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Cargador USB de pared (Dentro de la pared)

por Mario 11 febrero, 2010, 3:54 pm 38 Comments

Seguramente estabas esperando un cargador para dispositivos USB que incluya baterías recargables y que pueda conectarse a un tomacorriente de pared. NO. Aquí encontrarás un accesorio directamente incrustado en la pared que tendrá los conectores USB específicos para recargar tus unidades sin adaptadores especiales. Directo desde tu gadget a la pared, sin pasos intermedios. Ya no tendrás que pensar dónde se encuentra el cargador, si se ha extraviado o si debes encender el ordenador para recargar tus baterías. Además, éste tendrá un ingrediente extra: lo construirás tú mismo y será compatible con cualquier equipo. Sí, también con ése.

Navegando por la Web encontramos una solución muy ingeniosa a los cotidianos inconvenientes que traen aparejados los cargadores que se conectan a los tomacorrientes de la red domiciliaria. Que se caen, que se parten en 15 pedazos y terminan en el cubo de basura, que dejan de funcionar por puro capricho que les viene en gana, que se deterioran y envían directamente la tensión de red hacia el dispositivo recargable, que se extravían, que mamá los guarda tan bien que ni ella se acuerda luego dónde lo dejó y muchas otras peripecias a las que los cargadores tradicionales y móviles nos tienen acostumbrados. La original idea se basa en utilizar el receptáculo destinado a albergar tomacorrientes como dispensarios de energía apta para recargar nuestros dispositivos. Visto en una imagen, sería del siguiente modo:

El misterio interno de esta aplicación se concentra en los pequeños cargadores disponibles para los equipos de la marca de la manzana que tienen el tamaño necesario y suficiente como para quedar contenidos sin problemas dentro de la caja empotrada en la pared. De este modo, se sustituye la tradicional tapa frontal que deja ver los tomacorrientes y permite conectar los equipos a la red domiciliaria por otra “ciega” (sin agujeros) que será trabajada y perforada con prolijidad y cuidado para permitir asomar los conectores USB hembras (tipo A).

Los materiales necesarios son muy elementales y se consiguen en cualquier tienda de electricidad. Además, el costo es inferior a los 20 Euros (5 a 7 Euros cada mini-cargador en eBay), hecho que invita aún más a realizar este sencillo y útil trabajo en un fin de semana. Una vez colocados en sus correspondientes tomacorrientes (los que ya existían en el lugar), los mini-cargadores se utilizan para marcar la tapa ciega en los lugares donde será agujereada (con mucho cuidado y delicadeza). Para esta operación bastará con un simple lápiz y un poco de paciencia para obtener una posición centrada y prolija.

Una vez en posición sobre los tomacorrientes, se debe cortar (en la zona que indica la tercera imagen a la derecha) el bastidor para que todo el conjunto pueda ingresar en el receptáculo de la pared hasta que la tapa frontal resultante pueda ser atornillada en la caja o en el revestimiento donde se ubique el sistema. Como es costumbre en NeoTeo, te recordamos que para realizar estos trabajos con total seguridad y sin riesgo de choque eléctrico es necesario desconectar la energía eléctrica domiciliaria antes de conectar los tomacorrientes a la red.

Te lo vamos a recordar hasta el hartazgo: la tensión domiciliaria es muy peligrosa y si no se toman los recaudos necesarios, se pone en riesgo nuestra vida de manera innecesaria. Luego de ensamblar todo y conectar la tensión de red, procederemos a disfrutar de un sistema de carga de nuestros dispositivos móviles sin necesidad de conectar terceros equipos para realizar la operación. Bastará con conectar el cable al nuevo sistema de pared y nuestros problemas de recargas estarán resueltos.

Cuando no todo es sencillo
Tal vez no consigas en tu ciudad los mini-cargadores mencionados en el artículo. O tal vez no tengas dinero para comprarlos y prefieres construir tú mismo el cargador (si perteneces a este último grupo, llevas el fuego sagrado en la sangre). Por lo tanto, en NeoTeo pensamos que era bueno darte todas las instrucciones necesarias para armar, elemento por elemento, un cargador USB que también podrás colocar dentro de un receptáculo de pared de medidas estándar. Será un poco ajustado calzar todo de manera segura, pero con habilidad mecánica y una pizca de ingenio lo lograrás en menos de una tarde.

El circuito
El corazón del circuito es un regulador de tensión 7805 que será el encargado de reducir la tensión presente en su entrada para obtener en su salida un valor de 5 Volts. Dicha tensión será la que tendremos presente en el pin 1 del conector USB y es la que utilizan todos los dispositivos, junto a GND (pin 4), para cargar sus baterías. Estas últimas absorberán una corriente (administrada por los circuitos integrados encargados de regular la corriente que circulará a través de ellas) que dependa de sus porcentuales óptimos de carga, según su capacidad nominal en Amper/Hora.

Desmenuzando parte por parte
En el circuito puedes ver que el transformador utilizado es de 9 VAC en su secundario y de una capacidad de corriente de 500 mA, que es la intensidad que entrega un puerto USB en cualquier ordenador y que será de un tamaño cómodo para ubicarlo dentro del receptáculo de la pared, junto al resto del circuito. La tensión rectificada por el puente de diodos Br1 y filtrada por los capacitores C1, C2 y C3 pasa a través de los diodos D1 y D2 para provocar en ellos una caída de tensión de 1,4 Volts en total. Sumaremos otra pequeña caída de tensión en R1 para limitar así la corriente de entrada al regulador y provocar en este último la menor disipación de temperatura posible al momento de circular en él corrientes superiores a 200 mA.

A su salida, los capacitores C4, C5 y C6 se encargan de completar el filtrado, mientras que D3 es un Diodo Zener de 5,1 Volts que brinda una protección adicional a la salida por un eventual deterioro del 7805. Es decir, si este dispositivo se pusiera en cortocircuito (entre sus pines de entrada y salida), D3 también lo haría provocando que se funda R1, que cumplirá la función de fusible del circuito. Igualmente, si la entrada del 7805 se cortocircuitara a GND, R1 actuaría de idéntica forma. Vale recordar el concepto: un diodo zener no se “abre” al romperse sino que se pone en cortocircuito, fenómeno por el cual se garantiza la funcionalidad descripta de R1. Por último, un detalle destacable y llamativo del diseño es la inclusión de R2-R3-R4 y R5. Estos componentes se incorporan para dar compatibilidad de carga con los equipos de la marca de la manzanita. En el caso que no dispongas de un equipo de esta naturaleza, puedes obviar la inclusión de estos componentes ahorrando espacio en la construcción final.

Los cargadores originales pueden suministrar hasta 1 Amper de corriente de carga, pero para realizar un montaje de esa capacidad de corriente se necesita un transformador más grande, un regulador de mayor potencia, mayor tamaño final, es decir, todo se torna complicado inútilmente y quizás no logres introducirlo en la caja ubicada en la pared. Con los materiales empleados obtendrás un cargador que sólo tendrá el inconveniente de demorar un poco más que el original en cargar completamente la batería de tu teléfono móvil o reproductor de música. Retomando el hilo del montaje, podemos agregar que debes procurar un anclaje seguro y libre de cortocircuitos internos dentro del receptáculo donde se aloja el tomacorriente. Además, debes controlar con un multímetro (para no cometer errores) la correcta conexión de las tensiones de salida en el conector USB. Te dejamos como ayuda un gráfico con el orden de los terminales de distintos conectores USB y los colores de los cables utilizados universalmente en ellos. (Imagen extraída de la Web)