Conexión de un interruptor crepuscular
Un interruptor crepuscular, es un dispositivo electrónico que nos permite automatizar el encendido y apagado de un sistema de iluminación tomando como referencia los cambios de intensidad de luz ambiental natural. Este dispositivo cuenta con elemento de control conocido como fotoresistencia o (LDR) por sus siglas en inglés cuyo valor de resistencia varía en dependencia de la intensidad de luz que incide sobre el. Esta variación de resistencia es la que nos permite controlar el funcionamiento de un relé que abre o cierra unos contactos que permiten conectar o desconectar una carga que normalmente es un equipo de iluminación.Para que funcione el interruptor Crepuscular, debe estar conectado a 120v tal como se ve en los diagramas mas abajo. Durante las horas diurnas cuando incide luz en la fotoresistencia su valor óhmico baja a un punto que permitir el paso de corriente por la bobina del relé dado que están en serie. Este paso de corriente por la bobina del relé genera un efecto electroimán que atrae a uno de los contactos del interruptor, separándolo de otro y por tanto abriendo el circuito que alimenta a la carga conectada a dichos contactos la cual puede ser un circuito de iluminación. Este interruptor trae sus contactos normalmente cerrados y solo se abren cuando se energiza la bobina del relé que atrae a uno de dichos contactos por el campo magnético o electroimán que se forma en la bobina de dicho relé.
Entonces valiéndonos de un interruptor crepuscular podremos despreocuparnos del encendido o apagado de las luminarias por ejemplo, del exterior de nuestra casa a una hora determinada ya que este elemento activará los contactos de su interruptor eléctrico accionados por el relé acorde a la luz ambiente. Cuando la resistencia o LDR que esta en serie con la bobina del relé, detecta un nivel de luz ambiente débil o tenue durante el atardecer o durante la noche, la fotoresistencia incrementará su valor al punto que no permitirá el paso de corriente por la bobina del relé y al quedar dicho relé sin corriente por el incremento de la resistencia en la LDR, el electroimán desaparece por lo que los contactos del interruptor que se encontraban separados por la atracción de dicho electroimán, se unen nuevamente y cierran el circuito que alimenta a los elementos de iluminación.
Tal como hemos mencionado, la LDR se caracteriza por variar el valor de su resistencia en dependencia la la intensidad de luz que incide en ella. Cuando la LDR recibe la incidencia de luz sobre su superficie, su resistencia disminuye y cuando no recibe luz en su superficie dicha LDR incrementa su resistencia.
De acuerdo al diagrama anterior, el interruptor crepuscular como tal tiene tres terminales, siendo uno de ellos el que recibe la fase (Línea) de la red de suministro que en este caso es de 120v CA. El segundo terminal corresponde al neutro de la red de suministro y el tercer terminal, es el que da salida a la corriente eléctrica que alimentará la carga que en este caso es una lámpara de 120v.
Funcionamiento:
Recordemos que cuando hay incidencia de luz en la LDR, su resistencia será menor que cuando no recibe luz en su superficie. Estando el interruptor crepuscular conectado a la red de 120v, tendremos voltaje entre los conductores de fase y neutro, así como en uno de los contactos del interruptor. Ahora bien, supongamos que a la LDR le llega luz por ser de día. Su resistencia en este caso es baja (0.5 a 0.3 kohmios para este caso) por lo tanto esto permite el paso de corriente desde el terminal de la fase, a través de la bobina del relé, y pasando por la misma LDR, se dirige a la resistencia limitadora, desde donde llega al neutro, cerrando el circuito con lo que se energiza el relé y bajo la acción del electroimán que se forma en el, atrae al contacto del interruptor que tiene la fase, separándolo del que conecta a la carga. Esta atracción magnética sobre uno de los contactos del interruptor, hace que estos se abran y con ello se apaga la lámpara. Esto es lo que nos ilustra el diagrama anterior, cuya configuración corresponde al circuito en presencia de luz ambiental o sea durante el día.
Veamos ahora el caso contrario en el siguiente diagrama:
Configuración del interruptor crepuscular en ausencia de luz sobre la LDR. (de noche) relé desenergizado, contactos cerrados, luz encendida.
Este otro diagrama nos representa al circuito, en ausencia de luz ambiente osea cuando la LDR no recibe incidencia de luz sobre su superficie o durante la noche. Su resistencia tiende a aumentar a a mas de 70 kohmios para este caso. Esto conlleva a que la corriente en la bobina del relé sea tan pequeña que el mismo se desenergiza y desaparece la atracción magnética sobre el contacto del interruptor mencionado antes, por lo que el mismo se une con el contacto que conecta a la carga permitiendo el paso de la fase hacia la misma, por lo que la lámpara se enciende ya que esta cierra su circuito con el neutro de la red de suministro tal como se ve en el diagrama.
Su embalaje o carcasa viene preparada para instalarse a la intemperie sin que las inclemencias climáticas representen mayores problemas para su estructura y funcionamiento. Es recomendable que el mismo sea instalado en su base original para mayor firmeza y estabilidad. Un detalle importante a tener en cuenta es que la ventanilla transparente que da acceso visual a la LDR, debe colocarse apuntando hacia el Norte y fuera del alcance o incidencia de fuentes de luz, como lámparas, etc. para evitar accionamientos no deseados o funcionamiento errático. El artefacto luminoso a activar con el interruptor mencionado, no debe iluminar la ventanilla de la LDR para evitar el efecto retroalimentación.
El terminal de línea o fase, es el que se conecta a la línea viva de la red de suministro de los 120v CA. Tal como veremos mas adelante, este terminal conecta a la bobina del relé y a uno de los contactos del interruptor accionados por este relé y que alimentará a la carga. El terminal neutro se debe conectar al neutro de la red de suministro de 120, pero a la vez este terminal sirve de neutro a la carga que se va a controlar con el interruptor crepuscular tal como lo hemos visto en los diagramas anteriores. Luego el terminal que va a la carga, es por donde saldría la fase hacia la carga una vez que se cierren los contactos del interruptor y luego dicha carga cierra su circuito por el neutro ya mencionado.
En imagen anterior podemos ver una conexión improvisada con pinzas provenientes de un cable de alimentación conectado a la red de 120v. Dichas pinzas están conectadas de forma provisional a los terminales Neutro y Fase del interruptor a como debe hacerse en condiciones de conexión formal, para su uso adecuado. En la imagen se puede ver que el neutro que proviene de la carga también se conecta al neutro de la red de suministro eléctrico y que la fase de dicha carga se conecta al tercer terminal debidamente marcado en la base del interruptor. Es así como lo reflejan los diagramas anteriores.
Tal como se ve en esta imagen, el relé tiene a su lado las laminitas que llevan los contactos del interruptor que conecta a la carga. Cuando el relé se energiza, se crea el efecto electroimán y atrae a la laminita de color plata que contiene a uno de los contactos y lo separa de la laminita de color dorado donde está el otro contacto que va a la carga. Esto es lo que sucede en condiciones de luz diurna o sea cuando la carga o luces deben apagarse ya que la luz que incide en al LDR, disminuye su resistencia y se activa el relé abriendo los contactos tal como ya lo comentamos antes.
Y en estas dos últimas imágenes podemos ver o simular el cierre y apertura de los contactos, tal como sucede cuando el relé se energiza (de día) los contactos se separan y la luz o carga se apaga. Luego en la imagen de mas abajo, vemos la condición que se da cuando el relé se desenergiza (de noche) los contactos se unen y la luz se enciende:
