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Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos... A la hora de vérselas con un circuito impreso, especialmente para quitar componentes, es donde uno se encuentra con la máxima dificultad: Desoldar las patillas de ese componente para poder extraerlo. Si ese componente tiene dos patillas (resistencia, condensador, diodo), con un simple soldador, calentando ambas patillas puedes retirarlo si eres rápido. Pero si el componente tiene tres o más patillas (transistores, circuitos integrados, transformadores, etc), vemos que es prácticamente imposible retirarlo sin dañar el circuito o el propio componente. Terreno vedado. Para poder retirar un componente de un circuito existen en el mercado distintas opciones. La más práctica y útil es un desoldador con bomba de vacío. Lamentablemente, estas herramientas tienen un coste muy alto, que las hace inalcanzables para un aficionado...e incluso para algún "profesional". Hablamos de equipamientos que cuestan más de 600 euros. En este vídeo (y en esta entrada del blog) me ocupo de un montaje casero que puede competir en eficacia (y desde luego en economía) con una estación de desoldadura comercial. Por un coste de poco más de cien euros en el peor de los casos, o bastante menos -prácticamente la mitad- si usamos material reciclado y omitimos algunas cosas que son opcionales. La parte principal de este desoldador es una bomba de vacío que fue motivo de mi anterior vídeo. Esta bomba de vacío está basada en un tarro de cristal y un motor de mini-compresor para dar presión a las ruedas de un vehículo. El tamaño de esta bomba es bastante menor que la típica bomba de nevera, su poder es mas o menos igual (llega hasta un 85% de vacío) aunque en esta aplicación mas que vacío, lo que necesitamos es una corriente de aire aspirada. La herramienta para desoldar es el conocido desoldador "JBC" con pera de goma. Le puse la resistencia más potente de la gama -60 W- para poder trabajar con soldaduras grandes. MEDIDAS Y PLANOS de la caja: La caja está hecha en madera tipo "DM". Las medidas de estas maderas están hechas para optimizar el tamaño: Que todo quepa mas o menos holgadamente en su interior, pero evitando un tamaño innecesariamente grande. Estas maderas las conseguí en una carpintería donde me las cortaron a la medida. ¿Que medidas? Estas...: Caja del desoldador. Medidas expresadas en milímetros Las maderas tienen un rotulo identificativo para ponerlas siempre en la misma posición. Ese rótulo es un número rodeado por un círculo, son las siguientes: 1: suelo 2: techo 3: lateral izquierdo 4: lateral derecho 5: Panel trasero 6: Panel frontal Las maderas de la 1 a la 4 tienen un grosor de 10 mm, mientras que las 5 y 6 (frontal y parte trasera) son mas finas: tienen 4 mm. En la siguiente foto, el frontal ya con los taladros hechos para insertar: El interruptor de puesta en marcha, potenciómetro del regulador, enchufe de corriente para conectar el desoldador, salida de vacío y voltímetro: Frontal mecanizado El frontal con los cinco componentes situados. Vista frontal y trasera: ESQUEMA ELÉCTRICO: Esquema eléctrico de la estación desoldadora casera componentes en este circuito: F1: Un fusible de 4A está bien para permitir un funcionamiento sin sobresaltos. Pero si hay un contratiempo importante evitaremos que en el interior circulen corrientes peligrosas. He utilizado la versión empotrable para fijar en el panel trasero. SW1: Interruptor de dos polos, cuatro patillas. Tiene la función de interruptor de puesta en marcha de la máquina. Está dotado en su interior con un luminoso de neón que nos indica que la máquina está encendida/apagada. Se puede utilizar también un interruptor de dos contactos para interrumpir un sólo polo. REG-1: Regulador de corriente alterna de 500W. Teniendo en cuenta que el soldador es de 60W (el máximo en JBC), este regulador trabajará en unas condiciones bastante holgadas. Es de la marca "cebek" y viene como un kit ya montado. Se vende en comercios de componentes electrónicos. También puedes hacértelo tú mismo con un triac y algunos componentes más. Permitirá hacer funcionar al desoldador en una amplia gama de voltajes, y por tanto, de temperaturas, para ajustar las condiciones de trabajo al componente de que se trate. Este regulador puede ser omitido si preferimos la simplificación de que el desoldador trabaje siempre al 100% de su potencia, como si lo conectáramos directamente a 220V. En éste último caso nos ahorramos algunos componentes, y no sería necesario el enchufe en el frontal de la desoldadora y podemos conectar el desoldador directamente a la red. Nos ahorramos: Regulador, mando giratorio, base del enchufe, voltímetro y cableado. Unos 40 euros menos. VM1: Voltímetro para corriente alterna, escala de 400V. Marca "demestres" Este componente es opcional, y puede suplirse haciendo unas marcas en el frontal de la caja, a la altura del potenciómetro del mismo regulador. T1: Transformador con primario 220-125-0 Voltios. Secundario doble de 12 V. Intensidad en el secundario: 3 A. Si en el secundario conectamos en común los dos ceros por un lado, y los dos "doces" por otro, es como si hiciéramos un único secundario a 12 voltios, pero con intensidad máxima de 4A en lugar de los 3A nominales. La bomba de vacío consume 2.5 amperios como mucho. Con estas cifras, este transformador funcionará sin stress. Transformador 220V - 12V P1: Puente rectificador. Aguanta hasta 6 amperios. C1: Condensador electrolítico 10.000 uF 25 volts. SW2: Interruptor de pedal, para accionar la bomba de vacío. Para ver como construir la bomba de vacío, tienes este vídeo: VIDEO DEL DESOLDADOR: Apóyame en PATREON: https://www.patreon.com/Terrazocultor Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...
Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos... Índice -Qué es un transistor, para que sirve -Corte y saturación -Modos de uso: conmutación, amplificación -Uso de disipadores -Curva característica -Datos importantes de un transistor -Configuración de un transistor -Conocer los datos de un transistor -Simbolos utilizados para los transistores -Tipos de transistor Bipolar (BJT) (npn y pnp) Uniunión (UJT) Efecto de campo (FET) Mosfet Darlington Fototransistor -Cómo comprobar un transistor -Dónde comprar los transistores Rincón de la TEORÍA Analógico y Digital CONTENIDO DE ESTE CAPÍTULO: https://www.patreon.com/posts/24767329 Dónde comprar los transistores Después de dar muchas vueltas, uno se convence de que la venta on-line ha venido para quedarse. Los precios son realmente bajos, las entregas se suelen hacer rápidas y con diligencia. Sólo diré una cosa: En los siguientes enlaces encontraréis transistores de uso general a poco más de 1 céntimo de euro la unidad. Por supuesto, en caso de transistores de potencia o más específicos, el precio no puede ser tan bajo, pero aún así son bien económicos. La siguiente lista contiene un buen número de modelos de transistor entre los que se encuentran los de uso más común: - Surtido de 300 transistores (15 tipos) - BD140, tipo PNP uso general - BF245A, FET Silicio canal N - 2N3906, PNP de uso general - 2N3904, NPN uso general - 2N2222A, NPN conmutación alta velocidad - S9014: NPN pre-amplificador, bajo ruido - 2N7000 Mosfet Canal N, pequeña señal - BD139, NPN, uso general, media potencia - 2N3055, potencia, NPN, 15A, 115W - IRFP460, Mosfet potencia, 500V 20A - LM338, Regulador voltaje 5A - TIP120, Darlington NPN, 5A - TIP122, Darlington NPN, 5A - Surtido 14 reguladores LM78xx y 79xx - Surtido 42 reguladores LM78xx y 79xx - Surtido 70 reguladores LM78xx y 79xx - Regulador voltaje 1.2-37V, 1.5A - Regulador 7805 con disipador - Regulador 7809 con disipador - Regulador 7812 con disipador - Regulador 7815 con disipador - Regulador 7818 con disipador Otro sitio para comprar transistores es en eBay, tiendas calificadas como "vendedores excelentes" con total garantía, a precios muy ajustados: https://ebay.to/2E8lUsU El Video:
Existen diferentes trucos de magia que en realidad son sorprendentes pero también simples experimentos científicos que podemos hacer en casa. Estos pueden llegar a ser divertidos y entretenidos, y en algunos casos lo único que necesitas son objetos cotidianos que tienes en casa. En esta lista enc
Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos... INDICE Advertencia Para qué sirve un inversor Características de este inversor Esquema Lista de materiales Construcción Usos El vídeo Advertencia Este circuito produce tensiones de 200-300 voltios por lo que un mal uso o distracción puede provocar un accidente Para qué sirve un inversor Si se desea elevar una tensión de 12 voltios a 220 voltios, pues se usa un transformador. Para eso están ¿No? Lamentablemente, un transformador sólo funciona cuando se le aplica corriente alterna. Por ejemplo, la de casa, que cambia 50 veces por segundo de polaridad. Con corriente continua -como la de una batería- no funcionan. Si conectamos corriente continua a un transformador, comprobaremos que en el secundario no obtenemos ninguna tensión. No se transfiere la energía. Lo único que ocurrirá es que circula la corriente continua por el transformador, calentándolo, llegando incluso a destruirse tanto el transformador como la fuente de corriente. Para elevar la tensión de una corriente continua primero tenemos que convertirla en alterna. Entonces es cuando se puede usar un transformador para elevarla. Así que podemos decir que un inversor es un oscilador, aunque eso sí: Un oscilador de potencia, que manejará una corriente elevada. Un inversor básico es un circuito sencillo, pero a medida que se le añaden prestaciones o "extras" dicho circuito se complica. Un inversor avanzado tendría estas características: - Gran potencia. Los hay para miles de amperios - Onda senoidal pura (frente a onda cuadrada) - Gasto cero si no hay carga conectada. Los inversores básicos siguen consumiendo aunque no haya una carga conectada. - Sistemas de protección (sobrecarga, cortocircuito...) - Estabilidad tanto en tensión como en frecuencia - Circuito de alta frecuencia que permite usar transformadores pequeños, lo mismo que ocurre en las fuentes conmutadas respecto de las fuentes lineales convencionales. Características del inversor Tensión entrada: 9-14 voltios DC Tensión salida: 200-290 voltios AC (la tensión baja si hay carga conectada) Potencia máxima: 25W Tipo de onda: Cuadrada Esquema [Fig 01] Esquema del inversor Circuito sencillo a más no poder. Q1 y Q2 forman un circuito oscilador que alimentan el primario del transformador T1. En el secundario se obtienen aproximadamente 240 voltios. [Fig 02] Transistores TIP35C en primer plano Los transistores TIP35C pueden manejar hasta 25A (a 100 voltios), en esta aplicación se las verán con no más de 1.5A y a 12 voltios, por lo que no creo que nunca se rompan. Funcionan tan "relajados" que no necesitan disipador, pues no se calientan lo más mínimo, y esto es bueno, pues un disipador a menudo ocupa mucho más espacio que el propio transistor y su coste también suele ser bastante mayor. Eso que nos ahorramos... Un TIP35C cuesta alrededor de 1 euro. Podéis comprar la pareja en eBay, aquí Lista de materiales [Fig 03] Materiales Estamos ante un proyecto poco exigente en cuanto a lista de componentes: - Transformador: Secundario 9+9v. (Aquí actuará como primario) Primario: 0-220v. (Actuará como secundario). Toma de 125v opcional - 6 Tornillos. 8 arandelas y 6 tuercas M3 - 4 Separadores de plástico para el PCB - PCB montado con el circuito inversor - 1 Tupper o caja - 1 metro de cable, vale el rojo y negro de altavoz, sección mediana - 1 base de enchufe para AC, de superficie (para empotrar) - 1 Interruptor empotrable - 1 Portafusible con fusible de 3A - 1 Conector para encendedor. A veces estos conectores llevan fusible. En este caso puedes omitir el portafusible anterior. Para el PCB: - Una placa virgen de 80 x 60mm - R1 Resistencia 2K2 (Dos mil doscientos Ω, rojo-rojo-rojo) - R2 Resistencia 560Ω (verde-azul-marrón) - R3 = R2 - R4 = R1 Las 4 resistencias de 1/2 W es suficiente. - C1 y C2 Condensador electrolítico 10µF 400v - D1 y D2 Diodo 1N4007 - Q1 y Q2 Transistor TIP35C Construcción El PCB se hace bastante rápido cuando es sencillo, como en esta ocasión. Os pongo unas fotos sobre el diseño del mismo: [Fig 04] Diseño del PCB [Fig 05] Pistas (Rotulador) en el PCB Una vez hechos los taladros y la serigrafía casera en el PCB, ponemos los componentes y los soldamos. Las pistas de cobre del colector de cada uno de los transistores así como la pista que une los dos emisores las he recubierto de estaño para darles una mayor conductividad. [Fig 06] PCB terminado Sujetamos a la tapa del tupper el transformador y el PCB. Para el transformador usamos dos tornillos, cuatro arandelas y dos tornillos, de métrica 3 (M3). Para el PCB usamos cuatro tornillos, dos arandelas y cuatro tuercas también M3. No pueden faltar los cuatro separadores tubulares de plástico para dejar espacio entre el PCB y la tapa. El largo de estos separadores, en esta ocasión, es de 10 mm aunque sería suficiente con 5mm. Estos separadores se venden con longitudes distintas, en las tiendas de componentes electrónicos: [Fig 07] Sujeción del Transformador y del PCB El último paso es conectar las cosas entre sí, y a esto va a ayudar bastante el uso de conectores. Hay dos: Uno de dos vías para el bobinado 9+9 del transformador y otro de tres vías para la entrada de corriente desde la batería. Utilizo la tercera vía para llevar el cable positivo hacia el central del 9+9 de T1: [Fig 08] Cableado del inversor Usos Este pequeño gadget me parece útil para incursionar en el tema de los inversores, pero también es capaz de hacer trabajos útiles y concretos como ha quedado demostrado en el vídeo. A pesar de ser de onda cuadrada ha hecho funcionar pequeños dispositivos de carácter más bien inductivo como es el caso de los alimentadores y cargadores. Debemos desconectar este inversor cuando no se esté usando, pues aunque no haya nada conectado sigue gastando batería. Será suficiente con accionar el interruptor. Mejor aún desconectarlo de la batería. Entre las distintas cosas que he probado y han funcionado: - Lámparas LED de hasta 25W - Cargador de móvil de 220v - Alimentador 220v AC - 9v DC (Radio) - Alimentador 220v AC - 18v DC (Mini-Taladro) - Cargador de baterías de mi cámara de fotos/vídeo. El vídeo Apóyame en PATREON: https://www.patreon.com/Terrazocultor Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...
Parte 1. Herramientas básicas. Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos... Bienvenido al Tutorial de Electrónica Básica. Espero que te guste y te sirva CONTENIDO DE ESTE CAPÍTULO: https://www.patreon.com/posts/24775617 Vídeo:
Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos... ÍNDICE 1. ¿Qué es un ladrón de julios? 2. Esquema y funcionamiento 3. Material necesario para hacer un ladrón de julios 4. Prueba del ladrón de julios en PROTOBOARD 5. Montaje 5.1. El transformador toroidal 5.2. Resto del circuito 6. Usos típicos 6.1. Para extraer energía de una pila gastada 6.2. Para elevar la tensión 6.3. Como oscilador 7. Encender un LED de 3 voltios con tensiones de 0,7 a 1,5 voltios 8. El Vídeo 9. Otros proyectos que también te pueden interesar 10. Toda mi colección de vídeos de Youtube 1. ¿Qué es un ladrón de julios? A este circuito a menudo se le muestra con un halo de misterio y a veces incluso se afirma que puede dar "energía libre", lo que parece ser un sinónimo de "energía infinita", y con ello ya nos metemos en el terreno de lo magufo. Nada de eso. Un ladrón de julios no es más que un pequeño inversor basado en un sencillo oscilador. Como todo inversor, puede convertir una corriente continua de una tensión determinada en otra corriente con una tensión mayor. Decimos que una pila "se gasta" cuando no hace funcionar al aparato que la incorpora. Pero eso no quiere decir que la pila esté gastada al 100%. Cuando un mouse o mando a distancia deja de funcionar, si se extrae la pila y se mide su tensión, se comprueba que no es de cero voltios. Si por ejemplo es una pila de 1,5 voltios, quizás hayan 1,1 voltios o 0,9 voltios. Es decir, la pila sigue teniendo energía a pesar de estar "gastada". Y aquí es donde el ladrón de julios se luce. Si tomamos una pila de voltio y medio gastada (supongamos que ahora tiene 0,9 voltios) y la conectamos a un ladrón de julios, obtendremos una tensión superior a esos 0,9 voltios, y podemos hacer funcionar aparatos que necesitan más tensión, por ejemplo, un LED a tres voltios. Fig 1. El ladrón de julios De ahí el nombre de "ladrón" de julios. El julio es una unidad de energía, y lo de "ladrón" es porque es capaz de extraer los "últimos suspiros" de una pila. 2. Esquema y funcionamiento Hay muchas variantes de ladrón de julios, pero son variaciones sobre un mismo tema. El ladrón de Julios también recibe el nombre de oscilador de bloqueo por su forma de trabajar. Veamos su funcionamiento según el esquema siguiente de la figura 2 Fig 2. Esquema de un ladrón de julios con información adicional sobre componentes. El negativo de la pila de la izquierda está conectado al emisor de T1, y el polo positivo de la pila al colector del mismo transistor. En estas condiciones, se produce los siguientes hechos: 1) El transistor T1 está polarizado directamente, comienza a conducir 2) En el bobinado b1 se produce un pulso de fuerza contraelectromotriz (las bobinas se oponen a los cambios de corriente generando un pulso de corriente en sentido contrario), y ese pulso es de un voltaje superior al aplicado. Si el voltaje aplicado es de 1,5 voltios, el pulso bien puede ser de 6 voltios, por ejemplo. 3) El pulso anterior generado por la bobina b1, con una tensión mayor que la aplicada es la explicación de porqué el ladrón de julios eleva la tensión. 4) En el bobinado b2 se induce también un pulso de tensión, que en el extremo "B" del bobinado es negativo, aplicado a la base de T1 lo bloquea, hace que deje de conducir. La resistencia R1 es para limitar la corriente y evitar que T1 se destruya ya que la base de un transistor maneja mucha menos corriente que el emisor y/o el colector. 5) Y estamos en las mismas condiciones que en el punto 1), con lo cual el proceso de vuelve a repetir. Se puede ver que este circuito se trata en realidad de un oscilador. La frecuencia a la que oscila depende del valor de inductancia del toroidal así como otros parámetros del circuito tal como capacidades parásitas de los componentes. Pero típicamente es de miles o decenas de miles de Hz. Si ponemos un LED de alto brillo de 3 voltios a la salida, éste lucirá a pesar de que el circuito está siendo alimentado por 1,5 voltios. Como ya dije, esto es posible gracias a los pulsos que genera la bobina b1 del toroidal. No hay que temer romper el LED siempre que nos mantengamos con unos componentes como los de este esquema, y no introduzcamos más de 1,5 voltios a la entrada. Tampoco importa el hecho de que en la salida tenemos corriente alterna y no continua: El LED no se romperá por la polarización inversa ya que se trata de un voltaje bajo. Y no veremos parpadear al LED debido a que esa alterna es de cientos o miles de HZ, lo que hace que nuestra inercia visual lo perciba como fijo. Esto está bien: Nos ahorraremos poner un rectificador. Sólo si el dispositivo a alimentar necesita forzosamente continua (por ejemplo, una pequeña radio) pondremos un rectificador a la salida. 3. Material necesario para hacer un ladrón de julios Sólamente tres componentes son necesarios: Fig 3. De izquierda a derecha: Transistor, resistencia y bobina - Un pequeño transformador toroidal. Nos lo haremos nosotros, y el núcleo toroidal se puede extraer de una vieja fuente. Las de ordenador suelen llevar varios toroides. - Un transistor NPN de uso general. Un tipo común es el 2N2222 - Una resistencia de 1K a 2.2K, de 1/4 W será suficiente. 4. Prueba del ladrón de julios en PROTOBOARD Fig 4. Ladrón de julios montado en protoboard En un momento dispongo los componentes en el protoboard y pruebo con una pila. Funciona a la primera. El LED se ilumina con buen brillo alimentando el circuito con 0,9 voltios de una pila gastada. Puede ser que el circuito no funcione a la primera. En ese caso prueba a invertir los extremos del toroidal, rotulados como "A" y "B" en el esquema de la figura 2. 5. Montaje La única parte que lleva algo de trabajo (pero no es complicado) es hacer el transformador toroidal. Voy a hacer este circuito (lo más reducido posible, juntando los componentes al máximo) porque seguramente lo usaré como un componente más en un próximo vídeo, 5.1. El transformador toroidal Una vez hayamos conseguido un núcleo toroidal de una fuente inservible, le quitamos el bobinado y dejamos el núcleo limpio. Vamos a hacer las dos bobinas simultáneamente para obtener una toma central. Si no consigues un núcleo toroidal reciclado, puedes comprarlo por muy poco dinero en este enlace de eBay Fig 5. Transformador toroidal con la toma central ya realizada. Tomamos dos trozos de hilo esmaltado de cobre de 0,35 (vale de 0,20 a 0,40) y que mida 1,5 metros de largo cada uno. Ponemos los dos hilos juntos y comenzamos a bobinar con ese hilo doble. No importa en qué sentido, pero debemos hacer todo el bobinado en el mismo sentido, intentando cubrir todo el núcleo. Considero que no es necesaria la herramienta lanzadera para bobinar ya que solo vamos a bobinar un metro y medio de cable.Al terminar de bobinar tendremos dos pares de cables - El par con el que iniciamos el bobinado - El par con el que terminamos el bobinado. Para hacer la toma central haremos igual que en el trafo toroidal del inversor de 600W: Tomamos un hilo del par de inicio y lo unimos a un hilo del par con el que terminamos, pero no seleccionaremos dos cables al tun-tun: Tenemos que asegurarnos que los cables que elegimos no pertenecen al mismo trozo de hilo. Esto lo podemos averiguar con el polímetro: Seleccionaremos una pareja de extremos que den infinito midiendo en ohmios. Unimos y soldamos esos dos extremos de hilo: Esa será la toma central. Fig 6. El par de hilos de la foto izquierda son aptos para unirlos y formar la toma central El par de hilos de la foto derecha no valen para hacer la toma central: Son los extremos de un mismo cable. No olvidar que hay que raspar los extremos de los hilos para retirarles el esmalte o será imposible soldarlos. 5.2. Resto del circuito El resto es bien fácil: Soldaremos el resto de componentes entre sí. El núcleo toroidal hay que sujetarlo bien al circuito, pues con su peso tiene tendencia a soltarse o romper otras cosas en caso de golpes. Este circuito no lo voy a montar en este post/vídeo. Lo montaré en un próximo proyecto porque lo usaré en un gadget en donde será un componente más. 6. Usos típicos El ladrón de julios tiene muchas aplicaciones: 6.1. Para extraer energía de una pila gastada Como ya hemos visto, permite extraer energía de una o varias pilas que otros dispositivos consideran "gastadas". 6.2. Para elevar la tensión Este mismo circuito pero con un tercer bobinado en el toroidal se usa para obtener tensiones bastante altas, de más de 300 voltios. Fig 7. El flash de las cámaras está basado en este circuito. Tal es el caso de las cámaras de fotos, que cargan un condensador de tipo electrolítico a más de 300V para accionar el flash. Y eso lo hacen a partir de los tres voltios que proporcionan las dos pilas que llevan. Incluso las cámaras desechables de bajo coste llevan este circuito. Ojo con las cámaras: Si se destapan y manipulan sin saber qué se está haciendo, pueden producir choques eléctricos peligrosos por este motivo. Otro dispositivo popular que utiliza este circuito es el matamoscas eléctrico con forma de raqueta. En este caso, los 400 voltios obtenidos desde el ladrón de Joule (oscilador de bloqueo) son entregados a un triplicador y después de rectificados se alcanzan tensiones de casi 2000 voltios que cargan un condensador de baja capacidad (para que no sea letal para personas). Uno de estos chispazos puede fulminar a una mosca, avispa, mosquito, etc, hasta -literalmente- hacerlos arder. Fig 8. Otro ejemplo de uso del ladrón de julios: Generador de alta tensión para matamoscas (casi 2000 voltios) 6.3. Como oscilador Independientemente de que este circuito eleve o no la tensión aplicada, es indudable que tiene interés como oscilador en sí. 7. Encender un LED de 3 voltios con menos de 1,5 voltios En el vídeo se hace una serie de pruebas para encender un LED de alto brillo usando una tensión desde 0,7 voltios hasta casi 1,5 voltios. El diodo LED brillará mas o menos. Podemos estar seguros de que el ladrón de julios está entregando 3 voltios, de lo contrario el LED no brillaría en absoluto. El LED no muestra el más mínimo parpadeo gracias a que la corriente alterna generada es de una frecuencia bastante alta (cientos o miles de Hz) y nuestra inercia visual nos impide percibirlo. Fig 9. El ladrón de julios haciendo funcionar un LED de 3 voltios con una alimentación de menos de un voltio. 8. El Vídeo Apóyame en PATREON: https://www.patreon.com/Terrazocultor 9. Otros proyectos que también te pueden interesar Pesca: BOYA luminosa casera, sin pilas Utilizando este circuito ladrón de julios y una pila casera de cobre-magnesio podemos hacer un ingenio dentro de una botella para utilizarlo en la práctica deportiva de la pesca, en modalidad "boya" o "flotador" en modalidad nocturna. En lugar de utilizar una pila comercial o una barrita luminosa de tipo químico, obtendremos la luz con estos dos recursos: Ladrón de julios + pila casera. Aquí tenemos un reto que superar: Mientras que la pila debe estar expuesta al agua de mar (para que funcione), el circuito ladrón de julios, por el contrario, debe estar totalmente a salvo del agua. Lo conseguiremos con una capa impermeabilizante con un procedimiento totalmente casero, pero eficiente al 100% 10. Toda mi colección de vídeos de Youtube En Youtube, una "lista de reproducción" es una colección de vídeos, normalmente de una misma temática. A continuación tienes mis listas de reproducción: Vídeos de TECNOLOGÍA Y EXPERIMENTOS Vídeos de TUTORIALES Vídeos de la colección de CIRCUITOS ÚTILES Vídeos de TUTORIALES BREVES Vídeos de REPARACIONES Vídeos de HUERTO URBANO Vídeos de OCIO Y ENTRETENIMIENTO Vídeos de INFORMATICA, YOUTUBE, LA RED... Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...
Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos... INDICE Cómo NO regular un motor DC Concepto: Modulación por ancho de pulso (PWM) Esquema Prestaciones del mosfet IRF1407 Características de este regulador Protoboard Lista de componentes La duración de la batería Usos El vídeo Otros vídeos que pueden interesarte Toda mi colección de vídeos de Youtube Cómo NO regular un motor DC En aplicaciones para muy poca potencia existe un circuito parecido a éste: [Fig 1] Regulador básico para DC El circuito anterior está basado en un transistor bipolar (Q1), y se le hace trabajar explotando su característica de amplificación: A mayor tensión base-emisor, mayor será la corriente emisor-colector. Debido a su gran sencillez a veces se utiliza este circuito para pequeñas potencias. Pero cuando la potencia va más allá de unos pocos vatios este circuito se vuelve muy ineficiente. La resistencia interna del transistor provoca que una gran cantidad de electricidad sea convertida en calor, lo que resulta en una pobre eficiencia, además de desperdiciar la siempre escasa energía disponible en las baterías (en caso de que este circuito se use con baterías). Concepto: Modulación por ancho de pulso (PWM) Este sistema es mucho más eficiente y actualmente se utiliza en los reguladores de velocidad comerciales. También sirve para regular dispositivos de iluminación. La principal ventaja de este método es que se desperdicia muy poca energía en forma de calor ya que se utiliza un mosfet en régimen de conmutación (encendido-apagado) en lugar de utilizar un transistor bipolar. Otra ventaja es que se obtiene del motor un par (torque) elevado aunque se le haga girar a baja velocidad. Esta es una gran ventaja del PWM. La pregunta aquí sería: ¿Cómo vamos a regular la velocidad de un motor con un dispositivo (mosfet) que funciona en régimen todo-nada? No olvidemos que un mosfet no trabaja de forma progresiva como un transistor bipolar sino más bien como un interruptor o un tiristor: Conduce o no conduce, y cuando conduce, lo hace al valor de la corriente máxima. La respuesta es: Jugando no con la tensión, sino con el tiempo. Un mosfet es como un interruptor. Haciendo que éste conduzca durante un tiempo y que no conduzca durante otro tiempo, estamos "regulando" la potencia. En el siguiente dibujo vemos cuatro señales que consisten en impulsos de duración variable (pero siempre con la misma tensión). Estas señales se envían a la compuerta o "gate" del mosfet haciéndolo conducir sólo durante el tiempo en que esa señal tiene nivel alto: [Fig 2] Señales que el integrado 555 (a través de su pin 3) envía al mosfet. Puesto que estos impulsos se suceden de forma muy rápida, la carga (normalmente un motor) "ve" no una sucesión de impulsos sino el valor medio de esos impulsos. Aquí está el verdadero sentido de este sistema de regulación PWM (Pulse Width Modulation) o modulación por ancho de pulsos. Esta forma de trabajar por pulsos no supone ningún inconveniente para un motor, pues su inercia le impide seguir las rápidas variaciones (cientos o miles de veces por segundo) y más bien responde al valor medio. Veamos esos cuatro casos de señales distintas para gobernar el mosfet, cada una de estas cuatro señales van rotuladas con un número en la figura 2: 1) Potenciómetro P1 a mínimo. No se envían impulsos. Motor parado. 2) Pulsos muy espaciados y/o breves: En el motor producirá una velocidad de giro baja, pues el tiempo en que hay tensión es sólo una fracción del ciclo de trabajo. No obstante la baja velocidad, el giro se produce con más fuerza (par) que con otros sistemas de regulación por tensión, pues aunque la tensión sólo está presente un porcentaje de tiempo pequeño, lo está a la máxima tensión. No olvidemos que el PWM es un sistema de regulación que controla tiempo, no tensión (que siempre es máxima). Pero el resultado final es como si controlásemos la tensión. 3) Los pulsos son más frecuentes y/o más anchos: La velocidad de giro del motor ahora es mayor. El tiempo en que la señal tiene nivel alto es prácticamente el 50% del ciclo de trabajo, por lo que el motor también estará girando con unas prestaciones de aproximadamente el 50% de su capacidad. 4) Los pulsos son muy frecuentes y/o son tan anchos que ocupan prácticamente el 100% del ciclo de trabajo: El mosfet conducirá prácticamente el 100% del tiempo, con el resultado de que también el motor girará al 100% de sus prestaciones. Por supuesto, son posibles todos los valores intermedios entre los cuatro supuestos anteriores, lo que nos permite regular la velocidad del motor de forma continua y progresiva. Esquema Fig 3. Esquema del regulador de potencia (velocidad) para motores DC Sobre estas líneas, el esquema completo del regulador. En la parte izquierda están las baterías que alimentan al circuito. En este caso son dos baterías de 12v en serie que proporcionan 24v. Pero se puede usar una sola para obtener 12v. O tres para 36v. El circuito va a funcionar bien con esa gama de tensiones desde 12v a 36v. La parte central es un estabilizador de tensión para obtener los 12v para alimentar IC1. Como dije antes, este circuito puede funcionar hasta con 36v, pero es necesario obtener una tensión de 4.5 - 15v para alimentar al IC1, independientemente de las baterías utilizadas. Esa es la función del zener D1 de 12v y el transistor Q1. Más a la derecha, la parte de control. Un circuito integrado IC1 será el encargado de generar esos pulsos de duración variable para controlar la velocidad del motor. A su vez nosotros controlaremos a IC1 con el potenciómetro P1 que, con un puente de diodos (D2 y D3) conectados a los pines 4, 6 y 7 del IC1 cumplirán tal función. En la parte derecha está la sección de potencia, con un mosfet recibiendo en su compuerta los impulsos generados por IC1 que salen por su pin 3. En serie con el mosfet está el motor que va a ser controlado. D4 tiene la función de absorber los pulsos de fuerza contraelectromotriz que generan los dispositivos basados en bobinas, tales como el motor, y evitar comprometer al mosfet. [Fig 4] Mosfet montado en su disipador El mosfet debe ir provisto de un disipador térmico cuyo tamaño dependerá de la potencia que vayamos a manejar. Este circuito puede servir para manejar 100W... o 1000W o quizás más. La potencia dependerá de las baterías y el motor que pongamos. Está claro que a más potencia, más grande tendrá que ser el disipador. En las distintas pruebas parece quedar demostrado que un disipador de 7cm x 7cm es más que suficiente para un motor de 200W y probablemente valdrá también para 500W. Para más potencia, simplemente poner un disipador más grande. Prestaciones del mosfet IRF1407 Hay una gran cantidad de mosfet en el mercado, cada uno con sus prestaciones. He estado buscando uno que cumpla o supere las siguientes exigencias: [Fig 5] Mosfet IRF1407 en encapsulado TO-220 1) Que soporte una tensión Surtidor-Drenador igual o superior a 36v, el equivalente a tres baterías en serie, por si alguien quiere hacer un montaje de altas prestaciones. El IRF1407 soporta bastante más allá: 75 voltios. 2) Que admita una intensidad realmente alta para tener flexibilidad de uso. Lo mismo podemos hacer un regulador para unos pocos vatios, como un regulador para más de 1Kw. Según el datasheet del fabricante, el mosfet IRF1407 puede aguantar ¡¡130 amperios!! de forma continua, dejémoslo para más seguridad en "solo" 100 amp. Si vamos a trabajar a 36 voltios, una intensidad de 100 amperios suponen casi 4Kw. Y remarco: "Intensidad continua", porque picos de corriente breves, aguanta más de 500A. Sí, habéis leído bien: Quinientos amperios... Realmente mucho más de lo que vamos a necesitar... 3) Que sea eficiente y no se caliente mucho. Gracias a su extremadamente baja resistencia interna de tan sólo 0.0078 ohmios, el calor generado en este mosfet es muchísimo menor que en otros tipos de semiconductor, lo que permite usar disipadores mucho más pequeños. Por si esto fuera poco, este mosfet puede trabajar hasta a 175ºC, ...siempre según datasheet del fabricante. Si el calor generado por efecto Joule se rige por la fórmula: P(w) = R (Ohmios) x I^2 (Amp) Potencia (en vatios) = Resistencia (Ohmios) x Intensidad (Amp) al cuadrado Supongamos que este mosfet es recorrido por una I de 20 amps. La potencia disipada (desperdiciada) en forma de calor será: P(w) = 0.0078 x (20 x 20) = 0.0078 x 400 = 3.12W Escasamente 3 vatios. Bastante poco, no está mal. Si la resistencia interna del mosfet fuese de 1 ohmio, que es un valor aparentemente bajo (en lugar de 0.0078), la potencia disipada en forma de calor sería de ¡¡400W!!, algo totalmente inadmisible. Es una característica de agradecer que el mosfet tenga una resistencia interna de sólo 0.0078 ohmios. 4) Que sea barato. Lo anterior no servirá de mucho si el precio es prohibitivo. Nada de eso: A pesar de sus excepcionales prestaciones, los tipos IRF1407, IRF1405 e IRF3205 cuestan entre 1€ y 5€. Hay muchos tipos más aparte de estos tres. 5) Fácil de encontrar. Otra característica que a menudo suele "fallar" en muchos esquemas: El circuito es genial pero ¡AY! un componente no se puede localizar, ha dejado de fabricarse, es obsoleto.... El mosfet IRF1407 actualmente es un componente bastante común. A continuación os pongo el enlace al datasheet del IRF1407 así como una captura de la primera página de ese datasheet que contiene los parámetros más significativos: Enlace al datasheet del mosfet IRF1407 [Fig 6] Primera página del datasheet para el mosfet IRF1407 Hay otros muchos mosfet, unos con prestaciones similares, otros con más, y otros con menos. Comparto con vosotros una lista que creo es bastante completa. Si no encuentras el IRF1407 en tu localidad, prueba con otro de prestaciones similares, pero procura que tenga una resistencia RDS igual o inferior a 0.008 ohmios (Este dato está en la sexta columna en esa lista). Lista de MOSFET con sus parámetros principales Características de este regulador - Para corriente continua (CC, DC) - Tensión aplicable a la entrada: 12v - 36v. En este trabajo se aplicarán 24v, lo que se conseguirá poniendo dos baterías de 12v en serie. La limitación de 36v se puede superar obteniendo los 4.5-15v para el 555 mediante otros medios en lugar de Q1 y D1. - Potencia máxima. Depende. En esta versión, unos 200W, que a 24v implica una intensidad de unos 10A. En las pruebas se ha demostrador que en estas condiciones el mosfet no llegaba a alcanzar ni 70ºC (y aguanta más de 175ºC), por lo que esta configuración valdría para 500W. Si se hace un disipador mas grande, por ejemplo de 7cm x 15cm, se pueden gobernar 1.000W o incluso más sin ningún problema, aunque para 1.000W aconsejo usar 36v en lugar de 24v, así también tendremos un consumo de 30A (en lugar de los 40A que tendríamos a 24v). Para obtener mas potencia, siempre que se pueda se elegirá subir la tensión en lugar de manejar más intensidad. Por ejemplo, para 500W, si en vez de usar 24v usamos 48v, necesitaremos la mitad de intensidad: 10A en lugar de 20A. En fin, se trata de jugar con la tensión y la intensidad. Ya sabéis: Potencia(W) = Tensión(V) x Intensidad(A). Tened en cuenta uno de mis últimos vídeos donde se trata el recurso de hacer disipadores térmicos a la medida usando perfiles de aluminio de carpintería metálica, además, así ahorraremos dinero. Vídeo: Cómo hacer disipadores térmicos con perfil de carpintería de aluminio Protoboard En esta ocasión, este circuito no será montado (de momento) en una PCB puesto que no sé exactamente cómo va a ser utilizado. A diferencia de otros circuitos, éste no es muy apto para ser encapsulado en un tupper o caja y ser utilizado como un dispositivo independiente. Esta es la razón de porqué (repito, de momento) no completaré el montaje. Lo haré más adelante si decido motorizar alguna de mis bicis. [Fig 7] Circuito montado en protoboard. Todo listo para someterlo a prueba Pero sí lo montaré en protoboard para verificar que funciona y que es fiable, y hay que tener en cuenta que el protoboard ofrece unas condiciones más pobres que un montaje definitivo con sus buenas soldaduras y pistas generosamente anchas, recubiertas de estaño para facilitar la conducción especialmente en el circuito de potencia (mosfet). Los cables que van al motor también tendrán que ser de sección suficiente y lo más cortos posible para evitar pérdidas. También está claro que todas las uniones eléctricas en la parte de potencia deben estar hechas pensando en que van a circular más de 10A (en este caso, para 24v y 200w) Dónde comprar motores como el de este vídeo: - DC 24V 250W 2750RPM - DC 24V 500W 2500RPM Lista de componentes y esquema detallado Está a vuestra disposición en: LISTA DE COMPONENTES Y ESQUEMA DETALLADO La duración de la batería Me gustaría ampliar el tema de la duración de las baterías. La duración de una batería viene determinada por el parámetro capacidad, que viene expresado en Amperios-hora. Sin embargo, ese valor es teórico. No se puede extraer el 100% de una batería, ni mucho menos. En el caso de las baterías convencionales de plomo-ácido, sólo se puede extraer el 50% de esa capacidad. Si se trata de baterías "estacionarias" podemos extraer hasta un 80% de su capacidad (pero también son bastante más caras). Es muy sencillo. Pongámonos en el caso de una batería convencional de plomo-ácido que dice tener 18 Ah de capacidad. Bien, pues su capacidad real será la mitad, es decir, 9 Amperios-hora. ¿Y qué quiere decir 9 Amperios-hora? Pues que podemos extraer de esa batería: - 9 amperios durante una hora - 18 amperios durante media hora - 4.5 amperios durante dos horas - 36 amperios durante un cuarto de hora (suponiendo que pueda dar 36A) - 2.25 amperios durante 4 horas La multiplicación de los amperios y las horas resulta ser el número 9. Esa será la capacidad o autonomía real de nuestra(s) batería(s) Si el consumo medio del motor va a ser de 9 amperios, una batería de 18 Amperios-hora permitirá usar ese motor durante una hora. Si con ese consumo la bici circula a 20 Km/h, la autonomía será de... 20 Kms. Estas son cifras bastante aproximadas a la realidad. Usos - El uso más común de un regulador de este tipo es para motorizar una bicicleta. - También la iluminación es un buen campo de aplicación, especialmente los paneles de diodos LED. No todos los LEDs son perfectamente iguales: A una tensión por debajo de la nominal unos brillan más y otros brillan menos. Como este regulador PWM no actúa sobre la tensión, sino sobre el tiempo, hará que todos los LEDs funcionen a su tensión nominal, y de esta manera lucirán todos por igual. Con más o menos brillo según la regulación, pero lucirán todos los LEDs uniformemente, evitando el feo efecto de zonas mas iluminadas que otras en el panel de LEDs, cosa que sucede en reguladores basados en tensión. - Cualquier aplicación en que sea necesario regular una corriente continua. El vídeo Apóyame en PATREON: https://www.patreon.com/Terrazocultor Otros vídeos que pueden interesarte Una alternativa a los disipadores térmicos convencionales para los semiconductores (disipadores que no son precisamente baratos) es recurrir a la chatarra de los talleres de carpintería metálica de aluminio. Hay perfiles de aluminio con muchas formas, algunas de las cuales son prácticamente iguales que los disipadores convencionales. Los hay sencillos en forma de "U" que pueden servir para pequeños transistores con encapsulado tipo TO-220, y también los hay realmente grandes, con aletas, que sirven perfectamente para semiconductores de gran potencia, tal como el mostrado en la siguiente miniatura del vídeo: Otro circuito similar, esta vez para regular corriente alterna (en vez de continua) es el siguiente, y puede con hasta 4 KW. Circuito totalmente comprobado y fiable. Vengo utilizándolo como herramienta desde que lo hice, y no se ha averiado ni una sola vez: Toda mi colección de vídeos de Youtube En Youtube, una "lista de reproducción" es una colección de vídeos, normalmente de una misma temática. A continuación tienes mis listas de reproducción: Vídeos de TECNOLOGÍA Y EXPERIMENTOS Vídeos de TUTORIALES Vídeos de la colección de CIRCUITOS ÚTILES Vídeos de TUTORIALES BREVES Vídeos de REPARACIONES Vídeos de HUERTO URBANO Vídeos de OCIO Y ENTRETENIMIENTO Vídeos de INFORMATICA, YOUTUBE, LA RED... Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...
What kid doesn't love parachutes? My boys have gotten so many of those parachuting army men as party favors, I've lost count. And forget trying to untangle the strings. (Ain't nobody got time for that!) The weather may not have been on our side, but with so many rainy days this summer, eventually you just throw caution to the wind and do outdoor activities anyway. And so it was the day we made DIY parachutes. Making these was simple. We had all the supplies we needed around the house. What You Need Disposable plastic (or paper) cup Plastic garbage sack String (we used some tightly twisted yarn) Paper punch Scissors Tape Measure or yardstick How to Make It First we punched holes in the top of the plastic cups, just under the rim. You'll need to punch four holes equal distance apart (approximately). Next we cut one plastic kitchen garbage sack into a 14-inch square. Since we made two parachutes, we measured and cut the bag with it flattened (i.e. two plies) so we had two squares with only a few cuts. Now we cut four 14-inch lengths of string for each parachute. Our oldest son gathered a corner of the plastic square and tied one length of string to it, leaving only a small tail. He repeated this with the other four corners. Then we tied each string to a different hole on the cup. (TIP: Try to keep the tails all the same length so you don't get a lopsided parachute.) Now all that was left to do was to go to a high place and drop those puppies. My sons perched on the landing of our deck and later our yard's play set. They LOVED watching them gracefully float to the ground. My oldest son tucked the parachute in the cup and dropped it to see what would happen. It sank to the ground with lightning speed. That's gravity for ya! How Does a Parachute Work The cup glides slowly down thanks to something known as air resistance (or drag). When air gets under it, the plastic parachute fans out for maximum coverage; this air resistance slows the fall of the object tremendously. This great activity came from Patricia A. Staino's wonderful book Magic Moments: Super Science with Your Kids. Check it out!
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Mis redes sociales: Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos Twitter: @Terrazocultor Facebook: Terrazocultor Instagram: Fotos, esquemas, dibujos... Una herramienta imprescindible en el laboratorio o taller de electrónica es una fuente de alimentación que nos proporcione distintos voltajes con la cual podemos hacer muchos trabajos. La otra opción es utilizar pilas y/o baterías, opción que puede valer ocasionalmente para salir del paso, pero muy engorrosa (y cara) a largo plazo. Fuentes hay de muchas clases, con más o menos prestaciones. Esta fuente que propongo no es de las más evolucionadas, pero tampoco es de las más básicas. Digamos que está a medio camino. GUÍA DE MONTAJE: https://www.patreon.com/posts/23955337
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