Módulo Comparador de Voltaje LM393 3.5V a 24V

Información

¿Qué es?

Es un módulo que utiliza el circuito integrado LM393, un comparador de voltaje de bajo consumo, para evaluar dos señales de entrada y generar una salida digital basada en la diferencia entre ellas. Permite convertir señales analógicas en valores binarios, lo que lo hace útil para aplicaciones en microcontroladores y circuitos de control.

¿Para qué sirve?

• Comparación de voltajes: Determina si una señal es mayor o menor que una referencia.
• Conversión analógica a digital: Facilita la integración de sensores analógicos con sistemas digitales.
• Detección de umbrales: Usado en aplicaciones de control y protección, como detección de sobrevoltaje.
• Control de dispositivos: Puede activar cargas o señales cuando se superan ciertos niveles de voltaje.
• Monitorización de voltaje: Útil en fuentes de alimentación, sistemas de batería y sensores de voltaje.

¿Dónde se usa?

• Sistemas de control y monitoreo: Para detectar si un parámetro eléctrico supera un umbral.
• Proyectos con microcontroladores: Compatible con Arduino, ESP32, STM32, PIC, Raspberry Pi y más.
• Electrónica industrial: Aplicaciones en control de motores, automatización y monitoreo de sistemas eléctricos.
• Domótica: Sensores de luz, detección de voltaje en paneles solares, protección de equipos eléctricos.

¿Con qué se puede usar?

• Sensores analógicos: Como sensores de temperatura, luz, humedad o voltaje.
• Microcontroladores: Arduino, ESP8266, STM32, Raspberry Pi, PIC, AVR.
• Circuitos de control de voltaje: Protecciones y detección de variaciones de voltaje.
• Sistemas de alimentación: Para verificar niveles de voltaje en fuentes y baterías.

Características

• Amplio rango de voltaje de operación: 3.5V – 24V, adaptable a diversas aplicaciones.
• Comparador de voltaje LM393: Componente de alta precisión y bajo consumo energético.
• Salida digital de nivel alto o bajo: 0V o Vcc según el resultado de la comparación.
• LED indicador de estado: Indica visualmente si la salida está activa o no.
• Pines de fácil conexión: Compatible con protoboards y placas de desarrollo.
• Bajo consumo de energía: Ideal para aplicaciones de bajo consumo y baterías.
• Tiempo de respuesta rápido: Permite detección de cambios en tiempo real.
• Protección contra sobretensiones: Diseñado para evitar daños en circuitos electrónicos.

Especificaciones

Especificación	Detalles
Voltaje de operación	3.5V – 24V DC
Consumo de corriente	< 1mA
Comparador integrado	LM393
Tipo de salida	Digital (0V o Vcc)
Tiempo de respuesta	< 1 µs
Rango de voltaje de entrada	0V – 24V
Salida de colector abierto	Permite uso con diferentes voltajes de señal
LED indicador de estado	Sí
Interfaz de conexión	Pines de entrada y salida
Temperatura de operación	-40°C a 85°C
Dimensiones	32mm x 14mm
Montaje	A través de pines soldados

Documentación

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Dimensiones

Información Adicional

• Principio de funcionamiento:
  El módulo compara dos voltajes en sus entradas (IN+ e IN-). Si el voltaje en IN+ es mayor que en IN-, la salida OUT será de nivel alto (Vcc). Si el voltaje en IN+ es menor, la salida será de nivel bajo (0V).
• Modos de uso:
  • Detección de umbral: Activa o desactiva un circuito cuando un sensor alcanza un valor predefinido.
  • Protección de circuitos: Detecta sobrevoltajes o variaciones anormales de voltaje.
  • Comparador en señales de sensores: Facilita la integración de sensores analógicos con sistemas digitales.
• Compatibilidad: Se puede conectar directamente a microcontroladores sin necesidad de componentes adicionales.
• Protección integrada: Cuenta con resistencias limitadoras y diodos para evitar daños por sobrecargas o picos de voltaje.
• Flexibilidad en la salida: Gracias a su colector abierto, puede trabajar con voltajes diferentes al de alimentación del módulo.

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Preguntas Frecuentes

¿Qué es un módulo comparador de voltaje basado en LM393 y cómo funciona?

Este módulo utiliza el circuito integrado LM393, que es un comparador de voltaje de doble canal. Un comparador es un circuito que toma dos señales de voltaje de entrada (una de referencia y otra variable) y produce una salida digital (ALTA o BAJA) indicando cuál de las dos entradas tiene un voltaje mayor. El LM393 es muy versátil, opera con un amplio rango de voltaje y tiene una salida de colector abierto, lo que facilita su integración con microcontroladores.

¿Cómo interpreto las entradas (IN+, IN-) y la salida (OUT) de este módulo?

El módulo tiene pines para conectar las señales:

• VCC y GND: Para la alimentación del módulo (rango de 3.5V a 24V DC).
• IN+ (Entrada No Inversora): Conectar la señal de voltaje que se desea comparar.
• IN- (Entrada Inversora): Conectar la señal de voltaje de referencia.
• OUT (Salida): Proporciona la señal digital. Como tiene salida de colector abierto, necesitará una resistencia pull-up externa para obtener un nivel lógico ALTO cuando no esté activada.

La lógica de salida es simple: si el voltaje en IN+ es mayor que en IN-, la salida OUT se activará (se conectará a GND a través de la resistencia pull-up). Si el voltaje en IN+ es menor o igual que en IN-, la salida se desactivará (quedará en alta impedancia).

¿Qué significa que la salida sea de «colector abierto» y cómo se implementa?

Una salida de colector abierto significa que el pin de salida del comparador solo puede «tirar» la señal hacia tierra (nivel bajo) o dejarla flotando (alta impedancia). Para que funcione como una salida digital estándar (0V o Vcc), se requiere una resistencia pull-up externa (generalmente de 4.7kΩ a 10kΩ) conectada entre el pin de salida (OUT) y el voltaje de alimentación positivo (VCC). Cuando el comparador activa el transistor interno, la salida se conecta a GND; cuando no está activo, la resistencia pull-up eleva la salida a VCC.

¿Qué rango de voltaje puede comparar este módulo?

El módulo está diseñado para operar con un voltaje de alimentación de 3.5V a 24V DC. Las señales de entrada que se pueden comparar también deben estar dentro de un rango que el LM393 pueda manejar, generalmente relacionado con el voltaje de alimentación. Es importante verificar el datasheet del LM393 para entender los límites exactos de las señales de entrada en relación con el voltaje de alimentación.

¿Para qué tipo de aplicaciones se utiliza un comparador de voltaje como este?

Los comparadores son muy versátiles y se usan en:

• Detección de umbrales: Activar una salida cuando una señal (ej. de un sensor) supera o cae por debajo de un valor de referencia.
• Protección de circuitos: Detectar sobrevoltaje o bajo voltaje en fuentes de alimentación o baterías.
• Conversión de señales: Convertir una señal analógica variable en una señal digital (ALTA/BAJA) para microcontroladores.
• Control de nivel: Usado en sistemas para detectar si un tanque está lleno o vacío.
• Proyectos de domótica: Como parte de sistemas de monitoreo o control automático.

¿Cómo se ajusta la sensibilidad del comparador?

El módulo incluye un potenciómetro (una pequeña perilla giratoria) que permite ajustar el voltaje de referencia en una de las entradas del comparador. Al girar este potenciómetro, puedes modificar el umbral de voltaje que la otra entrada debe superar para que el comparador cambie su estado de salida, permitiendo así ajustar la sensibilidad de la detección.

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