El suministro eléctrico de la iluminación
Aunque hay todavía microscopios con iluminación mediante espejo, por comodidad se utilizan los de iluminación eléctrica (halógena, incandescente y led). En muchos casos tenemos que la tensión de entrada del circuito de iluminación es de unos 5 voltios en continua. Se emplea un adaptador que transforma la entrada de 250 voltios AC en 5 voltios DC, generalmente la salida de tensión del adaptador es de 5 voltios DC. Este tipo de adaptador, es una fuente de alimentación conmutada.
Es interesante identificar las etapas del proceso de conversión desde una entrada de 250 voltios AC a una salida del adaptador de 5 voltios DC.
La entrada de AC primero de todo se filtra mediante condensadores y /ó bobinas. A continuación se hace pasar por un puente de diodos para rectificar las tensiones negativas y seguidamente se filtra mediante un condensador y una resistencia. La señal filtrada se corrige en cuanto a su factor de potencia. El factor de potencia es debido al desfase entre tensión y corriente, este desfase lo causan las impedancias de valor complejo, es decir las bobinas y los condensadores de la etapa anterior.
El hecho de que las bobinas y condensadores produzcan oscilaciones periódicas de corriente (circuitos oscilantes) que, si se analizan matemáticamente, responden según las soluciones de la ecuación de onda, también podría tener cierta contribución en el valor del factor de potencia. La ecuación de onda tiene por solución única la suma de términos (la serie) de las frecuencias de oscilación, principal, secundaria, de orden tres, de orden cuarto, de orden cinco,...
La contribución de los términos de orden dos, tres, cuatro, cinco, ... también tienen una cierta influencia en el desfase entre tensión y corriente.
Para lograr que estos desfases se compensen entre sí, y así se mejore el factor de potencia, se utiliza un transistor de efecto campo (MOSFET) controlado por un circuito integrado oscilador (del tipo ne555). Así el MOSFET actúa como un interruptor (es decir un conmutador) que permite la carga y descarga de una bobina (con una rapidez del orden de 1 kilohercio). Variando la frecuencia de conmutación de la bobina se puede variar la corrección del factor de potencia.
Normalmente la mayoría de las fuentes conmutadas incorporan un circuito del tipo ne555 y el mosfet en un solo circuito integrado, el integrado SD4842.
La etapa siguiente es la etapa inversora, en esta etapa se produce, mediante un transformador de alta frecuencia (que responda de manera efectiva a las conmutaciones del orden del KHz de la etapa anterior) y el circuito integrado EL817 (que lleva incorporado un fototransmisor para que no afecte al transformador), una oscilación que depende de la tensión de salida que se le quiera dar a la fuente.
La siguiente etapa es la de rectificación (mediante diodos Shottky de funcionamiento en alta frecuencia) que nos da la salida DC del adaptador.
martes, 14 de marzo de 2017
miércoles, 8 de febrero de 2017
Los tipos de vidrio óptico
Principalmente se puede decir que hay dos tipos de vidrio para la fabricación de lentes. El vidrio Crown que es el más común, está constituido por un 73% de SiO2 y por porcentajes pequeños de K2O, Na2O y CaO. El índice de refracción de este vidrio es 1,5.
Existe otro tipo importante de vidrio denominado Flint cuya composición es de un 64% de SiO2 y de un 24% de PbO, el índice de refracción de este tipo de vidrio está entre 1,5 y 2, dependiendo de como esté fabricado.
El índice de refracción es una relación numérica que nos informa de como varía el medio de propagación de la luz, es decir, de como la interfase , la frontera de separación, entre dos medios afecta al cambio del valor del vector de campo eléctrico asociado al rayo de luz.
En una interfase cualquiera se cumple la ley de Snell, n1 sen A1 = n2 sen A2
Donde A es el ángulo del rayo respecto a la normal a la interfase, en el medio indicado por el subíndice correspondiente, n es el índice de refracción del medio indicado por el subíndice correspondiente.
Sin embargo esta relación vale solamente para luz monocromática. Para luz blanca, al refractarse al atravesar un vidrio ó una lente, tendremos que cada color que la compone se refractará en un ángulo distinto. Entonces el foco de una lente será distinto para cada color, esto es lo que se llama aberración cromática. Una manera de corregirlo, y obtener un foco único para todos los colores, es superponiendo una lente semi-divergente de vidrio Flint a una lente convergente de vidrio Crown.
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