Un energizador para cercas el ectricasReinhard RossGeorg-Koenigstrasse 5D-21335 LueneburgAlemaniaE-Mail: Reinhard-Ross@gmx.deAchim RauReising 284 081 Fuerstenzell25 de marzo de 20092Indice general1. Introducci on 51.1. Qu e es un energizador? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.2. Esquema del energizador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.3. Plan de construcci on del energizador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82. Calculaci on del transformador TR1 112.1. Calcular las propiedades magn eticas del nucleo de TR1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.2. Calcular el transformador TR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.3. C omo se hacen los bobinados sin tener ningun cuerpo de bobina? . . . . . . . . . . . . . . . . . 163. Calculaci on del transformador de alta tensi on TR2 193.1. Calculaci on de las bobinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.2. El n ucleo para el transformador TR2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.3. Las bobinas del transformador TR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224. Componentes electr onicos requeridos 234.1. Anejo: Lista de los componentes requeridas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.2. C omo se utilizan los componentes electr onicos? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.2.1. Resistores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.2.2. Capacitadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254.2.3. Semiconductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265. Montaje del energizador 295.1. Montaje de la electr onica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295.2. Montaje de los componentes de voltaje superior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.3. Montaje del transformador TR2 de voltaje alto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315.4. Montaje del energizador de estos componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3334Captulo 1Introducci on1.1. Qu e es un energizador?Unacercael ectricafuncionaconimpulsosdetensionel ectricaaltadeentre5000 hasta 10000 voltios que asustan los animales que tocan el alambre. Pu esla intensidad de la corriente est a limitada y los impulsos se interrumpen cadasegundo siendo muy corto no hay peligro a pesar de la tensi on bastante alta.Para manejar la cerca con estos impulsos hay que generar los impulsos de ten-si on alta de la tensi on baja de 12 voltios que nos da por ejemplo una batera decarro. Hay tambi en energizadores que funcionan con la energa de luz de 110voltios pero su desventaja es que habr a el problema de los apagones y adem ashay varias comunidades sin acceso de luz. As funcionar a el equipo de 12 Vol-teos con paneles solares o con un generador de bicicleta.El modelo que estoy presentando aqu necesita poco de energa el ectrica est a gas-tando por da una cantidad de corriente de 12 horas de watio o una hora de am-perio. Para producir esta energa con un panel solar se necesitar a una potenciade un watio lo que cuesta entre 5 y 6 d olares. Con una planta de bicicleta de 100watios hay que hacer ejercicios de 10 minutos para tener energa para un da.El modelo presente costar a entre 500 y 600 C ordobas m as o menos lo que quieredecir tal como una cria de oveja pelibuey.En esta obra quiero explicar su construcci on y su funcionamiento.51.2. Esquema del energizador6El equipo tiene los componentes siguientes:OS 1 Oscilador No. 1 Este componente oscila con una se nal r ectangularde 7 kilociclos (en caso de que el bobinado prima-rio del transformador TR1 tiene una inductividadde 5 mH en caso de que el bobinado primario deTR1 tiene 2.8 mH este oscilador produce una fre-cuencia de 12 kilociclos)AM 1. Amplicador Est a amplicando la se nal de OS1 arrancando T1T1 Transistor 1 Enciende y apaga el bobinado primario del trans-formador TR1.TR1 Transformador 1 Convierte el Voltaje de 12 Volteos a 250-300 Vol-teosT2 Transistor T2 Conduce la corriente cuando la intensidad decorriente de T1 sobrepase 0.5 AOS2 Oscilador 2 Genera una se nal r ectangular de un Hz m as o me-nosM1 Monoop 1 Genera al lado negativo de OS2 una se nal de pau-sa de 10 msM2 Monoop 2 Generaal ladopositivodeOS2unase nal dearranque de 0.4ms para el tyristor ThyThy Tyristor Enciende y apaga el transformador TR2TR2 Transformador 2 Convierte el voltaje de 300V a impulsos de 8-10KVG1 Funci on de NOR Apaga el oscilador OS1 cuando una de las entra-das E1 hasta E4 est e a nivel bajo (LOW)L1 URef Areglador linear que genera 5VCO1 Comparador 1 CompuestocomoMultivibradorbiestabil (Flip-Flop)pondr a susalida bajo(Low)cuandoUT1sea mayor que 60 V esto quiere decir UC sea ma-yor que 300 VCO2 Comparador 2 Compuesto como Trigger, su salida se pone bajo(Low), cuando UB(Voltaje de batera) est e debajode 10 V, La LED se enciende mostrando baterabajo y el equipo se apaga por la entrada E3 de G171.3. Plan de construcci on del energizador8Explicaciones al plan de construcci on*1: Elvalordel resistor R13determina juntoconelcapacitdadorC4la fre-cuenciadel OsciladorOS1. El valordeR13puede ser entre5hasta 22k.La frecuencia del Oscilador OS1 se escoge segun la inductividad de la bobinaprimaria del transformador TR 1.*2: El valor del capacitador C4 que determina junto con el resistor R13 la fre-cuencia del oscilador OS1 puede ser entre 10 y 22 nF*3: El oscilador OS1 produce una se nal rectangular con una frecuencia entre 5 y20 KHz que se arregla a la inductividad de la bobina primaria del transformadorTR1.50-200 s*4: Cambio de la corriente por la bobina primaria del transformador. La corrien-te m axima no debe ser m as que tres veces mayor que la corriente promedia13I1 5t*5: El oscilador OS2 produce una se nal rectangular con una frecuencia de unciclo por segundo.1 s*6: El monoop M1 produce una se nal de pausa negativa de 10 milsegundos910ms*7: El monoop M2 produce una se nal de pausa positiva de 400 microsegundos0.4ms10Captulo 2Calculaci on del transformador TR12.1. Calcular las propiedades magn eticas del nucleo de TR1AL caracteriza esas propiedades del hierro o ferrito utilizado para una inductivi-dad como un transformador. Para poder hacer las bobinados necesarios hay queconocer el valor AL del hierro o ferrito utilizado que caracteriza sus propieda-des magn eticas. Cuando se compre el ferrito o el hierro normalmente se le danestos datos a Vd. Los datos de los ferritos llevados de Alemania son:1. ferrito mayor con cuerpo para bobinados: AL = 416 nH2. ferritomenor sincuerpo para bobinados utilizandodos partespara cadalado: AL = 352 nHCuando se saque un transformador por ejemplo de una pantalla o de un televi-sor roto no se sabr an los datos del ferrito de los transformadores sacados. Eneste caso hay que medirlo. Para esto primero se sacan los bobinados originales.Despu es se pone un bobinado de 100 vueltas de alambre de cobre con barnizaislante de un dametro entre 0.3 y 0.5 mm. Se cierren las dos piezas de ferritohaciendo una ranura de aire poniendo un poco de masquitape a una de las piezasde ferrito.Se conectan los dos componentes con un poco de parano (resto de candelas).Cuando la inductividad salga bi en se podr an conectarlos con pegante universal.Para medir la inductividad se construye un oscilador utilizando el circuito inte-grado 40106 que se utiliza tambi en en la electr onica del energizador. Con estecircuito y dos capacidadores de 220 nF se construye un oscilador sencillo quesirve para medir la inductividad de un bobinado.Los dos capacidadores C1 y C2 forman junto con la inductividad L un osciladoractivado por los semiconductores en el circuito 40106. Produce una oscilaci onharm onica en la salida 1 del semiconductor. La frecuencia depende de la induc-tividad L y capacidad C que se calcula en nuestro caso de los capacidadores C111y C2 que forman la capacidad efectiva del circuito de oscilaci on formada juntola inductividad L. La capacidad se calcula: C=11C1+C2plan de construcci on del oscilador de prueba para medir inductividadesEl dibujo siguiente muestra los contactos el ectricos del circuito integrado 40106.Este esquema de enchufes vale para todos los circuitos integrados de esta forma._

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40106Entre el contacto No. 1 del circuito 40106 y el polo negativo se puede observarcon un osciloscopio una oscilaci on harm onica con una curva de la funci on desinus. La longitud de un ciclo se puede medir calculando as la frecuencia.12Una oscilaci on harm onica con curva de sinusEn la imagen un ciclo dura 6.3 unidades. En los Osciloscpios se puede congu-rar el tiempo de un ciclo que puede durar entre un segundo y un microsegundopor ejemplo. Puesto que una unidad corresponda a un tiempo de 20 microse-gundos el periodo total durar a 6.3 por 20 = 126 microsegundos. La Frecuencia(f en ciclos por segundo) describe el n umero de periodos (t en segundos) porsegundo, as la frecuencia f es:f =1t. En nuestro caso f = 1/0.000126 = f =7937 ciclos por segundo o Hertz. Teniendo as la frecuencia y la capacidad queen nuestro caso se calcula de las capacidades C1 y C2 que tienen cada una 220nF. Para dos capacidadores puestos en serie la capacidad total se calcula con laformula descrito m as arriba: C=11220+220= C = 110 nFLa capacidad Cy la inductividad L forman un oscilador mentenido en oscilaci onpor el circuito 40106. La frecuencia f est a relacionada con la capacidad y lainductividad seg un la f ormula:f=12CL , que se puede transformar para calcular la inductividad: L=1C(f2)213En nuestro caso podremos calcular la inductividad: L=10,00000011(79372)2. es igual a 3.14. As tenemos en nuestro caso una inductividad de 0.00366 H(Henry) o de 3.66 mH.Teniendo la inductividad se puede calcular tambien el ValorAL del nucleo dehierro o de ferrito. Con este valor se puede calcular cualquiera inductividad.La inductividad L est a relacionada con el valor AL y el n umero de vueltas delbobinado: L= n2AL o para calcular el valor de AL AL=Ln2.En nuestro caso se calcula: AL=0,0036610000=366nH.Con este parametro se puede calcular tambi en el numero de vueltas que sonnecesarias para lograr cierta inductividad: n=

LALPara lograr una inductividad de 5 mHse necesitan por ejemplo: n=

0,0050,000000366=117 vueltas.2.2. Calcular el transformador TR1Conociendo los datos del ferrito saldr a f acil calcular un transformador seg un lasnecesidades del energizador. El energizador produce impulsos de un voltaje altode cas 10 KV. Este voltaje se genera en dos pasos: El primer paso genera de latension de 12 V que viene del acumulador una corriente directa de 250-300 V.En el segundo paso se generan de esa corriente los impulsos de 10 KV.Lametaesgenerarelvoltaje de250Vconunminimode gastode energael ectrica. El modelo presentado de un energizdor tendr a un consumo de 0.05Aloque signicaun gastode 1.2AH porda.Paragenerar esta energa senecesitan un panel solar de un Watio de potencia o diez minutos de ejerciciosdiarios en una biciplanta el ectrica.Primero hay que calcular la energia por impulso. WC=0,5CU2Tenemos el capacitador C8 con un valor de 10 F y un voltaje de 250 V, as saleun valor de 0.32 J por impulso.La efectividad es 70 %, as se necesitan 0.46 J de energa el ectrica por cadaimpulso.El voltajedebateriaparamanejarel energizadorpuedeserentre9y12Vas se puede calcular con un promedio de voltaje de 10 V. El energizador damormalmente cada segundo un impulso lo que signica que tiene una potencia14electrica de 0.46 WAs se puede calcular la corriente necesaria segun la formula: IP=WPUt , WP=WCas WP=46mA13I1 5tEstagr acamuestra comose cambialacorrienteenlainductividadyeneltransistorTr1durantedel tiempo. Sepuede sacarestacurva porconectarelosciloscopio entre la resistencia R1 que est a entre la masa y el emisor del Tr1.La linea horizontal que est a una unidad sobre la linea cero describe la corrientepromedia IP, que corre de la batera por el energizador. Este corriente no correas en realidad sino es el promedio calculado.La linea que asciende durante de una unidad de tiempo describe como se cam-bia la corriente. La inductividad impide al comienzo la corriente de la electri-cidad por inducir una tensi on contraria a la corriente. Se puede comparar estefen omeno sico con la asceleraci on de un peso en la mec anica. Por esta razonun carro no tiene al instante su velocidad m axima cuando se lo arranque.Despu es de una unidad de tiempo la corriente est a apagada por el transistor.En este momento se induce una tensi on de 250 V en el bobinado secundariodel transformador 1. Importante es que el maximo de la corriente sea tres vecesm as alta que la corriente promedia. Cuando la corriente sea m as alta o m as bajala efectividad se bajar a y se gasta m as corriente para manejar el energizador.Cuando se tome nota que la corriente m axima est e mucho m as alta que tresveces de la corriente promedia, habr a elevar la frecuencia del oscilador Os1.Cuando la corriente m axima est e mucho m as baja que el promedio habr a quebajar la frecuencia.La inductividad para el bobinado primario se calcula con el voltaje de manejoy el cambio de corrienteUL=Ldidt. Esta ecuaci on es parecida a la regla de15Newton en la mec anica: F= amCon esta ecuaci on se puede calcular tambi en la inductividad mejora para mane-jar el energizado. Para esto se transforma la ecuaci on para tener la inductividadcomo variable dependiente: L=UtiAhora se calcula la inductividad cuando se maneje el oscilador con una frecuen-cia de 6666,7 ciclos por segundo. En este caso un periodo dura 150 s y t = 75s. Asi se calcula: L=100,0000750,15lo que es igual a 0.005 Henry. Para poner losbobinados hay que calcular se pone el Valor de AL del ferrito utilizado.Para el ferrito A con un Valor deAL de 416 nH (ferrito mayor de los ferritosmandados salen n=

LALmath = 110 vueltasPara el ferrito B con un Valor deAL de 352 nH (ferrito menor de los ferritosmandados salen n=

0,0050,000000352 = 120 vueltasEl bobinado secundario se calcula segun la transmisi on requerida de 1:5 lo quesignica que el bobinado secundario requiere 5 veces m asde vueltas que elbobinado primario: As se necesitan para el ferrito A550 vueltas y para el ferritoB 600 de vueltas. La f ormula para calcular el bobinado secundario es:UPUS=nPnS.Elalambredelbobinadoser a m asdelgadoqueelalambreparaelbobinadoprimario. Para el bobinado primario se utiliza un alambre de cobre con barnizcon un di ametro de 0.4 mm mientras el alambre de cobre con barniz para elbobinado secundario tendr a un di ametro de 0.15 mm.2.3. C omo se hacen los bobinados sin tener ningun cuerpo de bobina?Los ferritos menores no tienen ningun cuerpo de bobina y los cuerpos de bobinade los ferritos mayores no son muy agradables para manejar. As se har an loscuerpos de bobina con papel y pegante. Para los ferritos menores se hace unmolde de un pedazo de madera mientras para los ferritos mayores que tienenunapartecentralredondasepuedeutilizarunajeringaounlapiceroconelmismo di ametro como la parte central de ese ferrito como molde para el cuerpode bobina.Los dibujos explican como se hace un cuerpo de bobina para ferritos como sonlos del tama no menor.16mirada lateral del ferritocTpp = media profundidad de la bobinap = en caso del ferrito peque no 0.68mmmirada de arriba al ferrito _`

mirada de arriba a dos piezas de ferritolas medidas del centro determinan el cuerpo de bobinacTll = longitud de la bobinaEn caso del ferrito peque no 20mm'E aa = anchura de la bobinaen caso del ferrito peque no 6.8 mm

dddsranura no magn etica hecho con masquitapepara cortar la corriente magn etica.Se lo pega a las areas de los ferritos que se tocanmirada a dos piezas de ferritoEste pedazo de madera se prepara con una lima o un cuchillo hasta que tenga unaanchura de 6.8 milmetros y una profundidad de 13.6 milmetros. As tend a lasmedidas de anchura y profundidad como dos ferritos juntados._`

mirada de arriba a dos piezas de ferritolas medidas del centro determinan el cuerpo de bobina

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2*p = profundifad de la bobinaen nuestro caso 13.6 mm'%a = anchura de la bobinaen nuestro caso 6.8 mmAhora se corta una cinta de papel con una anchura de 20 milmetros. La anchurade esta cinta no debe ser mayor para que se pueda juntar las dos partes de ferrito.Por la misma razon se har a la bobina un poco m as corta que 2 centmetros.Se vuelve la cinta de manera ja enrededor de la pieza de madera sacandolacon cuidado del molde de madera para que no se aoge. Ahora se prueba si sepuede meter el papel sobre los ferritos. Cuando este sea posible con facilidad, elmolde de madera saldr a bi en. Cuando el molde sea m as estrecha que el ferrito17no se podr a meter la bobina sobre el ferrito. En este caso se vuelve una capa demasquitape enrededor de la pieza de madera probando despu es otra vez. Cuandoel tama no del molde salga bi en se podr a hacer la base para la bobina. Para estose pega la cinta de papel con un poco de pegante j andose que no se pegue almolde.Cuando el pegante est a seco se puede comenzar con la bobina primaria. Se uti-liza alambre de cobre con aislamiento de barniz con un di ametro de 0.4 milme-tros. Para una inductividad de 5 mH se necesitan 120 vueltas. Hay que poner elalambre una vuelta a otra al cuerpo de la bobina. Cuando se termine una capase jan la ultimas vueltas con pegante. Igualmente se jan los primeras vueltasde una capa tambi en con pegante antes de comenzar con esas vueltas.Cuando una capa est a lista se pone una vuelta de masquitape para aislar la capa.Entre la bobina primaria y la bobina secundaria se ponen tres vueltas de mas-quitape. La bobina secundaria tiene cinco veces m as vueltas (600 vueltas ennuestro caso) hechas con alambre de cobre con barniz con un di ametro de 0.15milmetros. As el transformador tiene una relaci on de transformaci on de 1:5.Importa que seponganlasdosbobinas conlamismadirecci ondelasvuel-tas. Tambi en se marcan los comienzos de cada una de las bobinas. En el plande construcci on electr onica las comienzas de las bobinas estan marcadas con unpunto. Importa que se conecten las bobinas de manera correcta pues sol o as fun-cionar a el invertor de tipo yback correctamente.18Captulo 3Calculaci on del transformador de altatensi on TR23.1. Calculaci on de las bobinasEste transformador produce de un voltaje de 250 V impulsos de 8000 - 10000V. Se calcula la inductividad segun la ecuaci on de calculuar las inductividadesque es analoga a la regla de Newton en la mec anica: L=Udtdi .La intensidad m axima de la corriente depende del tyristor utilizado, en caso deltipo TIC106 la intensidad de corriente es 17 A. El tiempo en que la corrientelogra una intensidad de 17 A son 0.17 ms.0.1 0.5 t en ms1050I en A

Esta curva describe como se cambia la corriente en la bobina primaria del trans-formador TR2. El Tyristor del tipo TIC106 puede encender una corriente de 17A. Como puede verse la corriente asciende en las primeras 75 por ciento de lacurva de manera linear por causa del efecto de la inductividad. En la ultima par-te de la curva muestra efecto la resistencia el ectrica de la bobina por la que el19aumento de la corriente se disminuye hasta que alcanza su intensidad m aximade 17 A despues de 0.170 ms. A este tiempo el capacidador C8 est a descargado.Seg un esta curva que en su mayor parte sale linear se puede calculardidt=170,00017.As se calcula una inductividad necesaria de L=Udtdi=2500,0001717=0,0025.As se necesita una inductividad de 2.5 mH.3.2. El n ucleo para el transformador TR2Para calcular el n umero de vueltas de la bobina primaria se necesita aparte dela inductividad el valorAL del hierro de nucleo utilizado. El nucleo puede serun hierro de un transformador del tama no de 60 a 70 mm de longitud, anchuray profundidad. Un buen nucleo se puede hacer de alambre de hierro sin alear yno galvanizado. El alambre debe consistir de hierro suave y no de acero.El nucleo se puede hacer de manera abierta o de manera cerrada. En caso de unnucleo cerrado se necesitan dos ranuras no magn eticas de 0.2 mm.El nucleo abierto consiste de un haz de alambres de hierro suaveEste haz tiene un di ametro ente un y dos centmetrosLos alambres tienen una longitud de 8-10 centmetroscada alambre est a barnizado con lacase ja el haz de alambre con un hilo vuelto de manera rmepor una capaSe barniza este haz con la capa de hilo con lacanucleo abierto hecho con alambre de hierroParahacerunnucleocerrado se necesitaun molde para poderhacerunhazde alambre en forma de un nucleo de un transformador yback. Este molde sepuede hacer de madera. Se vuelve el alambre barnizado antes con laca en estemolde hasta que est e lleno.Se pone el haz en laca y deja secarlo. Este se repita un o dos veces.20_

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nucleo cerrado hecho de alambre de hierroCuando la laca est a bi en secado se corta el haz en dos partes. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ nucleo cerrado hecho de alambre de hierro con ranura por cortar el haz21Se hace los puntos, donde se ha cortado el haz, muy lizo utilizando una lima. Aln se pone otra vez en laca. Para hacer la ranura se pega masquitape a los nesde las dos mitades.El cuerpo para las bobinas se puede hacer de manera parecida como en el casodeltransformador TR1. Sehaceelmoldeparalasbobinasdeacuerdoalasmedidas del nucleo hecho.3.3. Las bobinas del transformador TR2Eln umerodevueltasparalabobinaprimariasecalculadetalmaneraparalograr una inductividad de 2.5 mH. Para esto hay que saber el valor AL lo quese puede medir como escrito m as arriba en el capitulo sobre el transformadorTR1.Encasodequeel valordeALsea2441nHsenecesitann =sqrtLAL=sqrt0,00250,000002441=32 vueltas. Esta bobina se hace con alambre de cobre bar-nizado con un dametro de un milmetro.La bobina secundaria se calcula seg un la relaci on de transformaci on que debeser de 1 : 32 m as o menos. As sale la ecuaci on:UPUS=nPnS. En nuestro caso seponen nS=328000250=1024 vueltas. Para esta bobina se usa alambre de cobrebarnizado con un di ametro de 0.35 milmetros. Hay que aislar las capas de labobina secundaria muy bi en para evitar descargas. Asi se pone entre cada unade las capas una seperaci on con masquitape. Las primeras y ultimas vueltas deuna capa se pegan con un pegante universal.Despues de la primera capa de la bobina secundaria puede salir una derivaci onpara poder controlar la funci on del energizador. Pero no es necesario tener estaderivaci on, s olo facilita el control del energizador.Para toda la bobina secundaria se necesitan entre diez y quince capas. Se ponenlas bobinas al nucleo y puede fundir todo el transformador en parano o sebode res para mejorar el aislamiento.Teniendo calculado el transformador para la tensi on alta s olo hace falta calcularel capacitador C8 que carga la energa para producir los impulsos de tensi onalta.EL=0,5 L i y2EC=0,5 C U2. Puesto queEL=ECasi sale0,5 L i=0,5 C U2. En nuestro caso sale para C8 11.5 F.22Captulo 4Componentes electr onicos requeridos4.1. Anejo: Lista de los componentes requeridaspiezas parte tipo datos1 T1 BC337 Transistor, 60V, 1A o otro tipo parecido1 T2 BC238 Transistor 30V, 0.2A o otro tipo parecido1 Thy TIC106 tiristor (tiratr on de semiconductor) 400V; 10A1 D1 SB130 diodo de shotky 50V, 1A1 D2 1N4002 diodo de 100V, 1A1 D3 BA159 diodo r apida de 1000V,1A1 D4 1N5408 diodo de 1000V, 5A5 D5-D9 1N4148 diodo r apida de 60V, 0,1A1 LED LED diodo luminoso rojo1 LM393 Comparador dual1 46106 Hex-Schmitttrigger1 78L05 regulador devoltaje positivo de0.1 Aparaun voltaje desalida de 5 V2 GL bombillas de euvio1 TR1 Transformador de ferrito1 TR2 Transformador de voltaje alto1 E1 Capacidador de elctrolito de 1 mF y un voltaje m as que 16V1 E2 Capacidador de elctrolito de 10 F y un voltaje m as que 16V1 C8 Capacidador de 10 F y un voltaje m as que 250 V corrientealterna1 C1 Capacidador de 1 nF y un voltaje m as que 100 V2 C2, C3 Capacidador de 220 pF1 C4 Capacidador entre 10 y 22 nF dependiente de los par ame-tros de TR 1, en caso de una inductividad de 2.8 mH (89vueltos en la bobina primara con el ferrito dentro del pa-quete) C4 ser a de 15 nF en caso de una inductividad de 5mH (119 vueltos en la bobina primaria con el mismo ferri-to) C4 ser a de 22 nF1 C5 Capacidador de 1 - 1.33 F2 C6, C7 Capacidador de 10 nF23piezas parte tipo datos2 R1, R2 Resistencia de 1 y 1 W1 R2 Resistencia de 120 k4 R4, 7,9,22 Resistencia de 10 k1 R13 Resistencia entre 5 y 20 k dependiente de los datos deltransformador TR1 , 5 k en caso de una inductividad de2.8 mH de la bobina primaria y 10 k en caso de una in-ductividad de 5 mH de la bobina primaria3 R11,12 y 18 Resistencia de 1 k1 R5 Resistencia de 22 k1 R8 Resistencia de 8.2 k1 R15 Resistencia de 47 k2 R6, 10 Resistencia de 100 k1 R20 Resistencia de 330 k2 R 16,17 Resistencia de 1 M1 R21 Resistencia de 681 R2 Resistencia de 120 k4.2. C omo se utilizan los componentes electr onicos?4.2.1. ResistoresLos resistores tienen anillos colorados que signican su valor. Los resistorestienen entre tres y cinco anillos.cprimer anillo

Aquinto anilloEn caso de cuatro anillos los primeros dos anillos describen las primeras doscifras del valor mientras el tercer anillo cuenta el numero de los ceros. El cuartoanillo describe la tolerancia en porcientos.Tabla de los valores de resistores24Color del anillo 1 er anillo 2 do anillo 3 er anillo 4 to anillonegro 0 0 - -caf e 1 1 0 1 %rojo 2 2 00 2 %naranja 3 3 000 -amarillo 4 4 0000 -verde 5 5 00000 0.5 %celeste 6 6 000000 0.25 %violeta 7 7 0000000 0.1 %gris 8 8 - -blanco 9 9 - -dorado - - *0.1 5 %plata - - *0.01 10 %As un resistor con los anillos de color caf e, rojo, naranja, dorado signica quetiene una resistencia de 12000 y una tolerancia de 5 %.En caso de que un resistor de cinco anillos hay tres cifras descritas. Asi un resis-tor con anillos del color caf e rojo verde rojo dorado tiene el valor de resistenciade 12500 y una tolerancia de 5 %.No importa jarse a la polaridad de resistores.4.2.2. CapacitadoresCapacitadores de ElectrolitoEste tipo de capacitadores tienen una capacitad muy alta. El valor de su capaci-tad est a escrito en estos capacitadores. Importa que se conectan con la polaridadcorrecta. As el polo positivo o negativo est a indicado.Capacitadores unipolaresAqu no importa la polaridad. M as dicil es que muchas veces el valor est a codi-cado. Aqui est a la llave para entender el valor de la capacidad. Muchas vecesse encuentran tres cifras y una letra. Las primeras dos cifras indican las prime-ras dos cifras del valor de la capacitad formando as un n umero de dos cifrasmientras la tercera cifra carateriza el multiplicador. El cuarto caracter nos in-forma sobre la tolerancia del valor. As el sistema es parecido como los anilloscolorados de los resistores.Tabla de los valores de capacitadores253era cifra Signicado 4 to caracter tolerancia1 *10 D 0.5 %2 *100 F 1 %3 *1000 G 2 %4 *10000 H 2.5 %5 *100000 J 5 %6 *1000000 K 10 %- - M 20 %As un capacitador de 222J tiene un valor de 2200 pF y una tolerancia de 5 %.Otras maneras de etiquetar capacitadores son:2n2 = 2.2 nF. Una letra al cuarto lugar descirbe la tolerancia como arriba.22 = 2.2F2p2 = 2.2pF2r2 = 2.2pf4.2.3. SemiconductoresDiodosLosdiodosrecticanunacorrientealterna. Hayquejarasealapolaridadcorrecta indicada por un anillo que muestra el polo negativo. Cada tipo de diodoest a dese nado para voltajes y corrientes distintos. As hay que mirar si un tipode diodo funciona.Los polos de un diodoccatodorrr

Diodos luminosos (LED)Estos diodos emiten luz cuando pasa una corriente. El catodo tiene un alambrede enchufe m as corto que el anodo.26TiristorEl tiristor tiene tres alambres de contacto. Cuando se mire la lado delantera deeste componente donde se halla el r otulo por ejemplo TIC 106 el alambre de laizqierda ser a el catodo (k), el alambre central el anodo (a) y el alambre de laderecha el gate (g).TIC106kagTransistorEn caso de los transistores hay varias formas de contactarlos. La imagen si-guiente muestra la forma m as com un de transistores de se nal baja._123Este cuadro muestra la forma m as com un de transistores de fuer-za baja. Se puede hallarlos en radios, televisores y pantallas. Tambi en el regu-lador de voltaje de fuerza baja parece de esta manera.Desgraciadamente el esquema de los contactos es variable dependiendo del tipo.As ai hay aqui una tabla de los transistores m as comunes.Tipo del componente 1 2 3BC 639 B C EBC 238, BC 557 E B C78L05 IN GND OUTOtras formas de transistores son los siguientes que ya no son producidos ahora.Pro se hallan en equipos electr onicos producidos en la d ecada 70 del siglo pasa-do. La imagen muestra los contactos de este tipo de transistro como el BC147,BC148 y BC158 con mirada a los contactos al lado inferior.27

dd, ,,EBCOtros transistores ya no producidos tienen un cuerpo met alico. Estos son porejemplo los tipos BC107, BC108 y BC109. Tambi en se hallan el equipos electr oni-cos de la decada 70. Aqu otra vez la mirada hacia abajo.

_dd, ,,EBCImporta que se utilicen transistores de tipo npn para este equipo!circuitos integradosElesquemadelcircuito40106yaest adescritom asantesenelcapitulodelc alculo de las inductividades. El circuito del comparador de voltajes (LM 293)tiene un esquema de contactos parecido al 40106 fuera de que s olo tiene ochocontactos._

1_

2_

3_

4

4

5

6

7

8_

LM 293Como puede verse en caso de los circuitos de esta forma siempre haz que buscarla marcaci on. Entonces se comienza a contar del lado izquierdo hacia abajo ydespues en el lado derecha hacia arriba.28Captulo 5Montaje del energizador5.1. Montaje de la electr onicaPara el montaje de los componentes electr onicos hay una tabla de montaje quecontiene la conexi on el ecrica de los componentes electr onicos. As s olo hay quemeter los componetes en sus lugares soldando sus alambres al otro lado de latabla. Importa que se utilice un soldador peque no para evitar errores por soldardos lineas de cobre a la vez. Recomendable es que se utilicen soldadores conuna potencia de 6 W que hay tambi en para el voltaje de 12V. Con estos equiposmanejados con una bateria de 12V se pueden trabajar tambi en en lugares sinlinea de luz.Este cuadromuestra elladoinfe-rior de la tabla de montaje. Se pue-denver los lineas decobrequeconectan los componentes metidosal otro lado de la tabla por las per-foraciones.Deestamanerahohayquejar-seenalambresparaconectar loscomponentes loquefacilitamu-cho la construcci` on de este equipoelectr onico.La tabla contiene toda la electr oni-ca de voltaje bajo, lo que faltasonlosdostransformadoresylaelectr oica de voltaje alto. Esa partehay que contruir de manera sepa-rada. La tabla no contiene los com-ponentes de esa parte del energizador porque el tama no de los transformadores ydel capacitador C8 puede variar bastannte. Puesto que para esa parte de voltaje29alto no se necesitan muchos componentes se puede hacer esa parte sin tablaperparada.Este cuadro muestra a donde se po-nen los componentes distintos. Encaso de los componentes siguien-tes hay que jarse en la polaridadcorrecta de los componentes:- Capacitadores de electrolito- Diodos- Diodo luminoso- Transistores- Circuitos integradosEncasodelos capacitadores deelctrolitohayquejarseel polonegativo que est a marcado tanto enel capacitador de elcctrolito comoen la tabla.Para los capacitadores C1, C3, C4, C6 y C7 hay tres perforaciones que permitenel uso de tama nos distintos. Este facilita mucho el uso de capacitadores sacadosde radios o televisores antiguos.g g gCx Cxg g gEstos dos cuadros muestran que importa que se coloquen estos capacitadoresen las perforaciones entre las que est a escrito Cx. x puede ser en neustro caso1, 3,4,6 o 7. Cuando se coloque el capacitador en las perforaciones conectadacon una linea el capacitador ser a en cortecircuito por su mismo y no conectadodentro de la electr onica. As no funcionar a la electr onica. As hay que jarseque se pongan estos capacitadores en las perforaciones entre las est a marcadoC1, C3, C4, C6 y C7.305.2. Montaje de los componentes de voltaje superiorComo ya mencionado la tabla contiene s olo la parte de voltaje bajo. Los dostransformadores y la parte de voltajes superiores se montar an en otra tabla por-que el tama no de estos componentes puede variar bastante. Por otra parte s oloson pocos componentes de manera que esa parte no ser a complicada en su mon-taje. S olo hay que jarse en que se utilicen materiales que son buenos aislantesel ectricos. En caso de madera hay que meterla en cera o b arniz antes de montarlos componentes.Este cuadro muestracomosepuederealizaresta construcci on. Paraesta parte se puede utili-zar una tabla de maderaque esta pintada con unbarniz para que no entrela humedad. Este tipo decontrucci on facilita elusodecomponentesdetama no variable comosonennuestroejemploeltransformadorTR1yel capacitador C8.La desventaja es que hay que realizar todas las conexiones con alambre lo queno importa en la contrucci on de esta parte de la electr onica porque no es muycompleja. Se montar an los componentes sold andolos a clavos de acero no demedia pulgada o 0.75 pulgadas puestos en la tabla de madera.5.3. Montaje del transformador TR2 de voltaje altoLo m as importante sobre la construcci on de este transformador ya est a expli-cado en este manual en el captulo 3. Aqu se muestran algunas fotos sobre laconstrucci on de este transformador.31Aqu puedenver comose puede preparar elalambre die hierro pa-ra la base de este trans-formador. Es importan-te que se pinte bi en todoel alambre con un b arnizparaquenotengacon-tacto el ectrico.La bobina secundario sepone a un tubo de pvc deuna pulgada de di ame-tro. Para 1200 vueltas denecesitan 15 capas he-cho con una almabre decobre con laca con undi ametro de 0.3mm. Im-portaquesepongaunavuelta al lado de otra sinponer el alambresobreunas vueltas anteriores.Entre cada capa se poneuna o dos vueltas de cin-ta pegante para aislar lacapa. Despues de termi-nar con la bobina secun-daria se la pone en cerapara evitar descargas nocontroladas.325.4. Montaje del energizador de estos componentesEstos tres componentes (electr onica de tensi on baja, parte de tensi on media yel transformador de tensi on media se ponen a una tabla de pl astico o de maderepintada con barniz. Para esto las dos tablas tienen en sus esquinas perforacionesde 3 milmetros para meter tornillos. Entre la tabla de electr onica y la tabla delequipo completo se ponen tubos de distancia para que el lado inferior con lasconexiones el ectricas no toque la tabla general.Este dibujo muestra como se conectan la tabla de la electr onica con los com-ponentes de tension media y los transformadores que estan de parte en la tablade tensi on media. Cuando las dos alambres de salida del transformador TR2tengan una distancia de 0.5 centmetros se podr a ver las descargas cuando seencienda el equipo. Cuando el equipo no arranque en debida forma habr a quecambiar los contactos a la bobina primaria del transformador TR1.33