Fuente Modular para Protoboard

por Mario 7 agosto, 2010, 4:50 pm 19 Votes 49 Comments

Uno de los problemas de la utilización de un protoboard o placa prototipo es la aparición (siempre en el momento menos esperado) de falsos contactos, malas conexiones, circuitos que se interrumpen y terminales de componentes que no alcanzan a llegar a hacer un buen contacto eléctrico dentro de cada pequeño zócalo individual. Si no disponemos de una fuente de alimentación de múltiples salidas, este problema se incrementa por el hecho de que debemos armar y desarmar, una y otra vez, la/las fuentes que utilicemos en nuestros proyectos. De este modo, el protoboard se deteriora cada día más hasta inutilizarse. ¿Qué hacemos? Fácil: una fuente de alimentación múltiple que se pueda incrustar en cualquier punto del protoboard y nunca falle.

En uno de los artículos ya publicados en NeoTeo tuvimos oportunidad de construir una fuente de alimentación a partir de un pequeño trozo de placa experimental que a algunos les llamó la atención. Esta curiosidad llegó al punto en que me solicitaron el desarrollo de la mencionada fuente. Pues aquí estamos con toda la información necesaria para que puedas construir una igual o similar.

El circuito es muy sencillo y se basa en un pequeño filtro de entrada compuesto por capacitores electrolíticos, cerámicos y una pequeña bobina (L1). Esta parte de entrada del circuito está alimentada por una fuente de pared de 9Volts CC de 1Amper que se puede conseguir por muy poco dinero en cualquier tienda.

Luego del filtrado inicial, un regulador lineal fijo 7805 se encarga de entregar los 5Volts necesarios para la mayoría de las aplicaciones con circuitos lógicos y con microcontroladores. La salida está identificada por un LED de color Rojo que indicará el funcionamiento de esta salida.

A continuación, utilizamos otro regulador fijo, un AZ1117 – 3,3V que en el ejemplo mostrado en la fotografía no se muestra pero que, con la identificación del LED color Azul, nos demuestra la salida de 3,3Volts activa. Esto es muy útil para aquellos casos en que utilizamos microcontroladores y periféricos de distintas tensiones.

En una única placa, convertida en un módulo capaz de ser incrustado en el protoboard, tendremos las dos tensiones más habituales del mundo de los actuales circuitos digitales. Del lado inferior de la placa se deben ubicar pines conectados y soldados a GND para que se puedan encastrar o insertar en el protoboard. De este modo la fuente quedará firme, colocada e instalada de manera estanca en el protoboard.

Otro detalle muy importante a tener presente es que el AZ1117 – 3,3V no posee su cuerpo metálico conectado a GND y no posee el mismo tipo de conexión que los reguladores fijos como los clásicos 78XX. Hay que estar muy atentos a esto e instalarlos con la debida aislación al disipador (si se utiliza un disipador compartido como hemos hecho nosotros) Si se utilizan disipadores individuales, este problema desaparece. De igual modo, debemos tener la precaución de que el cuerpo del disipador no toque ningún conductor con potencial cero (o GND) ya que la estructura del AZ1117 – 3,3V es la salida regulada de 3,3Volts. Si por accidente esta salida se pone al potencial de GND corremos el riesgo de quemar el regulador.

Este problema será apreciado de manera muy sencilla al notar que el led Azul no encenderá. La fuente no tiene mayores misterios, se arma sobre cualquier tipo de placa experimental o con impreso dedicado, se alimenta con una fuente de pared de 9Vcc y ya tenemos energía modular para nuestros experimentos en el protoboard. Si en cambio deseamos tener una fuente de alimentación más completa, podemos agregarle una pizca de trabajo "extra" al desarrollo y colocar cuatro reguladores en lugar de sólo dos. Esto es, alimentando el sistema con una fuente de pared de 13Volts podemos colocar un 7812, un 7809 y luego el circuito ya visto.

De este modo, podemos ampliar las posibilidades de trabajo al campo experimental de los circuitos analógicos donde podemos encontrar amplificadores de audio, amplificadores operacionales de fuente simple, sensores especiales, relés de 12Volts, etc. El circuito es el mismo que para el 7805 y en los reguladores agregados también se colocan LEDs indicadores de tensión. Amarillo para 12Volts, Verde para 9Volts y los demás siguen siendo del mismo color que en el anterior ejemplo. Repetimos las mismas recomendaciones que en el caso anterior: el cuidado con respetar la disposición de pines en el AZ1117 – 3,3V y la necesidad de aislarlo en caso de utilizar un disipador común a todos los reguladores (tal como vemos en la imagen de nuestro ejemplo).

Una de las cosas que puede llamarte la atención es el valor asignado a cada resistencia que se encarga de alimentar los LEDs indicadores de funcionamiento. El sentido de colocar valores resistivos tan altos es para garantizar un encendido agradable y aceptable desde el aspecto “visual” utilizando la menor corriente posible a través de los LEDs. Una corriente lógica de LED para una tensión de 5Volts, por ejemplo, sería igual a 15 miliamperes (manteniendo un amplio margen de seguridad). Esto equivaldría a utilizar una resistencia de 330 Ohms y sin embargo, nosotros estamos utilizando una de 1K para tal efecto.

Los ensayos nos demostraron que con 5 miliamperes alcanza para que un LED rojo difuso (común de 5 milímetros) encienda de manera aceptable y cumpla su función de indicar que la tensión de salida está presente. Con este método, logramos reducir la corriente consumida por los reguladores fijos de manera constante (a pesar de no tener carga), en especial, al primer regulador que es el 7812. Si colocamos 4 LEDs consumiendo 15 miliamperes cada uno, estaríamos absorbiendo 60 miliamperes de manera innecesaria desde este regulador. En cambio con los valores seleccionados, la corriente no alcanzará los 20 miliamperes y esto ofrecerá un funcionamiento más aliviado y con menor disipación de temperatura final.

Al final del artículo te dejamos el archivo PDF para realizar la fuente de cuatro reguladores, en la primera fuente de alimentación(de dos reguladores), dejamos la creación del circuito impreso a tu gusto y conveniencia. Nosotros la realizamos en una placa de pruebas. También podrías diseñar un circuito impreso dedicado para la misma. Recuerda en todos los casos, colocar pines del lado inferior a la placa para introducirla y calzarla en el protoboard y lograr así una construcción firme y confiable.

Circuito impreso en PDF:Descargar

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