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Simuladores de Tiro (ART660S)

Acoplado a un sistema de alarma, este aparato puede dar un gran susto en un ladrón, produciendo el estampido de un arma de fuego con bastante volumen y realismo. En una competición él puede ser utilizado como "tiro electrónico" de partida, con mucho más seguridad que una y arma él fuego verdadero. Un comerciante más audaz, por otro lado, puede usarlo para llamar la atención de los clientes, colocando un altavoz "que tira" en la puerta de su establecimiento.

Evidentemente, estas son sólo algunas de las utilidades posibles para un circuito que genera estampidos al ser disparado.

Incluyendo un circuito de re-disparo, podemos ir más allá, utilizándolo como espantapájaros, que seguramente ahuyentar a aves y otros animales del lugar en que está el altavoz.

El circuito es relativamente sencillo de montar y damos tres versiones:

1) Con alimentación de pilas, para uso portátil, hasta como dispositivo de seguridad para intimidar a un eventual atacante.

2) Con alimentación desde la red local para su uso en sistemas de alarma.

3) Con disparo automático de vez en cuando, alimentado por la red de energía.

La potencia del disparo (sonora, por supuesto) depende de un solo componente y también de la eficiencia del altavoz usado, que debe ser del tipo pesado, con al menos 50 W de capacidad de reproducción.

 

Características:

Tensión de alimentación: 110/220 V o pilas, según la versión

Potencia del disparo: 20 a 100 W (según C1)

Consumo: versiones de 110/220 V 5 W

Consumo: versión a pilas: 100 mA

El consumo es constante, cargando entonces un capacitor que almacena energía y la "suelta" en un solo disparo, de ahí la potencia del disparo es mayor que la consumida.

La producción del efecto de tiros en los tres circuitos obedece al mismo principio: una alta tensión obtenida de la red de energía o desde un inversor carga el capacitor electrolítico de alto valor.

Un capacitor de 100 uF cargado con una tensión de 400 V, por ejemplo, representa una energía de:

Este capacitor es descargado por un SCR en un altavoz, formando prácticamente un cortocircuito.

En función de la impedancia del altavoz, la descarga dura una fracción de segundo.

Si esta descarga durará, por ejemplo, 1/10 de segundo, tendremos una potencia que equivale a:

P = E / t E = energía

P = 8 / 0.1 t = tiempo

P = 80 W

Tendremos entonces un "disparo" de 80 W de potencia, lo que representa un valor bastante alto.

El SCR utilizado en el proyecto debe aguantar la corriente elevadísima de corta duración que ocurre en la descarga: con el TlC106 podemos tener una buena seguridad en esta función ya que este componente soporta picos de 1/60 de segundo que llegan a 30 A.

Si desea dar tiros "más fuertes", aumentando el valor del capacitor, debe buscar un SCR de mayor corriente de pico.

La obtención de la alta tensión para los proyectos tiene dos configuraciones básicas:

En el caso de la red de 110 V usamos un transformador común que funciona como auto-transformador.

El mismo devanado actúa como primario y secundario, elevando la tensión a 220 V rms.

Esta tensión, después de rectificada, sirve para cargar el capacitor con su valor de pico, del orden de 300 V.

Si desea una mayor tensión debe utilizar una carpeta de tensión.

Recuerde, sin embargo, que el capacitor debe soportar está tensión, así como el SCR.

En la versión conectada a la red de 220 V el transformador puede ser eliminado del circuito.

Y claro que existe la posibilidad de alimentar el circuito con 110 V, ahorrándose el transformador, pero la potencia de disparo quedará reducida.

En la segunda posibilidad de montaje, tenemos un inversor que eleva la tensión de 4 pilas a cerca de 400 V de pico, los cuales, después de ratificados, sirven para cargar el capacitor.

En este circuito un oscilador con el astável 555 excita un transistor de media potencia que tiene como carga el devanado de baja tensión de un transformador común.

Tenemos finalmente la versión automática, que incluye un sistema de disparo automático con una lámpara de neón. Se trata de un oscilador de relajación.

En él, un capacitor se carga a través de un resistor de alto valor hasta alcanzar la tensión de disparo de la lámpara neon.

Cuando esto ocurre el capacitor se descarga vía vía (gate) del SCR, produciendo entonces el tiro.

El tiempo de disparo de este oscilador debe ser dimensionado (ajustado) para ser mayor que el requerido para la carga del capacitor principal de alta tensión.

Algunas variaciones en torno a este circuito básico pueden ser obtenidas conforme a la finalidad del proyecto.

Una de ellas se muestra en la figura 1 y consiste en un oscilador de potencia para un inversor que se utilizará en el carro.

 

Figura 1 - Inversor para producir alta tensión
Figura 1 - Inversor para producir alta tensión

 

Este inversor es mucho más potente que el utilizado con pilas, y por lo que proporciona una carga más rápida para el disparo.

Todos los circuitos, como en los flashes fotográficos, poseen lámparas neón que indican cuando el capacitor está cargado y, por lo tanto, listo para el disparo.

 

MONTAJE

Versión 1

Comenzamos por el circuito transistorizado / integrado alimentado por pilas, que se muestra en la figura 2.

 

Figura 2 - Circuito de la versión 1
Figura 2 - Circuito de la versión 1

 

En la figura 3 tenemos la disposición de los componentes en una placa de circuito impreso.

 

Figura 3 - Placa de circuito impreso para la versión 1
Figura 3 - Placa de circuito impreso para la versión 1

 

El transistor debe estar dotado de un radiador de calor. Para el SCR, como la corriente es de curtísima duración, no hay necesidad de radiador de calor.

El SCR debe, sin embargo, ser de sufijo D, a 400 V o más.

El transformador es del tipo utilizado en fuentes, con un primario de 220/110 V x 300 mA y secundario de 4,5 a 6 V con o sin toma central.

El capacitor C3 debe ser electrolítico para una tensión de trabajo de al menos 450 V.

El valor, mínimo es de 10 uF, y ese valor determinará la intensidad del disparo.

Si desea utilizar valores por encima de 100 uF cambie el SCR por uno de mayor corriente y también el altavoz por uno de mayor potencia.

La lámpara de neón es común, y S3 es un interruptor de presión que hace las veces de gatillo.

El aparato puede ser alimentado por pilas pequeñas, pero si el uso es constante, las pilas más grandes deben ser usadas para mayor autonomía.

Para probar el aparato, basta con conectar S1.

Debe ocurrir un pequeño zumbido en el transformador, indicando oscilación, y después de algún tiempo la lámpara neón debe encenderse.

Apriete entonces S2: debe ocurrir el tiro.

La lámpara de neón se apaga y, si S1 continúa encendido, debe producirse una nueva carga y después de algún tiempo el aparato estará listo para un nuevo disparo.

Sólo "cargue" el capacitor justo antes de dar el tiro, para no pasar rápidamente las pilas.

Si hay zumbido pero no la carga, cambie C2 y eventualmente cambie la conexión de uno de los puntos de 6 V del transformador al punto de 0 V.

Compruebe que el capacitor está realmente reteniendo su carga (cuidado pues la alta tensión da un violento choque en quien tocar este componente).

 

Versión 1

Semiconductores:

Cl1 - 555 - circuito integrado temporizador

Q1 - BD135 o TlP31 - transistores NPN de potencia

SCR - T1C106D - diodo controlado de silicio

D1 - 1N4007 - diodo silicio

 

Resistores (1/8 W, 5%):

R1, R2 - 22 k ohms (rojo, rojo, naranja)

R3, R7 - 1 k ohms (marrón, negro, rojo)

R.4 - 1 M ohms (marrón, negro, verde)

R5 - 47 k ohms (amarillo, violeta, naranja)

R3 - 10 k ohms (marrón, negro, naranja)

 

Capacitores:

C1 - 1 000 uF - electrolítico de 12 V

C2 - 100 nF - poliéster o cerámico

C3 - 10 a 100 uF - electrolítico de 450 V

 

Varios:

B1 - 6 V - 4 pilas - ver texto

S1 - interruptor simple

S3 - Interruptor de presión

T1 - Transformador con primario de 110/220 V y secundario de 6 + 6 V con 300 mA

NE1 - lámpara de neón común

FTE - 4/8 ohms x 50 W - altavoz pesado

Placa de circuito impreso, soporte de pilas, radiador de calor para Q1, caja para montaje, hilos, soldadura, etc.

 

Versión 2

Esta versión es alimentada por la red de energía, tanto de 110 V como 220 V, y tiene su circuito mostrado en la figura 4.

 

Figura 4 - Circuito de la versión 2
Figura 4 - Circuito de la versión 2

 

La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 5.

 

Figura 5 - Placa para la versión 2
Figura 5 - Placa para la versión 2

 

 

Los componentes son los mismos de la versión anterior, incluido el transformador.

Este transformador, sin embargo, puede tener cualquier secundario, ya que este enrollamiento no será usado. Si la red local es de 220 V el transformador puede ser eliminado, con la conexión directa de S1em D1.

También tenemos en esta configuración el fusible F1 de 1 A, para protección del aparato.

La prueba de funcionamiento se realiza de forma similar a la del circuito anterior.

 

Versión 2

Semiconductores:

SCR - TlC106D - diodo controlado de silicio

D1 - 1N4007 o equivalente - diodo de silicio

 

Resistores (1/8 W, 5%):

R1 - 4,7 k ohms - resistor de hilo de 5W

R2 - 47 k ohms -resistor (amarillo, violeta, naranja)

R3 - 10 k ohms - resistor (marrón, negro, naranja)

R4 - 1 M ohms (marrón, negro, verde)

 

Varios:

S1 - Interruptor simple

S2 - Interruptor de presión

F1 - Fusible de 1 A

T1 - Transformador 110/220 de primario - ver texto

C1 - 10 a 100 uF - electrolítico de 450 V - ver texto

NE1 - lámpara de neón común

FTE - altavoz de 4 u 8 ohms x 50 W

Placa de circuito impreso, soporte de fusible, cable de alimentación, caja para montaje, hilos, etc.

 

Versión 3

Esta versión tiene el disparo automático a través de un sistema intermitente.

Su circuito se muestra en la figura 6.

 

Circuito de la versión 3
Circuito de la versión 3

 

La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 7.

 

Figura 7 - Placa para la versión 3
Figura 7 - Placa para la versión 3

 

Los componentes son básicamente los mismos de la versión 2.

Tenemos pequeñas diferencias, como por ejemplo el trimpot P1, que ajusta la frecuencia de repetición de los disparos.

Si la menor frecuencia alcanzada sigue siendo alta, basta con aumentar el valor de C2.

También en esta versión, si la red local es de 220 V el transformador puede ser eliminado.

Para probar el aparato, basta con conectarlo a la red de alimentación y ajustar P1 para la producción de tiros a la frecuencia deseada. Para las frecuencias más altas puede haber reducción de la intensidad.

 

Versión 3

Semiconductores:

D1 - 1N4007 - diodo de silicio

SCR - TlC106D - diodo controlado de silicio

 

Resistores (1/8 W, 5%):

R1 - 4,7 k ohms - resistor de hilo 5 W

R2 - 100 k ohms (marrón, negro, amarillo)

R3 - 10 k ohms (marrón, negro, naranja)

P1 - trimpot de 4, 7 M ohms

 

Capacitores:

C1 - 10 a 100 p.F - electrolítico de 450 V

C2 - 100 nF - poliéster

 

Varios:

S1 - Interruptor simple

F1 - Fusible de 1 A

T1 - Transformador con primario de 110/220 V - ver texto

NE1 - lámpara de neón común

FTE - Altavoz pesado de 4/8 ohms x 50 W

Placa de circuito impreso, cable de alimentación, caja para montaje, hilos, soldadura, etc.

 

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