Electrónica de consumo

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En éste libro pretendo publicar todos los cacharros que tengan que ver con la electrónica que vaya construyendo. Éste libro aunque desde mi punto de vista es el más interesante de los que estoy escribiendo, también será el que menos articulos pueda publicar, debido al tiempo que consume construir cualquier cacharro electrónico.

Sin embargo, espero que os resulte un libro ameno, que os despierte la curiosidad, y quie os anime ha construir vuestros propios cacharros "Do It Yourself".

 

 

Lámpara de Leds

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Un saludo a todos:

En esta entrada voy a mostraros cómo fabricar una lámpara de Led's más o menos bonita, con una pelota de fronton.

Herramientas a utilizar

Cual receta de cocina empezaré por los ingredientes; lo primero que necesitamos es un montón de leds, en concreto 98. Además necesitaremos:

  • Una resistencia
  • Una fuente de alimentación, en mi caso un transformador.
  • Una pelota
  • Cables de cobre, con un poco vale, (los de la línea de teléfono vienen que ni al pelo.)

Como herramientas, necesitaremos:

  • Un soldador de estaño
  • Estaño
  • Tijeras de electricista
  • Alicates (si son un poco más pequeños que el de la foto, mejor)

Reventando una pelota de goma

 

Bueno, para empezar cogemos la pelota y la partimos en 2. La segunda mitad, se puede guardar para pegarla luego, en el caso de que se quiera colgar la lámpara de algún sitio, al final yo he decidido poner mi lámpara en una superficie lisa, por lo que sólo utilizaré una mitad de la pelota.

 

Marcando los agujeros

Acto seguido, marcamos por donde vamos ha hacer los agujeros. A tener en cuenta: Los led son de 5mm de diámetro, asi que separar unos de otros unos 6 mm puede ser buena idea. Las patillas de un led están separadas entre sí unos 2,5mm.

Asociaré los led de 2 en 2 en serie, para que sumen 6V. Todos los grupos de 2 irán en paralelo.

Ok llegado éste punto, pasemos a detalles más técnicos:

En mi fuente de alimentación hay una leyenda que reza entre otras cosas: OUTPUT: DC 8.4V .--.--. 0.8A. Ésto significa, una fuente de corriente contínua de 8.4V, y uina capacidad de 0,8A de intensidad lo que ofrece un total de 8.4*0.8 = 6.72W, que será la potencia de la que dispongamos.

Un led tiene una caida de tensión de 3V, y un consumo de 0,02A.

Recordemos que la intensidad en serie no varía, pero en paralelo se suma, y que el voltaje se suma en serie, pero en paralelo,no cambia.

Esquema de conexiones

Dicho ésto voy a dibujar un esquema del circuito.

Como se puede observar hay 48 grupos de 2 leds puestos todos ellos en paralelo. Cada columna tiene la polaridad cambiada simplemente para que sea más fácil realizar las uniones.

Entonces tenemos que 48 grupos por 0,02A son 0,96A. Mayor que la intensidad que nos puede ofrecer la fuente. Solución, bajar la intensidad que pasará por cada led a 0.015A, con ello reduciremos la corriente total a 0,72A, y sin embargo la luminosidad de los leds apenas se verá afectada.

¿Cómo logramos eso?

Con una resistencia que limitará nuestra intensidad. De dicha resistencia sabemos que absorverá 2,4V, la diferencia del voltaje de la fuente de alimentación, y la caida de tensión de los leds. Y que tiene que dejar pasar una intensidad de 0,72A. Por lo que aplicando la ley de OHM: R=V/I nos da una resistencia de 3,3Ω.

¡OJO! Una resistencia normal aguanta 1/4 de vatio o 1/2 vatio. Nuestra resistencia tiene que aguantar 6V·0,72A= 1.72W. He puesto una resistencia de 2w de potencia, pero aún así se calienta demasiado, por lo que la cambiaré por una mayor. Simplemente tener eso en cuenta.

Y dicho esto.. ¿Por donde ibamos?

Ah,  si, estabamos poniendo los leds en la pelota.

Parece que va bienEn un principo intente hacer los agujeros con una lezna, pero la pelota se resquebrajaba por dentro, por lo que después obté por un pequeño taladro con una broca de 1mm, vamos la que uso para los circuitos impresos, y de lujo oiga.

perspectica de por donde van los leds

Detalle de las soldaduras

Sólo falta la resistencia y la fuente de alimentación

 

 

Las soldaduras se hacen con un poco de cuidado, siempre asegurandome de que los leds estén puestos con la polaridad correcta.

Y en principio es eso, os dejo con un par de fotos finales, todabía me quedan algunos detalles, como el interruptor de encendido, y el acabado final, pero a grandes rasgos es eso.

Acabado finalotra vista del producto acabado

Por cierto, el consumo final es de 6w de potencia, y ofrece una luminosidad similar a la que nos puede ofrecer una lámpara de bajo consumo de unos 8w, pero en esto influye mucho, las diferentes marcas de lámparas de bajo consumo, y también hay diferencias entre diferentes leds. La luz es blanca, con un ligero toque azulado.

Un Saludo

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Image icon cableado.jpg61.35 KB
Image icon resultado_01.jpg39.43 KB
Image icon resultado_02.jpg62.34 KB
Image icon esquema.png147.47 KB

Método de la plancha con amplificador tda2003 en estéreo

El método de la plancha, es un método para dibujar circuitos electrónicos y/o lo que nosotros queramos sobre una placa de cobre. Ha sido comentado en muchos foros de electrónica, y de hecho yo lo descubrí gracias a www.ucontrol.com.ar En esta entrada, voy a mostrar como construir un amplificador estéreo de 12W + 12W, a partir de 2 circuitos integrados tda2003. (La potencia final dependerá de la impedancia de los altavoces, así como su calidad de sonido)

 

Lo primero que necesitamos es el diseño del circuito impreso, se puede sacar de los "datasheet" u hojas de datos de algunos componentes, o bien dibujarlos por nosotros mismos. Para dibujar el mio, he utilizado el programa de vectores inkscape, pero también hay otros programas comerciales y libres, diseñados para esta tarea, como por ejemplo, gEDA, o KiCad.

 

Lo segudo será imprimirlo en papel fotográfico, con una impresora de toner. Más que papel fotográfico (no me refiero al papel fotosensible que se utiliza en el relevado de fotos), ha de ser papel satinado, con el grano muy fino. Y lo que nos interesa de la impresora laser es el toner, que le utilizaremos para traspasarlo al cobre.

 

impreso del circuito

 

Cortamos un trozo de cobre del tamaño del circuito impreso y le limamos los bordes.

placa de cobrelimando la placa para quitar las rebabas

También es una buena idea lavar la placa con agua y jabón y pulirla con lana de acero, para que la transferencia del toner sea lo más limpia posible.

pulir placa

Efectivamente, para mover el toner desde el papel satinado hasta nuestra placa de cobre, necesitamos una plancha.

materiales necesarios

Para realizar la transferencia del toner a la placa, ponemos el papel con la cara impresa pegando a la cara de cobre de la placa. Conviene poner un papel de cocina por debajo de la placa, para no quemar la superficie donde planchemos y otro papel de cocina sobre el dibujo impreso, para que éste se mueva lo menos posible (mejor nada) durante el planchado. Si por cualquier circunstancia, este paso nos sale mal, siempre podremos eliminar el toner con la lana de acero para repetir el proceso, pero si nos equivocamos muchas veces, nos quedaremos sin cobre ;)

sumergimos el circuito en agua antes de quitar el papel

Una vez <<planchado>> el circuito, (aprox. 2 minutos), esperamos unos segundos, hasta que no nos quememos con el circuito, pero a una temperatura muy caliente sumergimos la placa de cobre con el papel en agua. Ahora, esperaremos de 5 a 10 minutos para que la celulosa, se vaya empapando con el agua, y resulte fácil eliminarla.

rascando la celulosa

Es importante quitar la celulosa desde dentro hacia afuera, ya que de otro modo, podemos levantar el toner. Una vez eliminada toda la celulosa, podemos corregir los pequeños errores con rotulador permanente indeleble, del que se usa para escribir en los CDs. Y si el desastre a sido mayúsculo, puedes volver a quitar todo el toner con lana de acero, e ir pensando en imprimir el circuito en otro papel de otra marca... :p Suerte.

Usando un rotulador indeleble

Y al ácido. Para ello necesitamos 1/3 de agua oxigenada ó peróxido de hidrógeno, de 110 volúmenes (H2O2), 1/3 de salfumán , agua fuerte ó ácido clorhídrico (HCl), y 1/3 de agua para controlar la velocidad de la reacción. Todo ello se mezcla en recipientes de plástico o vidrio. Mucho cuidado con el contacto con la piel ya que es un producto muy corrosivo, también evitar en todo lo posible respirar los vapores que se forman, obligatorio usar guantes de latex y máscarilla.

eliminando el cobre sobrante.

 

Una vez pasado el circuito por ácido lo lavamos con abundante agua, y eliminamos el toner sobrante con lana de acero.

quitando el toner sobrantecircuito listo para soldar los componentes

 

Finalmente soldamos los componentes...

circuito impreso con componentes soldados

 

Y le damos el acabado final...

circuito impreso dentro de una caja

 

Bueno, ahora os voy a comentar un poco como funciona el circuito. Es un circuito sacado del datasheet del tda2003, pero al que se le han quitado un par de componentes. Ésta modificación, me la enseño mi profesor de electrónica cuando me enseñó el circuito, y parece que así funciona bastante bien. Nunca lo he construido con todos los componentes que vienen en la hoja de datos, asi que no puedo hacer comparaciones. Por otra parte, son dos tda2003, uno por canal, y además he añadido un rectificador de corriente 7805 para incorporar un cargador USB. El motivo de ésta modificación esque yo uso el circuito para escuchar música en la calle/campo, con una bateria de moto. La bateria de moto tiene una autonomia muy elevada, y normalmente se acababa antes la bateria del reproductor de música que la de moto, por ello ésta modificación.

Otra cuestión a tener en cuenta es que es altamente recomendable soldar el cable de entrada de audio en la placa en vez de poner conectores, ésto elimina muchos ruidos indeseados.

Con unos altavoces de minicadena pequeños, se pueden conseguir buenos resultados.

Por último cabe decir que a 12vcc los tda2003 se calientan un pelín asi que es altamente recomendable ponerles un pequeño disipador de calor. Yo lo he hecho con una pequeña chapa de aluminio de unos 2mm de grosor y funciona bien. Espero que os haya gustado.

 

Un saludo

archivo en pdf del circuito listo para imprimir

archivo .svg de inkscape con el que he dibujado el circuito

Sistema de audio estéreo de 2 vias autoamplificadas

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Éste artículo es un esbozo y me llevará bastante tiempo terminarlo por mi naturaleza de vago. disculpen las molestias

Introducción

Hace algún tiempo, un amigo, me ofrecio un par bafles de una cadena musical al parecer bastante vieja que había desaparecido, y me dijo que si podía hacer algo con ellos, ya que sin la cadena a él no le valían para nada. Así que me puse manos a la obra y decidí convertir esas 2 cajas en un par de altavoces autoamplificados. Para ello me enfrentaba a varios retos: construir unas fuentes de alimentación, filtros activos, y etapas de potencia.

Diagrama de bloques

Características de la fuente de alimentación

Cada caja o bafle va a llevar su propia fuente de alimentación que alimentará a el filtro activo y a cada una de las etapas de potencia. La fuente de alimentación será simétrica, ya que facilitará una buena acustica al mantener la señal de sonido por encima y por debajo de la masa.

Filtros activos

Para separar las frecuencias he elegido una frecuencia de corte de 2500Hz, son unos filtros sencillos de 1er orden, y pese a su senzillez, ofrecen unos buenos resultados.

Etapa de potencia para medios y graves

La etapa de potencia para los graves está compuesta por dos TDA2040.El esquema del amplificador es el que aparece en la página 8 del datasheet. Se supone que ofrece una potencia de 30W a una impedancia de 8Ω.  

etapa de potencia de 30W con 2 TDA2040

Detalle de una etapa de 30W para alimentar el parlante dedicado a las frecuencias bajas.

esquema de la etapa de potencia de los graves

Etapa de potencia para agudos

La etapa de potencia para agudos está compuesta por un TDA2030 que ofrece 10W a una impedancia de 8Ω. etapa de potencia para agudos

Características de los altavoces medios-graves

Diámetro -> 8"

Potencia -> 100W RMS

Impedancia -> 8Ω

Respuesta de frecuencias -> 55 - 4000 Hz

Sensibilidad -> 91dB a 1W/1m

Características de los altavoces medios-graves

Debido a mi limitado presupuesto no pude comprar los altavoces agudos así que tuve que reciclar un par que me dio mi tio de vete a saber donde. Cómo escusa he de decir que no suenan mal. así que ahí van algunas pocas carazterísticas.

Impedancia -> 8Ω

Diámetro -> 2" más o menos.

respuesta de frecuencias -> desconocida.

potencia -> desconocida

Montaje

Todas las placas las he sujetado mediante bridas en la parte posterior del altavoz. En la siguiente imagen se puede apreciar el transformador abajo del todo. Justo encima está la fuente de alimentación. El sonido llega directamente al filtro activo, que es la placa de arriba centrada. A la izquierda del filtro he colocado la etapa de potencia para los graves, y a la derecha del filtro, la etapa de potencia de los agudos.

Bafle sin el cono de graves

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