 220V y 100K con 110V. 

 

Por cierto,  hay personas  que precisamente buscan potenciar   el fenómeno de la luz residual de los leds   por ejemplo, conectando una resistencia de algunos K en paralelo con los interruptores de alimentación de 12V en modo tal que quede una débil luz en el ambiente para permitir de ver cuando todas las luces están apagadas. Es un sistema realmente cómodo. 

Solución con rele 

Tal y como hemos hablado con las lamparas de sobremesa , muchas veces el problema se debe a que los interruptores no cortan por completo los dos hilos ( fase  y neutro ) de la instalación ya que suelen ser monopolares . Ademas  para empeorar al situación en algunas y instalaciones esta conectado el neutro en lugar de la fase al interruptor (o incluso hay instalaciones con fase y fase en lugar de fase o neutro como debería  ser )

 

En este caso no podemos hacer casi nada sino buscar un sistema que haga que ese resto de corriente no llegue a la luminaria provocando ese resplandor residual, para lo cual podemos optar por «un cortador de luz.» , es decir un «relé»o contacto que actúe cortando eléctricamente los dos hilos que llegan a la lámpara   y de esta manera impidiendo la llegada de tensión por ambos hilos simultáneamente.

El proceso consiste en separar ligeramente la luminaria del techo y colocar el «relé» entre los cables que llegan a la luminaria . De esta forma y una vez colocado de nuevo, cuando accionamos el pulsador de la luz sólo oiremos un muy ligero chasquido (es imperceptible) que nos indica que la corriente ha sido totalmente cortada y por lo tanto no llega residuo alguno que provoque el pequeño resplandor.

 

 

 

 

Solución  dudosa con condensador

Por último hay personas que optan   por conectar  un condensador  de .47uf en paralelo con lo podriamos llamarlo polos de la lampara, asi este absorbe la corriente residual y antes de completar su carga se descarga por el cambio de ciclo,

Es  una solución interesante aunque podría  tener un problema: la reactancia del capacitor es Xc = 1 / (2 * Pi * f * C ) = 1 / (2 * 3,14 * 50 * 0,00000047) = 6772 ohms. Por lo tanto, la potencia disipada por el capacitor será P = V * V / R = 7,15 Watts. Es decir, tendríamos un consumo extra de 7 Watts que se pierde en el condensador

 

 

Por cierto este efecto  al igual que no les afecta a todas las instalaciones   tampoco les afecta por igual  a todos las luminarias  dependiendo muchas veces del fabricante y  modelo para manifestarse o no este efecto cuanto menos indeseado