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El electrón es divertido: Un alimentador para el coche

–>   Herramientas necesarias, cómo empezar

El sencillo circuito que os propongo hoy está pensado para utilizarlo como alimentador a través de la toma del mechero del coche, pero podría servir igualmente para aprovechar la salida de cualquier otro alimentador que se conectase a la red eléctrica. En otros artículos, en que trate fuentes de alimentación, daré más ideas y os dejaré a vosotros las posibilidades de aplicación, así también discurrís un poco, que de eso se trata en este Blog ¿no?

¿Para qué nos puede servir un alimentador en el coche? Lógicamente, si el aparato que queremos alimentar funciona con 12 voltios (que es la tensión normal de la batería), nuestro circuito sobra. Pero, hay numerosos aparatos que funcionan con voltajes diferentes, generalmente menores de 12 voltios, por ejemplo 6 ó 6,5 voltios. Así, por ejemplo, a una radio que funciona con 6 voltios, si le aplicásemos 12 voltios lo más seguro es que se quedase en silencio para siempre, amén. Esta incompatibilidad de voltajes se puede solucionar con el circuito que describiré a continuación.

                            

La joya de nuestro circuito, que cuesta menos de 2 euros (y aún así quizá es lo más caro de todos sus componentes), es un integrado de la serie 78xx, de tan solo 10×15 mm, que aloja en su interior todos los componentes necesarios: un amplificador operacional, unos cuantos transistores, varias resistencias y un diodo zener, además de un circuito de autoprotección para prevenir cortocircuitos de la salida. Con todo eso consigue regular tensiones de entrada de hasta 30 voltios, asegurando una salida de voltaje constante de 5, 6, 8, 9, 12… (según el integrado que elijamos), y una corriente de hasta 1,5 amperios, que no está nada mal.

Antes de continuar aclararé, que si el aparato que le vamos a conectar al regulador consume más de medio amperio, entonces es aconsejable ponerle un disipador de calor al integrado, y en ese caso es importante lo que os diré a continuación: El tipo de encapsulado del integrado que utilizaremos nosotros es el llamado TO220, que es el que podéis ver en la imagen, en forma rectangular; hay otros más aparatosos, como el TO03, pero no lo necesitaremos para este circuito. Por detrás es metálico, y tiene un agujero por donde se introduce el tornillo con el cual se fijará al disipador.

     

Si el circuito va a ser alojado dentro de una caja metálica (que será lo habitual), podemos aprovechar la propia chapa como disipador, sujetándolo a ella mediante un tornillo pasante, pero OJO, en cualquier caso hay que meterle siempre una mica aislante en medio (entre la chapa y el integrado), y lo mismo una arandela aislante para el tornillo (como se ve en la ilustración es un pequeño tubo por cuyo interior se introduce el tornillo) ¡¡Tranquilos!!, todo ese material os lo facilitan en la tienda de electrónica al comprar el resto de componentes. Al pie os relaciono todos los componentes que se necesitan.

Ahora voy a centrarme en la explicación del esquema:

Como podéis ver, sólo tiene 4 componentes: el integrado y 3 condensadores. C1 es un condensador no polarizado de 10 nF (10 nanofaradios), su función es eliminar las posibles interferencias provocadas por los circuitos eléctricos del vehículo. Los condensadores C2 y C3 son condensadores electrolíticos de 220 µF (220 microfaradios) y 25 voltios mínimo, su función es filtrar los picos y suavizar la caída de voltaje que puede sufrir la entrada y salida del circuito al arrancar el coche. Al comprar los condensadores electrolíticos, tened en cuenta que da igual para que tensión sean, siempre que no bajen de 25 voltios. Así, da igual que sean de 220 µF/50V, 220 µF/80V, etc., la única diferencia es que cuanto más voltaje soporten más grandes son y también más caros, por eso es mejor ajustarse lo más posible al voltaje límite pero sin rebasarlo hacia abajo.

Sobre los condensadores electrolíticos tengo que hacer unas observaciones: tienen polaridad, y por tanto tiene que ser respetada; si los conectamos al revés harán “puf”. En el esquema están marcados los terminales positivos con un signo +, que como se puede ver conectan con el cable rojo.

 

Para identificar los terminales del condensador, depende de si se han comprado de tipo radial o axial; en la imagen se observan los dos casos: el de tipo radial tiene una franja lateral con signo menos (-) que apunta con una flecha directamente al borne de esa polaridad, por tanto el borne positivo (+) es el que no tiene franja. En el de tipo axial los terminales salen lateralmente, y existe en el cuerpo un pequeño rebaje próximo al borne positivo, aunque habitualmente están serigrafiados los signos + y – cerca de ambos terminales. Para el esquema propuesto yo aconsejo comprar un condensador de tipo axial, que es más práctico de montar sobre la placa impresa. En cuanto al condensador no polarizado C1, da igual como se conecte.

Por su parte, el integrado tiene tres patillas, que en el esquema están marcados con 1 para la entrada de corriente, 2 para la salida de corriente, y 3 para la toma de masa o punto común. Físicamente, se pueden ver marcadas por su parte frontal en la imagen de la cabecera de este artículo .

Aquí tenemos que hacer un alto y decidir antes qué integrado de la serie vamos a utilizar. Para ello, hay que saber qué voltaje se va a suministrar. Por ejemplo, si lo que necesitamos es una salida de 6 voltios, tenemos que comprar un integrado 7806; si queremos 8 voltios, será el 7808; 9 voltios, 7809, etc.

Estos son los integrados y salidas correspondientes:

7805 = 5 voltios
7806 = 6 voltios
7808 = 8 voltios
7809 = 9 voltios
7810 = 10 voltios
7812 = 12 voltios
1815 = 15 voltios
7818 = 18 voltios
7824 = 24 voltios
7830 = 30 voltios

De todos los integrados citados, del 7810 hacia arriba no nos sirven, porque ya sabéis que “de donde no hay no se puede sacar”, y como la batería sólo nos proporciona 12 voltios, difícilmente podemos entregar más allá a la salida del regulador. Además, siempre se necesita un mínimo de 2 voltios por encima a la entrada que a la salida para que el regulador funcione. Por ejemplo, si queremos una salida de 6 voltios hacen falta al menos 8 voltios en la entrada.

El integrado también soporta un máximo de voltaje a la entrada, pero en nuestro caso no hay problema porque podría aguantar hasta los 30 voltios, y la batería sólo proporciona 12 voltios.

Por otra parte, si la tensión que necesitamos no es exacta a la que nos suministran los integrados, siempre podemos utilizar el más aproximado. Por ejemplo, si necesitamos 6,5 V podemos utilizar el integrado de 6; si necesitamos 7,5 podemos elegir el de 8; etc. Esas pequeñas diferencias de tensión no suelen ser un problema salvo raras excepciones, porque todos los aparatos tienen un margen de tolerancia de voltaje.

Y ahora os estaréis preguntando ¿dónde se monta todo eso? Aquí es donde entráis vosotros en juego, ¿o pensabais que también os iba a diseñar la placa y daros todo el trabajo hecho? Pero tranquilos, que os va a ser muy fácil. Para empezar, no nos vamos a meter en el lío de construir el circuito impreso, porque tendríamos que introducirnos en el mundo de la placas fotosensibles, el cloruro férrico y otras historias que se salen del ámbito de este artículo. En su lugar, utilizaremos una placa Uniprint.


En esta placa Uniprint vista por la cara inferior, ya se han cortado las pistas para el montaje de un circuito ficticio de ejemplo

Las placas Uniprint tienen la ventaja de que ya traen las pistas de cobre marcadas y perforadas. Nosotros sólo tenemos que plasmar el circuito del esquema sobre las pistas, cortando con un cuter aquellas partes de cada pista que deba ser interrumpida, o uniendo las pistas que sean necesarias mediante la soldadura de hilos de cobre rígidos. Una vez hecho eso, se van introduciendo los terminales de cada componente en su correspondiente agujero y soldándolos por su parte posterior. Obvia decir que el circuito de cobre queda por debajo y los componentes por encima (mirar la ilustración de ejemplo). La placa Uniprint se puede comprar en varios tamaños, aunque si es demasiado grande siempre la podemos cortar a nuestra medida.


En esta placa Uniprint vista por la cara superior,  se puede observar  un circuito de ejemplo con una serie de componentes ya montados. Las pistas de la cara inferior vistas al trasluz muestran las conexiones entre ellas y  los terminales de los componentes

Necesitarás adquirir unos metros de cable de montaje para éste y otros circuitos que decidas construir en el futuro (si es que decides seguir conmigo), desde 0,5 mm hasta 2 mm máximo; te aconsejo que compres una colección de cables de colores en los que no falten el negro y el rojo. Para el presente montaje es conveniente utilizar una caja de aluminio. En las tiendas de componentes electrónicos se pueden comprar cajas de múltiples formas y tamaños. Hay que perforarla para colocarle los bornes de entrada y salida; existen igualmente variados tipos de tomas, bornes, conectores, interruptores miniatura de panel, etc., pero eso ya queda a vuestra imaginación y necesidades ¿o eres una mente estática que necesitas que te lo den hecho?

Suponiendo que hayas montado todos los componentes, conecta la entrada a la toma de 12 voltios del coche, seguidamente coloca el polímetro en la posición de medir voltaje y en una escala adecuada para medir tensiones de hasta 12 voltios. Dependiendo del integrado que hayas utilizado, verás que a la salida marca una tensión exacta (5, 6, 8 ó 9…voltios).

Conéctale el aparato que funcione con esa tensión de salida, y suerte.

Componentes necesarios:

– 1 Integrado regulador con encapsulado TO220 tipo 78xx (cambia la xx por el voltaje de salida que desees).
– 1 Mica, tornillos y arandela aislante para encapsulado TO220.
– 1 Condensador de disco de 10 nF (10.000 pF): para C1,
– 2 Condensadores electrolíticos de 220 µF / 25 V mínimo: para C2 y C3.
– 1 Placa Uniprint.
– 1 Caja de montaje de aluminio.
– Cables, bornes, etc., que sean necesarios.

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El Tecnotrón

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Abel

MI canal de Youtube: https://www.youtube.com/c/AbelElTecnotron

View Comments

  • bueno es muy interesante me encntaria si me mandan como puedo hacer un pequeño panel solar de 12 volitios con los componentes que pueda encontrar en el mercado y que tenga una durasion alta grasias

    RESPUESTA:

    Edgar, tengo que decirte que los montajes propios de paneles solares para generación de energía eléctrica no son rentables. Los paneles todavía son excesivamente caros, y no compensa nuestro esfuerzo. De momento, en tanto no se generalice este tipo de energía y exista una oferta mayor de componentes en el mercado, compensa más contratar su instalación.
    Un saludo.

  • He podido poner en marcha un motor de escobillas de 7,2 vol, 3,5 amp con dos circuitos 7808 en paralelo y los condensadores electroliticos de 220 uF 25 volt. Puse dos en paralelo, pero no habia intensidad apenas, así, si, con los condensadores el motor marcha a las mil maravillas.
    Gracias por la info
    Fernando

    RESPUESTA:

    Hola Fernando:
    Es posible que el circuito te funcione, pero si el motor consume 3,5 amperios, como dices, será insuficiente para alimentarlo, ya que el amperaje máximo que puede suministrar el 7808 es de 1,5 amperios. Utilizar dos 7808 en paralelo, aunque posible, no es práctico, ya que es difícil que dos componentes sean exactamente iguales, lo cual implica que parte de la tensión de uno de ellos se intentará descargar en la resistencia interna del otro. Te aconsejo que utilices en este caso un integrado LM338K, que soporta hasta 5 amperios.
    No obstante, el LM338K tienes que ajustarlo previamente mediante una resistencia variable de 5 Khomios conectada a su terminal de masa. Con este integrado tienes la ventaja de que puede variar la tensión de salida de forma continua desde 1,2 voltios hasta 32 voltios, simplemente tienes que ajustar la resistencia para la tensión de salida deseada y ya no tocarla más. Lógicamente, si la tensión de entrada es la de una batería de 12 voltios, sólo podrás obtener una salida entre 1,2 y 12 voltios.
    Este integrado tiene encapsulado TO03, pero el funcionamiento es similar.

    Contacta si tienes más dudas.
    Un saludo.

  • Hola mi nombre es Jairo y estoy iniciando en electronica, tenia un problema al reparar un HI FI. El problema era q una resistencia se carbonizo y no sabia el valor, casualmente por medio de esa resistencia se alimentaba un 7809 y no sabia cual poner, temiendo q; dependiendo de ella suministrara mas o menos tension pero gracias a lo q publicaste me di cuenta lo q debia hacer... Me ha sido demasiado util. Saludos desde CR y GRACIAS....!!! Y muchos exitos!

  • Justo lo que estaba buscando y por fin he encontrado!!.
    Mi idea es con una pulsación del botón de las largas de la luz de mi moto, alimentar el mando de apertura de la puerta del garaje. Al ir éste con una pila de 6 voltios, tenía un problema que ahora sí, espero solucionar. Muchas gracias por hacer fácil lo difícil. Un saludo y v'sss.

  • ME INTERESO MUCHO EL ARTICULO Y QUISIERA HACER UNA PREGUNTA Y ESPERO ME AYUDEN .QUISIERA CONECTAR UNA BATERIA DE ESAS QUE USAN LOS NO BREAK DE 12VOLTS DE DC A UNA CAMARA FOTOGRAFICA QUE USA UNA ENTRADA PARA UN ELIMINADOR DE 6VOLTS Y 2 AMPRS YA QUE LAS BATERIAS QUE USA LA CAMARA NO DURAN

  • desearia si esta a su alcanse hacer un eliminador de estatica en prcesos continuo de plastico , papel etc. gracias

  • hola
    he montado el cicuito pero la intensidad es muy poca, necesito para el coche del niño mas. no se de cuanto es el consumo en carga pero con la bat de 6 voltios casi agotada se va a por lo menos 3 amp. si me explicases un circuito de hasta 5 amp. te lo agradeceria hasta mi hijo.
    gracias.

  • Haciendo referencia a la frase de donde no hay no se puede sacar, creo que deberías de ser más preciso, como bien sabrás también existen reguladores elevadores (boost) de tensión. Yo no me dedico a los integrados, no se si los habrá como tales en ecapsulados, pero exisitir existen...

  • Eduardo, pues claro que existen reguladores elevadores de tensión "boost", pero estaremos hablando de algo que no tiene nada que ver con lo que propongo en este circuito:

    1.- El circuito propuesto es un "regulador de tensión", no un "convertidor de tensión", que sería el término adecuado para el circuito boost que describes.

    2.- Me reafirmo en que "de donde no hay no se puede sacar", y lo explico con un ejemplo:

    Imagina que la tensión de entrada al regulador es de 10 voltios, y que a plena carga podemos disponer de 1 A de corriente. Pues bien, si tú quieres obtener a la salida una tensión mayor que la de entrada (pongamos 15 voltios), tiene que ser, obligatoriamente, a costa de la corriente (jamás llegaríamos a disponer de ese amperio que sí teníamos con 10 V.), porque en caso contrario la ley de Ohm estaría fallando en algo (Intensidad=potencia/voltage), si subes la tensión, pero quieres mantener la misma potencia, tendrá que bajar la corriente de forma proporcional.
    De hecho, ese fundamento es el que permite que la energía llegue a tu casa a baja tensión, tras haber sido elevada en origen a muy alta tensión. Como ya sabes, para que eso sea posible, es necesario sacrificar corriente: a tensión más alta entregada, menos corriente disponible para una misma potencia solicitada.

    En el caso de los "boost's", el circuito hace tal función mediante una bobina y un condensador, que convenientemente conmutados a una frecuencia adecuada, permiten que los campos magnéticos de expansión y contracción de la bobina, y la correspondiente carga y descarga del condensador, aporten una tensión más alta en la salida. Pero, para entregar esa tensión tendrá una corriente máxima de trabajo inferior a la que tendría si la salida fuese como máximo la de entrada.

    Por tanto, "no se puede sacar más" de la entrada si no lo hay, salvo que sacrifiques algo a cambio.

    Gracias por aportar elementos al debate, me gusta que los usuarios pongan pegas, hagan preguntas e incluso duden de la ley de Ohm.

    Un saludo y muy agradecido igualmente por tu visita.

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Abel

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