PIR con BJT y MOSFET

 

El sensor PIR (Passive infrared o Pyroelectric Infrared), es un detector piroeléctrico que es capaz de detectar la diferencia de temperatura que poseen los cuerpos respecto al entorno en que se mueven. El detector PIR que uso es el HC-SR501, también llamado sensor de movimiento, y hoy se consiguen por menos de 1€, lo que está muy bien para poder "juguetear" con ellos sin que nos reviente el bolsillo.

     Conectando directamente a la salida del detector PIR un diodo LED podemos comprobar si funciona, pero se ilumina muy poco, ya que la carga que admite a su salida el detector es muy pequeña. Para mejorar esto usamos un amplificador de corriente con un transistor bipolar (NPN, BC 547) o BJT (Bipolar Junction Transistor), que en nuestro caso amplifica la corriente 100 veces, permitiendo así usar un LED de alto brillo con una corriente de 15 mA absorbiendo en la salida del detector piroeléctrico una corriente aproximada de 0,15 mA.

    El detector puede ajustarse entre un tiempo de activado de unos segundos a varios minutos (MVM), y su sensibilidad también, distancia corta de detección o más larga, pero la mínima variación infrarroja en el entorno la detectará. El detector emplea una lente de Fresnel para ampliar el ángulo de detección del sensor de infrarrojos pasivo que contiene en su interior.

     Usando un transistor BJT, el control de la corriente de salida se establece ajustando debidamente la corriente de entrada, pero hay otra forma más sencilla de controlar la corriente de carga del circuito usando un transistor MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor): control por tensión.

El MOSFET de canal N (2SK1118) es un transistor que aplicando una tensión positiva en el terminal de control (Gate) respecto al de fuente (Source), podemos controlar enormes corrientes de salida entre los terminales Fuente (Source) y Drenador (Drain) sin que el detector aporte prácticamente corriente alguna; la tensión máxima que podemos aplicar entre Gate y Source es de 3,5 V, siendo aquí el valor máximo de 3,3V, que es la que entrega en su salida el detector cuando está activado.

Usando un relé podemos activar prácticamente cualquier cosa con nuestro detector piroeléctrico: una alarma, una bombilla, un motor, etc. La idea es muy sencilla, y es un argumento didáctico imprescindible para los que quieran dominar empíricamente la electrónica discreta que nos brindan estos componentes.

En los años noventa diseñé el siguiente circuito usando un detector piroeléctrico de Siemens denominado PID 11T, que permitía detectar cualquier variación infrarroja, tanto inferior como superior a la media del ambiente; aquí os lo dejo:

 

Detalle del circuito que describe el esquema anterior: