SISTEMA DE DESINFECCIÓN  COVID-19

CON ILUMINACIÓN TOTALMENTE AUTOMATIZADA POR RADAR DE MICROONDAS.

Este proyecto se desarrolla ante el nuevo desafío del virus COVID 19 , bacterias e higienización.

La función de este dispositivo está especialmente diseñado para su desempeño en WC , en medios de transporte , buses ,trenes etc ...

 Para otro tipo de aplicaciones  COVID 19 se ha diseñado tiras de led UVC independientes , para poder aplicar a cualquier otro proyecto , tambien , radar de microondas y PIR de detección infrarroja , que se expondrán en los siguientes proyectos. 

FUNCIONAMIENTO STANDARD (24V).

1º- Al detectar la entrada de  una persona enciende la luz blanca , en cada movimiento incrementa el tiempo de encendido , para evitar el indeseable efecto de apagarse la luz estando dentro y tener que forzar movimientos para mantener la luz encendida.

 

2º- Al salir del WC temporiza un tiempo de seguridad y apaga la luz blanca , seguidamente enciende la luz ultravioleta durante 5 minutos , para higienizar .

3º- Si se está higienizando y entra una persona esta se interrumpe e ilumina el espacio.

Con este funcionamiento se garantiza  la funcionalidad de iluminación o limpieza.

La elección del RADAR de microondas en vez de PIR es consecuencia de las ventajas de este primero.

En cuanto al alcance de detección , este RADAR tiene un alcance mayor que los sensores PIR , pudiendo llegar fácilmente a 5-7 metros de rango.

Finalmente el RADAR es omnidireccional , es decir, que detecta el movimiento en 360º.

Esto es una diferencia frente a los PIR (detector de infrarrojos), que tienen un cierto "ángulo de visión".

Esta falta de direccionalidad puede ser una ventaja frente a los PIR , si queremos detectar movimiento en una sala.

Estas diferencias hacen  que el RADAR sea un buen comportamiento o incluso un buen sustituto a los sensores PIR en sistemas de alarmas , control de iluminación , o detección de presencia.

Por si a alguien le da reparo lo de "microondas", la potencia de emisión es muy baja y, por supuesto, la frecuencia  es completamente seguro de operar para personas y animales.

Una cuestión a tener en cuenta es que la longitud de onda de los LED UVC es de 270 nm , lo que los hace invisibles para el ojo humano , por lo que se le ha añadido al equipo , una luz azul visible azul y de encendido síncrono con UVC , para detectar su funcionamiento.

Hay que tener en cuenta , que esta longitud de onda es dañina para la vida , ya que daña el ADN , por lo que la desinfección sólo se puede realizar cuando no se encuentra nadie en su campo de radiación , de hay la importancia de la detección por RADAR.

LED UVC

-Es extremadamente importante la elección del LED UVC , ya que de ello depende la eficacia del dispositivo frente a la desinfección.

Esto garantiza que el LED es UVC , una longitud de onda que rompe el ADN de virus y bacterias

en un 99.8% , dato a tener en cuenta.

Se puede apreciar en este esquema del LED  , la inclusión de elementos de protección dentro del propio LED.

 

Por un bajo coste tenemos un " todo en uno " , interruptor de encendido , luz blanca , desinfección ultravioleta , gestionable a la carta , tanto en tiempo como en número de encendidos , todo ello posible a la plasticidad de programación de su microcontrolador integrado.

DISEÑO PCB

Gracias por leerlo.

INSTALACIÓN DE VARIOS ALTAVOCES EN AUTOMOCIÓN

ADAPTADOR DE IMPEDANCIAS PARA ALTAVOCES

Voy a explicar un problema común a la hora de instalar varios altavoces en un vehículo.
Si la instalación no es correcta , tendremos una gran pérdida de potencia y calidad en el sonido.



PROBLEMA REAL.

Instalamos en un vehículo comercial seis altavoces para la parte trasera del vehículo , tres al lado derecho y tres al lado izquierdo.

El fabricante de los portapaquetes de la parte trasera ya los entrega conectados  en este caso , tres altavoces de 8 Ohmios conectados en serie a cada lado.

El aparato emisor tiene una potencia de 20W+20W  y explicaré
por qué no sirve de nada tanta potencia si no se cambia la configuración.

Como vemos en el esquema superior , si instalamos los altavoces de esta manera , tendremos una tensión de 12 voltios (batería) y una impedancia de 24 Ohmios (altavoces) , lo que como consecuencia será que ningún amplificador entregará más de 6 Watios , aunque el amplificador tenga una potencia de  20 W.(mirar cálculo en la imagen).

Para conseguirlo , el amplificador tendría que tener un elevador de tensión  interior  de potencia y un integrado de audio para esa tensión .
 Para elevar la tensión con esos amperios de salida , sólo se conseguiría eficazmente con PWM , con lo que esto conlleva , precio , ruido electromagnético etc..
Con alimentación doméstica esto es fácil de conseguir , de 220 voltios bajarla a 40V-50V-60V que son las tensiones que se manejan en equipos HIFI para casa.

Para lograr que el integrado , en este caso un TDA7576B  entregue toda su potencia , la carga tiene que tener una impedancia de 4 Ohmios. 
La tensión de alimentación que soporta es de hasta 32V , por lo que tambien serviría para 24 voltios con garantías de funcionamiento.

¿Cómo solucionamos esto si no podemos cambiar la tensión de 12 voltios y el portapaquetes ya está montado así , con 24 Ohmios y no queremos modificarlo?.

SOLUCIÓN

Añadiremos un transformador adaptador de impedancias.

1º-Conseguiremos que la etapa de potencia del amplificador vea su impedancia idónea para la que fué diseñado , 4 Ohmios.

2º-Que la impedancia de salida tambien esté adaptada a la carga 
puesta , 24 Ohmios.

Con todo esto conseguiremos que teóricamente se puedan alcanzar
hasta los 36 W  , 12 voltios por 4 amperios.
El transformador de impedancias en su secundario lo tendremos dividido en varias salidas de bobinado , y así lo podremos ajustar a otras configuraciones.

La mayoría de fabricantes usan la instalación serie-paralelo para conseguir la impedancia correcta , pero lo que no se consigue eficazmente , es mantener la potencia igualitaria en todos los altavoces.(unos suenan más que otros).

-PROBADO EN LABORATORIO EL FUNCIONAMIENTO ES ÓPTIMO.

SISTEMA DE ARRANQUE ESM CON SUPERCAPACITORES DE GRAFENO

         SISTEMA DE ARRANQUE ESM

-En este proyecto quiero abordar el problema de arranque que tienen los motores térmicos , en general  se produce por diferentes causas  que agotan las baterías principales.
También muy necesario en climas fríos y vehículos especiales con una gran carga de elementos electrónicos.

-Para este proyecto utilizaré un producto de última generación , "supercapacitores de grafeno".

-En vehículos pesados que disponen de varias baterías , añadiremos está ESM y en vehículos camperizados , gruas , ambulancias etc...
se instalará una segunda batería , en este caso nuestra ESM , que garantizará el arranque aunque las principales están totalmente agotadas .
-La tranquilidad es enorme , en zonas de estacionamiento donde tengan normas anti ralentí  etc.. 

VENTAJAS DE ESTOS SUPERCAPACITORES

-Duración mayor que el propio vehículo , mayor de 1.000.000 de     cargas.
-Carga super rápida , 100% en  minutos.
-No le afecta la temperatura.
-Entrega de energía en intervalos cortos , mucho mayor que una batería , 100A contra 1800A.
-Tamaño y peso.
-En combinación con una batería convencional , creamos una súper batería con lo mejor de las dos. 

-Hoy ya existen fabricantes de supercapacitores de confianza, ya que está empezando a haber una gran demanda de ellos , pero lo complicado está en la realización de una electrónica que garantice un funcionamiento autónomo fiable y adaptado a los vehículos actuales euro6 , start stop , etc...

El concepto básico del que parto es que el software permita:

-Independientemente del estado de la batería principal , al dar contacto se conecta la batería ESM de forma automática y un tiempo que permita el arranque , una vez arrancado , esta recuperará la energía gastada y pasará a quedarse en alerta.
Continuará haciendo comparaciones cada cierto tiempo para ver
si su estado a cambiado , y si cambia y se dan las condiciones
de carga se cargará.

Están contempladas todas las posibilidades , función diodo ideal para evitar descargarse hacia la principal , sólo se conectará si su sensor de movimiento detecta vehículo en marcha y la tensión del alternador es más alta que la de los supercapacitores.

Este es uno de los formatos de fabricación de estos supercapacitores.

ESQUEMA ELECTRÓNICO

-El circuito electrónico consta de D1 , diodo para posibilitar que una inversión de polaridad en el circuito produjera daños en los componentes.
-D2 es un diodo TVS , para eliminar los transitorios , ya que se trata de vehículos con muchos equipos electrónicos .
-U2B , es un comparador que trabaja con un sensor de vibraciones
cuya sensibilidad podemos ajustar , y enviamos la señal al microcontrolador.
-U2A , este operacional se encarga de comparar la tensión de entrada con la de la salida e indicar al microcontrolador , que la de entrada es más alta que la de la salida.
-U3 , es el microcontrolador que se encarga de gestionar el software
para hacer las conexiones correctas , es este caso un PIC 10F320.
-Q1 , este transistor invierte la señal positiva de salida del pic y la hace negativa , para disparar el MOSFET Q2.
-Q2 es un transistor MOSFET que se encarga de dispara la bobina del relé de potencia que conecta las dos baterías , en este caso no está en el esquema . Este relé tendrá una potencia de 500 Amperios y una bobina de excitación de 12 voltios.

-J2 , es el puerto de programación del sistema , en este caso con 
un PICKIT3 lo podremos grabar fácilmente.

-Diseño provisional de la placa de control

3D del PCB

Próximamente os enseñare la batería ESM terminada .

YA ESTÁ AQUÍ

INDICA 98% DE CARGA

INDICA 13,6 VOLTIOS

Comentar , que esta batería de supercargadores es completamente autónoma , y estos datos se pueden consultar para ver su estado.

Por lo demás , recordaros que el eterno  problema que tiene la electricidad , es el almacenamiento , para poder utilizarla con posterioridad y los supercapacitores es un paso de gigante en muchas aplicaciones industriales.

 GRACIAS.

USB 11 PROTOCOLOS DE CARGA RÁPIDA

        USB CARGA RÁPIDA       PARA 
                BARRA DE AUTOBÚS

En este proyecto voy a desarrollar la segunda versión de este USB,
para su instalación en barra de autobús.

El desarrollo tiene unos objetivos a cumplir dada la rápida evolución de la carga de móviles.

-Tensión de alimentación de 12V/24V.
-Carga rápida.
-Carga totalmente independiente un móvil de otro.
-Baja emisión de EMI .
-Alta eficiencia.

El aspecto más complejo a tratar , fue la independencia de carga de dos móviles diferentes y con protocolos de carga diferentes.

Normalmente cada fabricante instala un protocolo de carga común a unos cuantos móviles , pero otros quedan fuera.

Hasta la fecha esta era una misión imposible , dada la complejidad a abordar y el tamaño del circuito resultante.
Pero apareció en el mercado un CHIP capaz de hacerlo , aunque sólo con una salida de carga USB tipo A y tambien otra variación
de USB tipo C. 
Dado el éxito de este CHIP desarrollado en china , apareció un CHIP doble USB igual que su hermano pequeño .

Lo realmente increíble de este chip es que incluye un firmware
con  "11 protocolos de carga rápida" e independiente entre sí a la vez.

Con esta imagen se puede comprender el alcance de la mejora en la carga.
La mayoría de cargadores que se venden son de tensión 5 voltios ,
eso es estar en el primer escalón , 5V x 3 Amp = 15W , eso se traduce en cargas eternas en el mejor de los casos , ya que si utilizas el móvil a la vez que se carga , el móvil se descarga más lento ya que el consumo supera a la carga.

En el modelo desarrollado estamos en la CIMA , "para todos los móviles" , si por el contrario disponemos de un móvil que no tiene carga rápida , el cargador lo cargará a 5 voltios como uno antiguo.

Por otra parte para que se produzca  la carga rápida , el cable tiene que tener todos los pines activos , ya que si tiene sólo los pines positivo y negativo , el móvil no se podrá comunicar con el cargador para darle las instruccione de carga.

En el esquema se puede apreciar que le he puesto dos Led azules
para indicar la alimentación del cargador , si se conecta un móvil antiguo sólo lo indicará con estos dos led.

Al conectar un teléfono con carga rápida y producida la comunicación , se activará la carga rápida y encenderá otros dos led , esta vez Verdes .

Aquí tenemos el desarrollo de la placa 
realizada en FR4 a dos caras.




















Aquí tenemos al cargador un vez fabricado.

Luego lo montamos sobre su chasis de plástico , este se realizará 
mejorando la estética en la producción final.

Y por último os dejo este video para que veáis el funcionamiento ,
aunque le quedan por pasar todas las pruebas de calidad para detectar fallos ocultos ,  en  las pruebas de fatiga.

En este caso se trata de un HUAWEI P20 casi completamente cargado , pero se puede apreciar cómo detecta la carga rápida ya pasa de 5 voltios a 9 voltios.

GRACIAS POR INTERESAROS POR ESTE ARTÍCULO.