Iluminación inferior

Para realizar esta iluminación inferior, se empleó una tira de luces LED RGB 12V DC con una densidad de 60 leds/m de tipo 5050.

Dado que la cantidad de leds a emplera era muy elevada y requería una alimentación de 12V, no se pudo conectar directamente a las salidas analógicas de arduino. Para ello se tuvo que emplear una batería de 4 relés electrónicos basados en tiristores que podían conectar a elevadas frecuencias los leds y podían ser cotrolados a su vez por entradas de 5V de arduino.

Concretamente se empleó un el controlador de 4 canales que emplea los relés de estado sólido  G3MB-202P de la casa omron.

Según la hoja de especificaciones, las entradas de control tienen una impedancia de entrada de unos 440𝛀 cuando están siendo controlados por señales de 5V. Eso significa que aproximadamente, cada entrada consumirá aproximadamente en torno a los 11mA, pudiendo oscilar entre los 10 y los 14mA debido a que la impedancia presenta una precisión del 20%.

Es decir, que este dispositivo puede llegar a consumir hasta el 25% de la potencia de salida de un arduino.

Características de los relés electrónicos

Relé de estado sólido puede conmutar tensiones comprendidas entre 5V y 240V con intensidades de hasta 2A. La salida está protegida por un fusible resistivo de 240V y 2A.
Los relés necesitan una potencia de alimentación de 5V DC y 160mA. 40 mA por relé.
La corriente de trabajo es de 12.5mA y la de disparo de 2mA.

Imagen del módulo con cuatro relés omron para la gestión de las luces inferiores

Circuito

Dado que las iluminación de los brazos no se debe de tocar y la central es puramente decorativa, se decidió conectar las entradas a los relés electrónicos a las salidas de control de los leds centrales de retroiluminación de las válculas de vacío.

Teniendo en cuenta que la intensidad máxima de salida de todas las salidas digitales no puede sobrepasar los 200mA y que cada una de las salidas analógicas puede llegar a consumir hasta 40mA si se selecciona el color blanco máximo para todos los leds, se tendría que 

6 salidas led x 40mA cada una = 240 mA

Las tres entradas de control de los relés electrónicos consumen cada una 11 mA. Así que cuando se active la iluminación inferior, se consumirán 33mA adicionales de media.

Es decir, que el consumo total cuando se active simultáneamente la iluminación inferior y superior será de 273 mA siendo el máximo que puede suministrar el arduino de 200 mA.

Es decir, 

1. Si la luz inferior no se enciende, la potencia máxima suministrada a cada led será 200mA/240mA = 83% de la potencia máxima que pueda soportar.
   
2. Si la luz inferior se enciende, la iluminación de los leds de las válvulas de vacío deberán repartir los 100mA disponibles entre los relés electrónicos y los leds. Es decir, que de los 33mA que antes consumía cada led, deberán destinar ahora 11mA a los relés, dejando sólo un 66% de la potencia anterior para la iluminación.

El circuito basado en arduino que controla tanto los leds superiores como las tiras de leds inferiores, puede verse en el siguiente esquema Fritzing y el componente del relé de estado sólido G3MB-202P que se empleó en su contrucción también puede descargarse.

Diagrama de conexión de los differentes componentes empleados en este montaje de gestión de luces

Esquema del circuito empleado para el control de las luces