Resistencia adecuada

[TARDESILLAS]

Hola Luigi, esta cuestión viene porque tengo que alimentar un motorcillo que le he puesto a una noria y el tema es reducir de doce voltios (salida del alimentador, tipo de los móviles) hasta los tres voltios que es como mejor veo que funciona. No lo necesito para las locos.
Un saludo

[Ktna-2100]

Dibujito:

   

¿Ayuda a entender mejor el concepto?

¿Cómo sabes cuál es el positivo del alimentador?

Buena pregunta, pero ahora te hago yo a ti otra:

¿Cómo es el alimentador que vas a utilizar?

¿Podrías darnos características, imágenes, fotos incluso mejor?

Salu2.

[TARDESILLAS]

   
Hola Antonio, dudo entre utilizar la alimentación del trafo o el alimentador que te adjunto en la foto que es de salida a doce voltios. Este último es el que me atrae más para utilizar. No tiene marca alguna en los cables que me indique cuál es el positivo.
Un saludo.
Ah y el dibujo es genial y claro. Gracias

[Ktna-2100]

Hola José, si la foto la has hecho tú, te pediría que le hagas una foto al "papelito" plateado que tiene debajo de la clavija de conexión al enchufe, espero que ahí esté la clave de lo que estamos buscando, si también sale el conector del extremo del cable no sería en vano.

Espero impaciente ...

[Jordi]

Acostumbran a ser positivo central, en el conector el agujero, pero no te puedes fiar, si es clavija tipo auriculares, la primera sección, es decir, la punta, pero tampoco te puedes fiar, así que, foto detallada.

[Ktna-2100]

Ahí estamos Jordi ...

Pero estos paparazzis se hacen de rogar ...

Señor, qué paciencia hay que tener con estos jóvenes

1 abrazo

[TARDESILLAS]

momento, momento; que hay que hacer la cena y la jefa es la jefa

   
espero que la foto salga clara. Es un alimentador de los chinos que utilizo para hacer las pruebas de los semáforos y de las luces.
No sé si me lo paso mejor por el ambientazo que hay entre los foreros o en lo que aprendes . Bueno, será por los dos.
un cordial saludo

[Jordi]

Pues lo tienes clarísimo, centro +, exterior -, en la foto te lo he puesto.
   

[TARDESILLAS]

ok, gracias Jordi

[Ktna-2100]

El oráculo ha hablado, nada que añadir, todo perfecto, en su línea ...
D. Jordi siempre al quite ... suerte maestro!
1 abrazo

[Carles]

Bon dia chicos ;-)

Desafortunadamente tengo muy poco tiempo para nuestra querida afición.

Jose, con estos compañeros al quite, nada se te resistirá. Por mi parte, sólo un par de cosillas que son adicionales además. Mas bien un poco de rollo.

Antonio, sin duda es buena elección un regulador para conseguir tensiones de diferentes valores. Aunque ... aunque ;-) debemos de tener en cuenta que el regulador en realidad es como una resistencia que se pone en serie con la carga. Es una resistencia ... "inteligente?" dado que el regulador es un circuito integrado con mucha circuiteria en su interior. Pero ... por mucha lógica y rollo que tenga en su interior lo de disipar potencia como cualquier otra resistencia hija de vecino no se lo quita nadie ;-).

Es el problema clásico de los alimentadores llamados lineales. La diferencia entre la entrada (sin regular) y la salida (regulada), multiplicada por la intensidad que se necesite, sencillamente se pierde en calor.

Pongamos un ejemplo, y ya que estamos, éste mismo. Tenemos el trafo que suministra nominalmente 12V. Al regulador le hacemos trabajar a 3,3 V; la diferencia será entonces de unos 9V. Para alimentar ese motor, lo suponemos más o menos pequeño, para nuestra escala, asumimos un consumo de unos 100 mA.

9V x 0.1A = cerca de 1W. Ese W se perderá en calor. En este caso no se precisaría disipador, aunque seguro que el regulador si lo tocamos, estará "calentito".

Si ahora usamos un trafo de ... por ejemplo 5V en lugar de 12, la potencia disipada en calor sería la mitad. El rendimiento aumenta, como podemos ver.

Es el problema típico de los alimentadores lineales, pequeñas tensiones con grandes intensidades. Si, por ejemplo, en lugar de 100mA le sacamos 700 mA, la potencia disipada en calor será de (9 x 0.7)= 6.3W. Caramba! eso para el pobre integrado regulador ... se quejará! ciertamente es ya una potencia relativamente considerable, que simplemente se pierde.

Para paliar este problema se inventaron las llamadas "fuentes conmutadas" de las cuales las de PC las más conocidas y extendidas. El rendimiento es espectacular siendo de cerca del 80-85% (o más); contrariamente al rendimiento medio de los reguladores lineales que aún gracias consiguen un 40% de media. Y no sólo eso, al trabajar en alta frecuencia en lugar de la típica domestica de 50Hz, sus transformadores pueden ser extremadamente livianos y de poco peso. Una fuente de ordenador puede dar tranquilamente 15 ó 20A a 12V, una corriente ciertamente considerable y elevada, todos hemos visto una fuente de PC, si se tuiviera que construir de manera clásica, con regulación lineal, el peso por lo menos, por lo menos se cuadriplicaria y el tamañó como mínimo sería el triple. Con una necesidad de ventilacion muchisimo más exigente que la conmutada. Y el peso del ordenador ... menudo armatoste saldría!.

Perfecto! pero ... hay un problema. Las fuentes conmutadas son eléctricamente ruidosas. Y pueden causar interferencias. Yo soy radioaficionado, aunque no en activo. En la actualidad, en medio de una gran ciudad, la escucha de estaciones de radio en ciertas bandas, clásicas, en sistema de modulación de AM (bueno, estrictamente en SSB, un modo de AM), es casi imposible debido a la polución electromágnetica, sólo las grandes estaciones con mucha potencia (es decir, las pocas estaciones comerciales que aún transmiten en AM) son capaces de superar el ruido. Mucha parte de culpa de ese ambiente electromágneticamente "hostil" lo tiene la misma red de distribución eléctrica de 220V, esta "sucia".

Ciertamente que hay restricciones y limitaciones legales para las interferencias ... pero no siempre los fabricantes son escrupulosos.

En fin! habría más rollo, pero esto ya parece más de blog que de trenes, jejeejej.

Salutacions ;-)

[Jordi]

Tranquilo Carles, hacemos lo que podemos, cuando nos sobrepase el problema, aquí estás tu para solucionarlos.
Ktna-2100, de maestro nada, simple aficionado con ganas de solucionar los problemas a los compis, dentro de las posibilidades, claro está.

[TARDESILLAS]

Carles, chapeau.

[Carles]

Me parece que no Jordi, em sembla que no! jejeje. Ya ves que yo soy más bien "teórico" que "practico". Aunque no desdeño el soldador. También soy simple aficionado a la electrónica, mi especialidad es otra. Eso si, desde los 15 años ... el estaño que habré gastado sera poco, jejejeje. El problema -intrinseco- de las fuentes de alimentación lineales es tipico en los foros de electrónica.

Si me pusiera a contar cada cosa que ideo o se me viene a la mente ... jejejeje, menos mal que no lo cuento, porque a la mínima que profundizo un poco .. salen una de problemas prácticos!

Jose, tnx ;-) espero finalmente soluciones el problemilla.

Salutacions!

[Ktna-2100]

Al nivel al que esto está llegando, veo que el Sr. José le va a poner una pila atá a unastaca y a dar vueltas.
Abrazos para tós.

[Jordi]

Es lo que tiene, al final se complica todo, lo dicho, un par de pilas, recargables, eso si.

[Carles]

Ya que estamos ... y tengo más ganas de escribir que de continuar el proyecto de mi estación "parlanchina" y con vuestro permiso ...

El problema de las fuentes lineales. Recordemos, la pérdida de rendimiento por la diferencia entre lo que le entra y lo que le sale a un regulador en circuito integrado.

Para un taller (ya no digo "laboratorio" jejejee) es imprescindible una fuente. Y para nuestros trabajos de bricolaje también. Disponemos habitualmente de las propias de los trenes, pero posiblemente se queden insuficientes para todos los tipos de trabajos que tenemos que hacer. Y no siempre la calidad de la tensión de las fuentes de nuestros trafos será adecuada. Por ejemplo, la tensión de salida de los viejos trafos de ibertren ... digamos que es corriente continua.

Se hace muy necesaria una fuente que pueda cubrir desde las pequeñas tensiones para probar leds (2V) hasta los motores y otros elementos. Hasta unos 15V. Es decir, lo ideal es que la fuente sea regulable desde cero hasta unos 15V. También es deseable que sea lo más "pura posible" para los circuitos electrónicos que generalmente no admiten mucha desviación en los valores de tensión y no desean que haya mucho rizado residual de alterna. Y ya puestos, si es conmutada, que no aparezca en su salida restos de las frecuencias de trabajo que se usan en ellas (del orden de Khz). Imaginemos que estamos trabajando en digital, un deficiente flitrado de esas frecuencias empezaria a dar fallos erráticos en los decos y centrales.Y si usamos esa fuente para comprobaciones y diagnostico de posibles fallos, tenemos que proceder descartando ya de entrada que si hay anomalias en lo que estamos probando, que no provengan de nuestros instrumentos. Por eso para taller, esas herramientas y los instrumentos tienen que ser de calidad. La más alta que nos sea posible.

Por esta razçon, personalmente, prefiero las fuentes lineales, al menos para el "taller". Dado el espectacular rendimiento de las conmutadas, es imposible no usarlas alli donde se requiera potencia a mansalva. Sencillamente no tienen rival. Sólo se espera que sean de la mínima calidad y afecten lo menos posible al entorno electromágnetico, ya muy sucio de por si. (si pudieramos "visualizar" el espectro de radiación de las ondas de radio, flipariamos. Si los fotones tuvieran masa, no podriamos andar un sólo paso!, jejejejeej).

(y ya que estamos, pacientes compañeros si seguis leyendo, ahora tenemos unos muy buenos emisores de todo tipo de ondas de radio, en nuestra casa, al lado mismo en nuestro router wifi, en los móviles, en los teléfonos caseros inalambricos que utilizan HF, en la señal del video sender del vecino, en las sondas en UHF de las pequeñas estaciones meteo, en los mandos a distancia .... no sé, compañeros como nos afectará a la salud, en principio son potencias reducidas ... pero ... yo no lo tengo muy claro, asi a intución, a bote pronto. Parece que no hay estudios definitivos sobre este tema, pero yo no lo sigo viendo claro).

Bueno! disculpas, seguimos, si, insisto ;-) seguis leyendo. Pienso que si es posible, mejor utilizar para trabajos de comprobación y test una fuente lineal. Si la queremos hacer nosotros, ya que el éxito de las conmutadas es tan rotundo que las fuentes comerciales para taller casí todas son conmutadas (se supone que de una calidad mínima), si deseamos auto-construirla y la queremos hacer lo más versátil que podamos a la par que eficiente, no todo son malas noticias ya que hay caminos para maximizar su rendimiento. O al menos hacerlas aceptablemente eficientes.

Y si me permitis, muestro algunos esquemas. Por supuesto no son nada originales, pero a lo mejor no se ven tanto como otras disposiciones para fuentes que son más usuales. Y por si puede ser de interés para algún compañero ;-)

La clave teórica está en reducir al maximo la diferencia entre la entrada y la salida de un integrado lineal. La clave práctica está en elegir un trafo conveniente.

Disponer de un trafo con multiples salidas. Por ejemplo, 3-6-9-12-15. Con un conmutador de 5 posiciones elegimos una de las salidas en correspondencia con la tensión que deseemos, por ejemplo si necesitamos 3V podemos elegir la 'escala' de 6V, y el potenciometro de mando y regulación tipìco de la fuente se convierte ahora en un "ajuste fino" siendo el conmutador de voltajes el "ajuste basto". Con este planteamiento, se puede obtener una fuente altamente eficaz con la pureza "DC" de los reguladores lineales.

Desafortunadamente este tipo de trafos no son demasiado comunes. Más habituales son los llamados "simétricos" que son dos bobinados en el secundario, por ejemplo 6+6 V, 12+12V, 15+15 ... estos son mucho más abundantes en los comercios.

Una disposición interesante, que no se ve demasiado, es la que he adoptado con una nueva fuente que me he construido. Es una fuente que cubre desde 1.2V hasta 35-40V. Nada menos que una diferencia entre extremos de más de 30V!. Al límite de lo que permite un circuito integrado regulador como lo puede ser el LM338, ampliamente empleado y conocido.

(¿Porque una fuente de hasta casí 40V? porque estoy construyendo una fuente de taller, con pretensiónes de "universal" y nunca sabré de antemano que tensión voy a necesitar, aún aquella sea no habitual. (y de hecho asi es, ya que raramente se necesitan más de 15V, pero ... se intenta hacer las cosas lo más versátiles que se pueda).

Bien, el trafo elegido ha sido uno de 15+15V capaz de suministrar 1A por bobinado. Extremadamente común hasta en el pequeño pueblo donde somos cuatro vecinos y el apuntador.

Ahora imaginemos, pongamos que necesitamos para un dispositivo 9V y cuyo consumo sea de 500 mA. Unos númerillos de nada ... 35V en la entrada del regulador, a nivel del electrolítico(s) de filtrado - 9V regulados = unos 26V. Potencia que se pierde en calor: 26V x 0,5 A = unos nada pero nada despreciables 13W que haran calentar de lo lindo al regulador. Y que le exigirá un refrigerador voluminoso que no suele ser barato.

Ahora supongamos que en lugar de 30V a la entrada, le introducimos más o menos la mitad, unos 16V. Numerillos ... 16V - 9V = 7V diferencial, 7V x 0.5A = 3.5W. Esto ya es otra cosa! hemos cuadruplicado la eficiencia.

Es decir, podemos tener una fuente con buen rendimiento y con disponibilidad máxima en un amplio rango de tensiones.

Ello se puede lograr con este esquema de rectificación, no demasiado habitual, pensando en la máxima eficiencia. gráfico 1:



Tenemos un esquema más o menos típico de rectificación, con la salvedad que hay un par de conmutadores insertados (en realiad uno sólo doble). En la foto y por la posición del conmutador, ahora trabaja la rectificación de manera clásica a onda completa con puente de diodos. Lo de toda la vida, vamos. Las tensiones de salida es hasta unos 35V filtrados y estabilizados. En esta posición del conmutador "basto" de tensón, se usaria para cuando haya que alimentar aparatos con requerimiento superior a 18 ó 20 V, o más.

Ahora fijemonos en este otro gráfico:



Ahora, estamos trabajando a media onda, con las fases opuestas en cada bobinado, siendo tierra o la referencia cero el punto medio del secundario del transformador. Y sólo trabajan los diodos D3 y D4. La tensión que le entra al condensandor de filtrado es la mitad, unos 16V.

Ello nos valdria y sería muy adecuado para tensiones típicas de 9, 12 V (o 13.8V tensión de una bateria de coche recien cargada) que son las más comunes con un muy buen rendimiento. Sin sacrificar tensiones más elevadas que podamos necesitar. Recordemos que hablamos de tener una fuente lo más universal posible. Hay que decir, respecto a las intensidades que cuando trabajamos a 30V la corriente máxima sera de 1A. Y cuando trabajemos a 15V la corriente que podremos extraer será de 2A. El trafo es de 30W y no se le puede extraer más que esa potencia. Las igualdades de la ley de Ohm deben cumplirse siempre.

En las fuentes de emisoras de radioaficionado, que ellas solitas suelen dar unos 20A para conseguir los 100W en antena que es el 'estnadar' en las bandas de radioficionados, casi la mayoria usan el sistema de doble bobinado y dos diodos de alta potencia ya que se logra el mejor rendimiento. Las fuentes conmutadas no son recomendables para radio por el tema manido de las interferencias. Aunque incluso en este campo se estan imponiendo sobre las lineales. Tal es su avasallador éxito.

Bueno! disculpadme el tochazo, para finalizar, ya que estamos, unas fotillos de la fuente que terminé (a ratos ya que estoy de trabajo ... entre ellos el de remodelar mi entorno de trabajo, pido precisamente disculpas si en las fotos todo se ve algo enredado, todavía no he terminado). Falta serigrafiar, pero ya lo dejaré para despues. Demasiado curro todo!

Un último detalle, he usado un transofmrador toroidal de alimentación. Estos tienen ventajas sobre los clásicos, menor calentamiento (más rendimiento neto) y casí nula dispersión de campo magnético por lo que no es necesario "apantallarlos". (impedir que radie al exterior).







Salutacions compañeros!

[Jordi]

Excelente disertación y fuente muy profesional, me recuerda a mi juventud cuando construí una de 12 v 1 Amp para el "banco de rodaje" de mis coches de Scalextric, la reducción de voltaje........ un simple potenciómetro bobinado, funcionaba y todo.
Ya que estamos, yo creía que las fuentes de ordenador proporcionaban corriente muy pura, precisamente por el hecho de alimentar unos componentes muy delicados, de hecho utilizo para la central una de portátil de 12 V, pero ahora ya me has dado que pensar con el tema, volver al trafo de halógenas, lo malo es que suelta 4 Amp, excesivo si hay un corto y no desconecta lo suficientemente rápido.

[Ktna-2100]

Collons Carles, todo esto da para que abras otro hilo

Menos mal que estás liado con trabajos fuera y dentro de casa, que si no ....

Lo de arreglar el entorno de trabajo ... ¿se refiere a que vas a hacerte un porche con asientos de cuero rojo, aire acondicionado, sonido stereo y todo lo demás?

La fuente ... desastrosa, no sé cómo has osado presentarla en sociedad sin serigrafía ¡ay señor, señor!, ahora bien ... que la fuente es potencia bruta, porque doy por hecho que la estabilización la dejas para el exterior ¿no?.

Salu2.

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Perdona, qué torpe, acabo de recaer en el display que te informa del valor de tensión y en esas aletas tan tentadoras que le salen en el culito.

¡ay pillín! que no nos mostraste todo el circuito ... sólo de pensar en su interior me sube la bilirrubina (a estos momentos mi amigo Germán y yo les denominamos pornografía electrónica

[Carles]

jajaja, gracias compañeros ;-) es que sucede que hoy no tengo muchas ganas de trabajar -fisicamente- asi que dale que te pego al teclado y lo demas ... todo por hacer, xd. Hasta el proyecto de la estación "parlanchina" que ya está básicamente terminado, tengo el programa escrito y ya he hecho funcionar de manera automatizada el mini reproductor mp3 ... sólo hace falta una prueba bien definitiva de todo, pero para elllo ... ay! tengo que terminar el entorno de trabajo, sino es muy incómodo.

Bueno! nada sólo un par de cosillas, Jordi, seguramente exagero un poco y me dejo llevar por alguna mania. Y tengo muchas! jejejej. También tengo una fuente de PC adaptada y la uso. Pero es diferente el caso para una fuente para taller. Personalmente prefiero usar una de las clásicas, lineales, como la que me he construido. Desafortunadamente los fabricantes de fuentes para PC, muchos de ellos desconocidos, son muy dispares y las calidades ... se espera que sean confiables, que tengan los menos restos de frecuencias altas y lo más atenuados posibles ... en última instancia es la confiabilidad de la fuente. Asi que tampoco me hagas demasiado caso. Lo mio es sólo prevención.

Salutacions compañeros ;-)