Para poder simular el efecto de las corrientes producidas por las olas en los arrecifes es necesario el uso de un sistema electrónico que controle el funcionamiento de dos, cuatro o más bombas de agua en oposición, de tal manera que el funcionamiento alternativo de las mismas produzca un efecto similar al que ocurre en el mar, comercialmente existen aparatos que realizan esta función pero resultan caros, el circuito que se explica a continuación aunque sencillo y limitado al control de 2 bombas de agua es suficiente para crear las corrientes de agua dentro del acuario.

Me he basado en un esquema electrónico que podemos encontrar en varias paginas de Acuariofilia al que he realizado algunas modificaciones para adaptarlo a 220v y corregido algunos problemas de funcionamiento que me producía el diseño original, como el esquema tiene escrito el nombre del autor y la pagina Web creo que no hay problema de que lo ponga en mi Web, en cualquier caso en los manuales técnicos de los circuitos integrados utilizados vienen diseños de muestra muy similares a este diseño, en el esquema hay también otro circuito (el de la parte inferior) que sirve para desconectar el funcionamiento de las bombas por un periodo de tiempo para por ejemplo dar de comer a los peces con el agua en calma, en mi caso no he realizado este circuito pero funciona correctamente realizando las mismas variaciones en los componentes que para el circuito de arriba.

Funcionamiento del circuito

El circuito esta basado en la utilización del circuito integrado MC1455 (también NE555) que tiene muchas aplicaciones y entre ellas esta la de poder funcionar como multivibrador astable (circuito de arriba), este circuito integrado puede funcionar con tensiones comprendidas entre 4,5 y 16v para el NE555 y entregar 200mA, básicamente la salida del circuito integrado (patilla 3) pasa de nivel de tensión bajo a nivel de tensión alto alternativamente, el tiempo que permanece en cada estado se determina por medio de R2 y C7 por medio de la siguiente formula T (segundos)=R2 (en ohmios)xC7 (en faradios, 1000000uF=1Faradio) así T=100000×0,000330= 33 segundos, como R2 es ajustable el tiempo se puede variar entre 0 a 33 segundos, se trata pues de que una bomba de agua funcione en el periodo en el que la salida de la patilla 3 este en nivel bajo y la otra bomba de agua cuando la salida de la patilla 3 este en nivel alto, para separar la parte de baja tensión (6v DC) de la de alta tensión (220v AC) se utilizan optotriac (MOC3022), como se aprecia en el esquema están colocados de tal manera que uno se activa con el nivel alto de tensión y el otro con el nivel bajo de tensión, el optotriac internamente esta compuesto por un diodo led patillas (1 y 2) y un triac de baja potencia (patillas 4 y 6), este triac se activa con la luz proporcionada por el led cuando esta activo, al no haber unión eléctrica entre las dos partes del circuito tenemos aislada eléctricamente la parte de continua de la de alterna, con el optotriac controlamos el disparo del Triac que alimenta la bomba de agua y que en nuestro caso debidamente refrigerado puede controlar potencias de mas de 500w (cargas resistivas), mas que suficiente para el uso que le vamos a dar, en mi caso las bombas de agua que utilizo son de 5w (las bombas de 1000-1200l/h andan por 10w), para proteger el triac de los picos producidos por las bombas (carga inductiva) se coloca la red de filtro producida por R8 y C2 (R13 y C3 en el otro triac).

El circuito de la parte inferior tiene el circuito integrado MC1455 funcionando como multivibrador monoestable, en posición de reposo tiene la salida (patilla 3) a nivel bajo de tensión de tal manera que el optotriac esta activado y por ende el triac de potencia, las bombas conectadas a esta toma estarán funcionando, al presionar el pulsador (switch) la salida pasa de nivel bajo a nivel alto de tensión por un periodo de tiempo que viene determinado por R10 y C6, provocando que deje de funcionar el triac así como las bombas de agua conectadas a este circuito.

Modificaciones

Este es el esquema ya con las modificaciones, como no encontraba los optotriac y triac originales he puesto otros que realizan la misma función, como optotriac un TLP3022 (400v de tensión inversa) y como triac un BT137 (800v de tensión inversa y 8Amp de corriente directa), en el plano esta dibujado el patillaje del triac en encapsulado TO220, la alimentación de continua se ha fijado en 5v, el condensador C7 se ha puesto de 330uF (en el plano original es de 220uF, ganamos casi 10 segundos mas), se coloca en serie con el potenciometro una resistencia de 82ohm para limitar la corriente de descarga del condensador de 330uF cuando el potenciometro esta en la posición de resistencia de 0ohm (recomendación cuando se usan condensadores de mas de 100uF), colocar en serie con el led del optoacoplador un diodo led de 3mm con dos funciones 1ª como el MC1455 no entrega los 5v por su patilla 3 sino aprox. 3,5v, el optotriac que tiene la patilla 1 a +5v se quedaba funcionando continuamente (5-3,5=1,5v suficiente para activar el led del optotriac) y con la adicción del diodo led supletorio ya no hay esa diferencia de tensión, 2º con la incorporación del diodo led vemos visualmente que parte del circuito esta funcionando, los triac de potencia se han colocado unidos con sus respectivos disipadores (la parte metálica del triac es la patilla de MT2) en una de las fotos inferiores donde se ve la placa de circuito impreso se aprecia esto, la ventaja de ponerlos juntos es que se juntan los disipadores y como los triac no funciona al mismo tiempo sino alternativamente se amplia la refrigeración de cada triac, B1/B2 es donde se conectan las bombas de agua y por ultimo se ha diseñado una fuente de alimentación para la parte de continua como se aprecia en el plano que sigue a continuación, también podemos comprarla ya hecha.

Los componentes utilizados para la fuente de alimentación son comunes y fáciles de encontrar, se ha colocado un interruptor de encendido/apagado y a continuación un fusible de protección fijado en 0´5Amp., lo que nos da una potencia total de 100watios mas que suficiente, a continuación del fusible se ha colocado un varistor de protección contra sobretensiones, de este punto se extrae la tensión de red para los triac y bombas, el transformador utilizado es de 400mA a 6v (era el más pequeño que tenían, con 100mA habría sido suficiente), para pasar la tensión alterna de 6v a continua se utiliza un puente rectificador en combinación con un condensador electrolito de 1000uF lo que nos eleva la tensión a casi 9v (6×1,41=8,46v), para estabilizar la tensión en 5v utilizo un regulador de tensión LM7805 sin disipador ya que el consumo de corriente del circuito es pequeño y a continuación unos condensadores mas de filtro, se ha incorporado un diodo led a la salida de la fuente para comprobar cuando esta en funcionamiento.

Para la realización del montaje se ha utilizado placa de baquelita perforada, se sueldan los componentes y las conexiones se realizan con cable rígido que venden en la tienda de electrónica al efecto, en las uniones que no estén cercanas y que crucen otras conexiones se utiliza cable aislado, en la imagen superior se aprecia la distribución de componentes en la placa y el cableado, a los circuitos integrados se les ha colocado un zócalo para facilitar su sustitución en caso de avería, en la imagen inferior el generador de olas ya terminado.

En la imagen inferior se aprecia la parte frontal con el portafusible, el interruptor de encendido y el botón de ajuste del tiempo de funcionamiento de 0 a 30 segundos, si queremos podemos sacar los led a la caja por medio de portaled y poder ver en todo momento el estado del sistema.

En esta otra imagen podemos ver la parte de atrás por donde salen los cables con las hembras para la conexión de las bombas de agua y el cable para conectar al enchufe de red.

Ahora solo nos queda poner en funcionamiento el circuito y tener en nuestro acuario unas corrientes lo mas parecidas a la realidad.

Articulo también en mi pagina Web

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