CURSO TALLER ACTIVIDAD 7 CIRCUITOS BÁSICOS DE CONMUTACIÓN USANDO INTERRUPTORES Y PULSADORES Los circuitos eléctricos son controlados mediante interruptores. Todos usamos los interruptores diariamente para encender una bombilla, el radio, el secador, etc . Un interruptor controla el encendido de un circuito interrumpiendo o no el paso de corriente a través de ese circuito. Tipos de interruptores según la forma de accionarlos. En la figura 1 se muestran, de izquierda a derecha, los interruptores más comunes: interruptor de palanca, micro-interruptor, interruptor deslizante, interruptor de pulsador. Figura 1. Tipos de interruptores según su accionamiento. Tipos de interruptores según los polos y los contactos. En un interruptor se distinguen dos partes: por donde entra la corriente que se llama polo y por donde sale que se llama contacto. Dependiendo del número de polos y de contactos, los interruptores se clasifican como se muestra en la figura 2: Figura 2. Tipos de interruptores según polos y contactos. De izquierda a derecha: interruptor de un polo una dirección, interruptor de un polo dos direcciones, interruptor de dos polos una dirección e interruptor de dos polos dos direcciones. Una dirección son los posibles caminos por los que puede pasar corriente una vez que se acciona el interruptor, cuando, según como este accionado el interruptor, hay un camino por el que pasa corriente y otro camino se queda desconectado, se dice que tiene dos direcciones. Cuando al accionar el interruptor, todos los posibles caminos quedan desconectados, se dice que tiene una sola dirección. 1 Interruptor Un polo de entrada y una dirección de salida, su estado es circuito abierto o circuito cerrado. Se utiliza para encender o apagar una lámpara, desde un solo punto. Figura 3. Interruptor. Conmutador Un polo de entrada C (terminal común) y dos direcciones de salida, el conmutador tiene una posición NO, (Normaly Open) y otra posición NC (Normaly Closed), que por lo general viene graficada, en la parte plástica del cuerpo del elemento. Se utiliza para encender o apagar una lámpara desde dos puntos independientes, como en los extremos de una escalera, por eso se llama interruptor de escalera y se muestra en la figura 5. Figura 4. Conmutador. Figura 5. Interruptor de escalera. Cruzador Es un conmutador de doble circuito, independientes uno del otro, (su coste también suele ser mas del doble de un conmutador) Conmuta las dos entradas, hacia las dos salidas cada entrada comparte salidas. Figura 6. Cruzador. 2 Hay diferentes conexiones para conseguir el encendido – apagado de una bombilla desde dos puntos diferentes, como se muestra en la figura 7. Figura 7. Tres posibilidades de conmutador desde dos puntos. Circuito conmutador de luz desde tres puntos, se necesitan 2 conmutadores en los extremos y un cruzador en el centro, como se muestra en la figura 8. Figura 8. Conmutador desde tres puntos. 3 En la figura 9 se muestra la operación de un interruptor conmutador desde tres puntos. Figura 9. Operación del conmutador desde tres puntos. Pulsadores Un pulsador es un elemento que permite el paso o interrupción de la corriente mientras es accionado. Cuando ya no se actúa sobre él vuelve a su posición de reposo. Los pulsadores pueden ser en reposo de contacto normalmente cerrado NC, o de contacto normalmente abierto NA. Consta del botón pulsador; una lámina conductora que establece contacto con los dos terminales al oprimir el botón y un muelle que hace recobrar a la lámina su posición primitiva al cesar la presión sobre el botón pulsador. 4 Según su accionamiento los pulsadores son de diferente tipo: pulsador basculante como se muestra en la figura 10, pulsador timbre como se muestra en la figura 11, pulsador extraplano como se muestra en la figura 12. Figura 10. Pulsador basculante con neón y símbolo. Figura 11. Pulsador timbre. Figura 12. Pulsador extraplano. En el medio se consiguen pulsadores de diferentes formas, tamaños y colores como se muestra en la figura 13 Figura 13. Pulsadores de diferentes formas y tamaños. Todos estos pulsadores pueden ser del tipo NA o NC. En la figura 14 se muestran los símbolos de pulsadores NA y NC, en ese orden. 5 Figura 14. Símbolos pulsadores NA y NC. Circuitos básicos de conmutación con interruptores y pulsadores Función AND En la función AND, los interruptores están conectados en serie, como se muestra en la figura 15. Para que el bombillo se encienda (ON=1, OFF=0), ambos interruptores deben estar cerrados, ambos en 1 (interruptor abierto 0, interruptor cerrado 0) como se muestra en la tabla de la figura 15. Figura 15. Función AND con interruptores. Función OR En la función OR, los interruptores están conectados en paralelo, como se muestra en la figura 16. Para que el bombillo se encienda (ON=1, OFF=0),, es suficiente que uno de los interruptores se cierre (al menos un interruptor en 1) como se muestra en la tabla de la figura 16. Figura 16. Función OR con interruptores. 6 Función NOT La función NOT es la función negada y la taba se muestra en a figura 17. Figura 17. Función NOT con interruptores. Los circuitos serían idénticos si se usaran pulsadores en lugar de interruptores. Para las funciones negadas se requiere el uso de pulsadores NC. La convención es: pulsador no presionado 0, pulsador presionado 1. Función NAND Nótese que la función se implementa con pulsadores NC y que la tabla de la función NADN es la negada de la tabla AND. Es suficiente que se presione un solo pulsador para que el bombillo se encienda como se muestra en la figura 18. Figura 18. Función NAND con pulsadores. Función NOR Nótese que la tabla de la función NOR es la negada de la tabla OR. Para que el bombillo permanezca encendido se requiere que no se presione ninguno de los pulsadores como se muestra en la figura 19. Figura 19. Función NAND con pulsadores. 7 FUNCIÓN OR EXCLUSIVO (OREX) La función OREX se usa como comparador. El bombillo L se enciende cuando A y B son iguales como se muestra en la figura 20. Figura 20. Función OREX con pulsadores. Ejercicio Para el circuito con pulsadores e interruptores que se muestra en la figura 21, implemente la tabla lógica de operación y determine en qué casos se enciende el bombillo Figura 21. Circuito con pulsadores e interruptores. Documento editado por: docente Ing. Iván Mora Documento revisado por: docente Ing. Álvaro Ospina 8