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Todo sobre los led´s ( Por X_Fuera99 )
Bueno, se ha comentado en este foro que alguno de nosotros quiere empezar a hacer algo con LED`s. Hace tiempo hice mis pinitos en este tema y me fue de una gran ayuda un tutorial de "Mamel" moderador de un foro de infórmatica. Aqui, el primer capitulo, dependiendo del éxito, mas, un saludo...
CONOCER LOS LEDS
¿QuÉ ES UN LED?
LED es el acrónimo de unas palabras inglesas, que traducidas significan: "Diodo Emisor de Luz".
Esto nos da las primeras pistas:
- Es un diodo, es decir un componente electrónico semiconductor, con polaridad.
- Emite luz, por lo que se usará en funciones de señalización, estética y, actualmente, iluminación.
Bien, un led no es más que un pequeño chip de material semiconductor, que cuando es atravesado por una corriente eléctrica, en sentido apropiado, emite luz monocromática.
Los primeros leds se fabricaron, a principios de los años 60, por la empresa Texas Instruments.
Estos primeros led estaban disponibles sólo en infrarrojo.
A mediados de los 60 la empresa "Mosanto" fabricó los primeros led, que daban luz en la zona visible del espectro lumínico. Basados en el compuesto "Arseniuro de Galio, eran de color rojo y su iluminación muy tenue.
En la actualidad se fabrican led con gran variedad de tamaños y voltajes, con iluminación mucho más brillante y en una gran gama de colores que incluyen los colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y blanco.
Igualmente hay led que emiten en la parte no visible del espectro luminoso, tanto en infrarrojo como en ultravioleta, que tienen muchas aplicaciones en señalización y detección.
CARACTERISTICAS
Comparados con las bombillas incadescentes (bulbos de linterna), presentan las siguientes ventajas:
.- Son muy tenaces, ya que se fabrican con rexinas epoxy, muchísimo más resistentes que un cristal. Tampoco tienen un filamento que se pueda quemar con el uso. Los led soportan con facilidad golpes y vibraciones que estropearían cualquier bombilla.
.- Son mucho más eficientes, ya que las bombillas para emitir luz tienen que poner su filamento a temperaturas que lo vuelvan incandescente y se pierde mucha energía en alcanzar esa temperatura. Los led consumen sobre un 90% menos que una bombilla de igual luminosidad.
.- Debido a todas estas propiedades, los led son mucho más fiables que las bombillas y tienen una vida media que supera los 10 años.
ESTRUCTURA
Un led típico contiene un chip semiconductor, emisor de luz, y unos terminales donde apoyar el chip (por donde, a su vez, le llega la corriente). Nada más (y nada menos).
Todo ello embebido y recubierto por un encapsulado de epoxy que sirve de protección y de lente para enfocar la luz.
Vamos a verlo con una imagen:
Hay un hilo muy fino, entre el cátodo y el ánodo, que podría dar apariencia de fragilidad, pero no es así; y ello porque
1.- No tiene que ponerse incandescente (de hecho apenas se calienta).
2.- No está al aire, sino incrustado dentro del epoxy.
TIPOS DE LED
Grosso modo podemos clasificar los led en: Discretos (individuales) y Agrupados (Displays o matrices)
Dentro del grupo de led individuales o discretos podemos encontrar varios tipos:
.- Estandar: Son los led clásicos de toda la vida. Con la forma cilíndrica, abovedada y que se presentan en tamaños de 3 y 5 mm de diametro. Se caracterizan por tener el encapsulado teñido del mismo color que la luz que emiten. Es frecuente encontrarlos en color rojo y verde, aunque también los hay amarillos.
Además pueden encontrarse con formas variadas (rectangular, triangular, de punto...) para adaptarlos a diferentes necesidades. Se usan principalmente como señalizadores para indicar el funcionamiento de algún dispositivo. Aunque también cumplen una función de adorno y estética.
.- Ultralumínicos o "de alta luminosidad": Similares en tamaño y forma a los anteriores, se caracterizan porque su encapsulado es transparente (o levemente tintado). Además emiten mucha más luz que los anteriores, por lo que se usan para señalización en ambientes muy iluminados (donde los estandar apenas se harían notar); aunque sus aplicaciones se amplían hacia el campo de la iluminación y estética (Nos encantan a los "modderos").
Se los puede encontrar en varias formas y tamaños.
Es habitual encontrarlos con forma cilíndrica, abovedada. En tamaños de 3 y 5 mm.
La gama de colores es más amplia, incorporando los azules, rojos, amarillos, anaranjados y verdes (con varias tonalidades según los fabricantes) y el blanco; entre otros colores.
En los últimos años están comenzando a aparecer nuevas variantes de led ultralumínicos:
Con tamaños mayores, de hasta 10 mm. de diámetro.
Con encapsulados que evitan los terminales para soldar, en favor de conexiones a rosca o bayoneta, con usos que abarcan desde linternas a pilotos para bicicletas.
En cuanto a las agrupaciones de led, decir que son led colocados juntos dentro del mismo encapsulado.
Uno de los terminales es común para todos los leds que componen el grupo, mientras que habrá otro terminal para cada uno de los led.
.- Led dobles o tricoloreados. Frecuentemente en colores rojo y verde.
En esencia son dos led dentro del mismo encapsulado. Tienen tres terminales: uno central que es el negativo y dos laterales que son los positivos, para cada uno de los led.
Se denominan tricoloreados por poder adquirir distintas tonalidades según esté encendido uno u otro (o los dos) led inviduales de que se compone.
Los encontrareis tanto en iluminación estandar, como en alta luminosidad.
.- Matrices: Con las típicas barras de led, aunque también hay matrices de puntos para componer paneles.
Dentro de este grupo encontramos los típicos displays de 7 segmentos.
.- Otras agrupaciones: Los avances tecnológicos en torno a la fabricación de led, permiten utilizarlos como fuentes de luz en automoción, en el hogar, etc.
Para lograr una iluminación adecuada se emplean grupos de led, conectados en común, a los que se añaden otros componentes electrónicos y "enlatados" en casquillos estandar, que permiten conectarlos como si se tratase de bombillas corrientes.
.- Por último, no podemos dejar de mencionar los nuevos "monstruos" de esta gran familia.
Contienen hasta 4 chip en el mismo led y alcanzan intensidades luminosas, impensables haste hace unos pocos meses.
ACCESORIOS
Y, ¡cómo no!, incluso estos pequeños artefactos tienen complementos y accesorios.
Por un lado tenemos los embellecedoresy reflectores, de plástico o metal.
Por otro lado se pueden encontrar conectores de presión, que evitan realizar soldaduras. Se usan en paneles industriales donde sería dificultoso sustituir un led estropeado, teniendo que desoldarlo y volver a soldar el nuevo.
También hay combinaciones de embellecedores y conectores en el mismo accesorio.
Hasta aquí este primer capítulo sobre los led!!
Sé que no podriais esperar el capitulo dos por mas tiempo... 
LED, C/TECNICA
Bien, ahora que ya conocemos algo más sobre los leds es tiempo de que echemos un vistazo a sus carácterísticas técnicas.
Aunque esta es una guía para "no iniciados", supondremos que todos sabemos algo de lo que son las unidades de medida que se usan en lo relativo a electricidad.
El que no sepa nada de nada, haría bien en buscar por la web, alguna página donde pueda colmar sus ansias de conocimiento.
POLARIDAD
Como vimos en el post anterior, los led tienen polaridad y es preciso conectarlos en el sentido correcto.
Así que lo primero que debemos saber es como conocer su polaridad.
Antes que se me olvide recordad: El ánodo es el terminal que se debe conectar a la toma de corriente positiva (+).
El cátodo es el terminal que debemos conectar a masa (-).
Esto no es del todo exacto, en realidad el cátodo debe estar conectado a una tensión inferior que el ánodo. Pero para simplificar vamos a considerar que lo conectamos a masa.
Normalmente el chip del led se suele ubicar sobre el cátodo, que tiene forma de copa y es más grande que el ánodo.
En la imagen de arriba se ve claramente el cátodo, que es el terminal situado a la derecha. Justo encima de él vemos brillar el chip.
Como esta regla no es 100% universal y, además, hay led con cubiertas bastante opacas en las que no se aprecia el interior; haríamos bien en buscar otra forma de reconocer los polos.
Si el led es nuevo tendrá los terminales de distinta longitud.
El terminal más largo se corresponde con el ánodo (+).
Si el led tiene los terminales recortados, todavía podemos conocer su polaridad.
En este caso hay que coger el led y fijarse en la base del encapsulado.
En un lado de la circuferencia base veremos una zona plana (achaflanada). El terminal situado junto a esa zona será el correspondiente al cátodo (-) del led.
En esta imagen se aprecia la zona de la muesca en la base.
Estas 2 reglas son universales, independientemente del fabricante, en todos los led la patilla larga es la que corresponde al ánodo y la corta, junto a la muesca de la base, la del cátodo.
Y si tenemos un led cuadrado, sin muescas, y con los terminales recortados...
¡Fácil! Se coge una pila pequeña de 1,5V y se conecta el led mediante un par de cables.
Si se ilumina ya tenemos la polaridad, (El terminal que esté conectado al polo positivo de la pila será el ánodo del led) y si no, pués damos la vuelta a la pila.
Si el led es doble, tendrá tres terminales. Normalmente la patilla central se corresponde al cátodo (-) y es común para los dos led. Mientras que los terminales de los extremos son los ánodos (+) de cada uno de los led.
En cuanto a las matrices y displays los hay de cátodo común y también de ánodo común. Si no tenemos su hoja de datos habrá que usar el método de la pila.
INTERPRETAR LAS HOJAS DE DATOS
Si adquirimos nuestros led en una tienda, no debemos olvidar, antes de pagar, preguntar por las especificaciones de los led.
Si, por el contrario conseguimos los nuestros a través de la red, nos tendremos que acostumbrar a interpretar las hojas de datos (Datasheet). Vamos a verlo con un ejemplo.
Ante todo tenemos que centrarnos en los valores de la columna "Typ". Esos son los valores para el funcionamiento normal del led. Podemos llegar a los valores de la columna "Max", pero no es aconsejable emplearlos para el funcionamiento cotidiano del led. Sería como llevar un automóvil siempre a tope de revoluciones. Funcionará, pero seguramente estemos acortando su tiempo de vida.
Forward Voltaje: Abreviado: VF, Es el voltaje en polaridad directa, aunque si estamos visitando páginas en inglés con el traductor de Google nos parecerá como "Voltaje Delantero" Gracias Rutger
Es el voltaje de trabajo del led y variará en función del color, de la intensidad luminosa y del fabricante. Se mide en Voltios.
Forward Current: Abreviado IF, la traducción Google, en este caso es "Corriente Delantera".
Es la intensidad de la corriente que precisa el led. Se mide en Amperios, aunque dadas la bajas intensidades a las que trabajan los led se suele mostrar en miliAmperios. 1 Amp.= 1.000 mAmp.
Estos son los datos principales que debemos conocer antes de conectar nuestros led.
Las hojas de datos son distintas dependiendo del fabricante. Vamos a poner otro ejemplo:
En este caso hay datos de varios led distintos, uno en cada fila.
Tenemos una columna VF Typ que nos dice el voltaje de trabajo normal del led.
Pero, aunque hay datos para IF Max. no encontramos, por ninguna parte la IF Typ.
En este caso nos tenemos que fijar en la columna "Luminous Intensity" (Intensidad luminosa)
Por ejemplo en la primera fila vemos que pone 5mcd @ 10mA. Nos indica la luminosidad que emite el led al trabajar con una determinada intensidad eléctrica, en este caso 10 miliAmp.
Pues bien, recordando no superar nunca la IF max, podemos interpretar que un valor adecuado, para la intensidad de la corriente a suministrar al led, sería un promedio entre la IF max y la intensidad indicada en esta casilla.
En este caso IFmax=30 mA y IF para producir 5 mcd= 10mA. Nuestro led se sentiría muy feliz trabajando con intensidades en torno a 20 mA.
El resto de datos, angulo luminoso, longitud de onda, etc. no son críticos para la conexión del led, por lo que no hablaremos sobre ellos.
Sólo un par de menciones:
IR y VR (R de Reverse): Indican la intensidad y la tensión que puede soportar el led, cuando lo conectamos en sentido inverso al normal. Como vamos a trabajar siempre con una resistencia conectada al led, no vamos a llegar a esos valores así que nos olvidamos de ellos.
Intensidad luminosa: La podemos encontrar medida en Lúmenes o en Candelas.
Cuanto mayor sea el número más iluminará el led.
El Lumen mide la cantidad de luz en un área dada, mientras que la Candela mide la intensidad luminosa de la fuente. Normalmente en los led se muestra la medida en Candelas o, más frecuentemente en miliCandelas (mcd).
Para pasar de Lumen a Candela podemos dividir los Lúmenes por 12,5 para una cifra aproximada.
Para hacernos una idea 1 Candela sería la cantidad de luz emitida por la bombilla de una linterna pequeña, alimentada por 2 pilas de 1,5V. y con un consumo de 2 Watios; vista desde una distancia de unos 30 cm.
La intensidad luminosa de los leds es pequeña, así que se suele medir en miliCandelas.
Así tenemos los leds estandar con luminosidades de 10 a 100 mcd. Los led de alta luminosidad que pueden llegar a dar unas 5.000 mcd o algo más y los nuevos "monstruos" que pueden alcanzar las 15.000 mcd.
Imaginad un sólo led que ilumina como 15 linternas pequeñas !!!
Impresionante, eh? lo que oculta una cosa tan pequeña. Aun teneis ganas de poner luces al coche?????
INTEGRAR LED EN UN CIRCUITO
Una vez comentados los tipos y formas de Led´s es hora de aprender como conectarlos, recordaros que este tutorial está basado en el original que conecta en la fuente de alimentacion de nuestros ordenadores, que básicamente se puede trasladar a lo que se quiera hacer cambiando el voltaje, sigamos...
Abordaremos, ahora, las diferentes opciones que tenemos para conectar nuestros led mediante un circuito adecuado.
Llegados a este punto hay que hacer una advertencia: Los que no puedan, no quieran, o no tengan el material y las herramientas necesarias, para efectuar uniones eléctricas mediante soldadura, que no sigan adelante.
Los led (salvo excepciones) se fabrican para ser ensamblados mediante soldadura. Las uniones con cable enrollado y cinta aislante, a la larga, son fuente de problemas.
No voy a explicar aquí, los procedimientos de soldadura. Para los que empiezan les recomiendo prácticar antes un poco en otro sitio antes de meterse en mas berenjenales...
Sólo mencionar que por las características de los componentes que se usarán, será frecuente que tengamos que hacer soldaduras "al aire", es decir sin apoyar los componentes en placas base, sino uniéndolos directamente entre si.
Para este tipo de soldaduras es aconsejable estañar, previamente, los terminales de los componentes y, tras ponerlos en contacto, acercar la punta del soldador para que el estaño de las dos partes se funda y forme un solo bloque.
Material necesario.
.- Led
.- Resistencias
.- Soldador y estaño
.- Alicates pequeños (para doblar los terminales cuando sea necesario)
.- Aislante: Cinta aislante o, mejor, tubo termorretractil.
Un problema que se nos presenta con cierta frecuencia, es el calcular el valor de las resistencias para los leds.
Por regla general siempre que conectemos led a nuestro PC, tendremos que ponerles resistencias limitadoras.
Los led suelen trabajar con tensiones que oscilan entre 1,5 y 4 Voltios y nuestra FA tiene salidas, en los molex, con tensiones de 5 y 12 Voltios.
Para rebajar esa tensión hasta los valores que necesitan los led, debemos poner en serie, con uno de sus terminales, una resistencia con el valor en Ohmios ajustado.
Ahora bien, es indiferente en cual de los terminales del led, debemos conectar la resistencia.
Para conocer el valor de la resistencia para nuestro led, usaremos la siguiente fórmula:
Donde R es el valor de la resistencia medido en Ohmios
VS (Source Voltage) es el voltaje de la fuente, en Voltios (5 ó 12 serán los valores frecuentes)
VF (Fordward Voltage) es el voltaje del led, en voltios, que tomaremos de su hoja de datos.
IF(Fordwar Current) es la intensidad de trabajo del led, en Amperios. Cuidado con este valor, ya que en las especificaciones suele venir en miliAmperios; así que habrá que dividirlo por 1.000 (en general los valores oscilarán entre los 0.015 y los 0.030 Amperios)
Si nuestros led son reciclados y no conocemos sus datos podemos intentar usando los siguientes valores:
Led estandar
Rojos 1,5 V. y 0,015 Amp.
Amarillos y verdes 1,8 V. y 0,015 Amp.
Led de alta luminosidad
Rojos 2 V. y 0,020 Amp.
Verdes 3 V. y 0,020 Amp.
Azules 3,5 V y 0,020 Amp. (Errata corregida. Gracias jmnava)
Blancos 3,5 V y 0,020 Amp.
Estos valores son conservadores, seguramente se podrían aumentar un poco.
Led individual.
Conectar un único led es sencillo, mirad este esquema.
De una toma de corriente (+) sacamos un cable y lo soldamos a una resistencia. La resistentencia la soldamos al ánodo del led. Soldamos otro cable al cátodo del led y lo conectamos al conector de masa.
Nota: El termino "Masa" lo podeis encontrar con diferentes denominaciones: GND (Ground, en inglés), Tierra (mal llamado, pero a veces se encuentra); 0 Voltios, etc.
En nuestros PC encontraremos masa en los cables negros del Molex.
Para calcular el valor de la resistencia echamos mano de la fórmula.
VS-VF serían 5 V del molex - 1,6 del led = 3,4V.
3,4V. divido entre 0,017 Amperios que consume el led = 200 Ohmios.
A la espera de poder tener una calculadora de resistencias en nuestra Web, podemos usar ESTA CALCULADORA, de MetkuMods
En la 1ª casilla ponemos el voltaje de la fuente.
En la 2ª casilla ponemos el voltaje del led.
En la 3ª casilla ponemos los miliamperios del led. Ojo: con esta calculadora pondremos el dato en miliamperios, NO en amperios, así que nada de decimales.
Pinchamos en el botón y obtenemos:
En la 4ª casilla el valor calculado de la resistencia.
En la 5ª casilla el valor estandar más próximo de la resistencia, (el que pediremos en la tienda).
En la 6ª casilla los Watios disipados por la resistencia.
En la 7ª casilla el valor en Watios que debe soportar la resistencia.
Para led individuales nos olvidamos de estas 2 últimas casillas y pediremos resistencias de X Ohm y 1/4 de Watio.
Grupos de Led.
Led en serie.
Para conectar led en serie debemos unir el cátodo de un led con el ánodo del siguiente y repetiremos con el resto de led para completar la serie.
El ánodo del primer led ira conectado a la toma de corriente (+). El cátodo del último led se conectará a masa.
Con este tipo de conexión se reparte el voltaje de la fuente entre los leds. La intensidad de la corriente será la misma para todos y será la del led que tenga el mayor valor IF.
Como el voltaje de la fuente se reparte "equitativamente" entre todos los led de la serie, tendremos que poner leds que sean iguales o, si son de distinto color, que sus valores de IF y VF sean iguales o muy aproximados.
El número máximo de led que se pueden poner en serie depende del voltaje de la fuente y del voltaje de los led.
Por ejemplo: tomando el cable molex de 12 V. podemos poner hasta 6 leds rojos de 2 V. cada uno. También podríamos poner 4 led azules de 3 V.
Siempre el número de led, multiplicado por su VF debe ser menor o igual que el voltaje de la fuente.
Si el número de led por su VF no llega a igualar el voltaje de la fuente tendremos que poner una resistencia al principio o al final de la serie.
Para calcular el valor de la resistencia volvemos a MetkuMods, pero a su calculadora de resistencias para series de led.
En este caso tendremos que rellenar una casilla más, justo encima del botón de cálculo.
Pondremos el número de led que llevará la serie.
Obtendremos el valor de la resistencia y, al ir a comprarla, la pediremos de X Ohmios y 1/4 de Watio.
Un problema de este forma de conectar los led es que, si ponemos uno con la polaridad invertida, no se iluminará ninguno de los led de la serie.
Lo mismo ocurre si uno de los led se estropea.
Habrá que reemplazar el led roto, o cambiar la polaridad del led que esté mal colocado, para que toda la serie funcione correctamente.
Led en paralelo con resistencia común.
Aquí se trata de sacar un cable de la toma de corriente (+), colocarle una resistencia adecuada e irlo llevando hasta los ánodos de los distintos led.
Por otro lado llevaremos un cable que vaya conectando los respectivos cátodos de los led y que llegue hasta la conexión de masa.
Este tipo de conexión No es recomendable porque:
1.- Los led deben ser exactamente iguales porque si uno de ellos tiene una resistencia interna menor, se llevará gran parte del voltaje (pudiendo llegar a quemarse) mientras que el resto apenas se iluminaría.
2.- La resistencia limitadora debe disipar la energía no consumida por todos los leds y por tanto, tendremos que poner resistencias más grandes de, al menos 1 Wattio, o corremos el riesgo de que se nos queme la resistencia.
Si, de todas formas, quereis poner vuestros led de esta manera, aquí teneis la correspondiente Calculadora de led en paralelo de MetkuMods.
Al igual que en el caso anterior hay que indicar el número de led que vamos a conectar, en la casilla que hay justo encima del botón de calcular.
Aquí si hay que mirar las dos últimas casillas.
Por ejemplo si conectamos a la línea de 12 V. 5 led de VF=2 V. e IF = 20 mA. (Led rojos de alta luminosidad); veremos que la potencia disipada por la resistencia será de 1 Wattio y que la potencia recomendada para la reistencia será de 1,667. Esto independientemente del valor de la resistencia en Ohm
Led en paralelo.
Para este tipo de conexión tenderemos un cable desde la toma de corriente (+).
A este cable iremos soldando los ánodos de los led, cada uno con su resistencia correspondiente.
Por otro lado habrá otro cable al que se irán soldando los cátodos de los led y que, finalmente terminará conectado a masa.
En este caso, para calcular la resistencia, lo haremos como si se tratara de led individuales
Este es el sistema de conexión recomendado por los fabricantes de led.
Es sencillo de realizar, tender un par de cables que vayan recorriendo los puntos a los que queramos llevar la corriente y soldar los led (cada uno con su resistencia) en los puntos precisos.
Si un led se estropea o está mal colocado el resto de led funcionará con normalidad.
No hay ninguna restricción en cuanto a color, voltaje y amperaje de los led. Podremos combinarlos como nos venga en gana.
Podremos colocar tantos led como queramos (mientras aguante la FA). Con una FA de 350 Watios podremos colocar unos 50 led sin perjudicar al resto de componentes.
Para finalizar recordad aislar convenientemente los terminales de los led cuando hayais realizado las soldaduras.
El tubo termorretactil es mejor que la cinta aislante. Lo podemos comprar en tiendas de electrónica o donde vendan recambios eléctricos para automóviles.
Lo encontraremos en varios colores y diámetros. Para led y cables finos nos bastará con que sea de 1,2 ó 1,4 mm.
No es muy caro, en torno a 1 euro el metro, para estos diámetros y los acabados son mucho más profesionales que si usamos cinta aislante aparte de que potegen mejor contra las salpicaduras, gasolinas, siliconas aceites y demás...
En esta cuarta entrega de hazte el coche fántastico por capitulos, el esquema mas sencillo para prácticar...
Pero para completar esta pequeña guía sobre los leds, voy a ir subiendo algunos circuitos sencillos para mostrar algunos efectos que se pueden lograr con los led.
Tenía pensado hacer un post con 2 ó 3 circuitos, pero como sigo buscando, estoy encontrando nuevas cosas interesantes.
Así que no sé cuantos voy a poner, hasta que me canse o me echeis a gorrazos.
Herramientas y componentes:
Soldador y estaño.
Led (por descontado).
Algunos componentes electrónicos que iremos describiendo según sea necesario.
Alicates, destornilladores, etc.
Placa de circuito impreso: Para conectar unos cuantos led sueltos que iluminen nuestra carroceria, nos bastaba con unos cables y unas resistencias que se pueden soldar en las patillas de los led. Aislamos las partes metálicas, colocamos los leds en su lugar y listo.
Pero para hacer algo un poco más complejo se requiere una base, donde apoyaremos y soldaremos los componentes.
Como estamos empezando no vamos a complicarnos la vida con placas fotonsensibles, ácidos, reveladores y demás parafernalia (Lo dejamos para cuando seamos unos expertos).
Por ahora nos conformaremos con comprar placas perforadas con pistas en tiras.
Vistas por la cara de las pistas son unas cosas como esta:
Este será el componente más caro de nuestros montajes:
Las hay en varios tamaños, la más pequeña mide 10x5 cm. y nos costará unos 3€. Dispone de 36 ó 37 pistas (según cuadre el corte de fábrica) y tiene 18 agujeros en cada pista.
Se corta fácilmente con un arco de sierra y hoja para metales, por lo que podremos aprovecharla para varios montajes.
Como todo objeto plano tiene dos caras:
1.- Cara de las pistas, es la que se ve en la imagen. Tiene pistas de cobre longitudinales. En esta cara se realizan las soldaduras.
2.- Cara de los componentes: En esta cara se colocan los componentes, introcuciendo sus terminales por los agujeros que ya vienen de fábrica, de esta forma sus terminales atraviesan los agujeros y se pueden soldar por la otra cara.
Por sus características, en ocasiones necesitaremos hacer cortes en las pistas o enlazar unas pistas con otras.
Para enlazar pistas haremos unos puentes entre pista y pista. Para los puentes cortos podemos usar los recortes de los terminales de los componetes hayamos utilizado. Si los puentes son más largos emplaremos algún trozo de cable fino.
Colocaremos los puentes en la cara de componentes
Para hacer cortes en las pistas la forma más sencilla es usar una broca para metales de 3 ó 4 mm. a la que haremos girar con la mano (Nunca usar la taladradora).
Esquemas y planos de montaje.
Para cada proyecto subiré su correspondiente esquema eléctrico y el plano que indica como se deben colocar los distintos componentes en la placa perforada.
Símbolos
Se usarán los símbolos comunes que se emplan en los programas de esquemas electrónicos.
Los más frecuente serán:
En la columna de la izquierda están los símbolos para las conexiones de corriente (12V y masa en el original, pero podeis hacerlo con una pila cuadrada de 9V en el coche respetando la polaridad) y, debajo, dos componentes sin polaridad, es decir su posición en la placa será indiferente.
Abajo del todo está el símbolo del potenciómetro o resistencia variable que tendrá tres terminales: dos laterales y uno central que se corresponde con la flecha.
En la columna de la derecha están los componentes que tienen polaridad y que habrá que colocar de forma adecuada en la placa, respetando la orientación del ánodo (+) y el cátodo (-).
El último componente es el Transistor que tiene tres terminales: Colector, Base y Emisor.
Cada uno de estos terminales tiene una función específica y habrá que respetar su colocación.
Hay varios tipos de transistores que iremos comentando cuando aparezcan en algún circuito.
Cada uno de los símbolos lleva una letra, con un número de orden para identificarlos con facilidad.
Igualmente se indica el valor, con su correspondiente medida, o el tipo específico del componente (transistores y diodos)
Planos de montaje
Tendrán este aspecto:
Imaginad la placa vista desde arriba por el lado de los componentes.
Los trazos verdes representan las pistas, que se verían si la placa fuese transparente.
Los símbolos amarillos son los distintos componentes y los círculos rojos representan los pines.
La entrada de corriente se representa como un conector, pero se pueden soldar dos cables directamente. Hay que tener cuidado de colocar la masa y los voltios en su respectivo lugar.
Los componentes llevan su letra de identificación con su número de orden y, en los que tienen polaridad se indica el ánodo mediante un signo (+).
Además en la parte de abajo vemos la representación de un puente y de un corte en la pista.
Y con esto estamos preparados para comenzar a montar nuestros propios circuitos.
UN LED INTERMITENTE.
Cuando vi, por primera vez, este circuito me dio la impresión de que no podía funcionar.
Lo probé con los programas Crocodile y CircuitMaker y, efectivamente en ambos casos daba error.
Pero, por si acaso, lo monté en mi placa de prototipos y ¡coño! si que funciona.
Componentes:
D1 = Led. Puede ser estandar, de cualquier color, o de alta luminosidad rojo. Dado que le van a llegar, apróximadamente 1,7V si usamos led verdes o azules de alta luminosidad no se encenderán por completo.
R1 = Resistencia de 1.500 Ohm (también se puede pedir por 1,5 kOhms ó 1k5) y 1/4 de watio.
C1 = Condensador electrolítico de 470 microFaradios (470uF) y 16V.
Tiene polaridad. El terminal largo es el (+), además lleva una banda de distinto color en el cuerpo que indica el terminal (-).
Q1 = Transistor 2N2222A. Suelen tener grabada una letra "c" justo encima del colector, pero por si acaso, si lo comprais, pedid que os identifiquen qué patilla es el colector, cuál la base y cuál el emisor.
Y eso es todo.
Circuito:
Un comentario: las líneas entre los componentes indican pistas o cables por donde debe circular la corriente.
Si las líneas se cruzan con un punto "gordo" en el punto de cruce, quiere decir que hay una conexión o empalme entre las líneas.
Si no hay un punto en el cruce, quiere decir que las líneas se cruzan "a distinta altura", sin tener conexión entre ellas.
Funcionamiento:
El 2N2222 es un transistor de tipo NPN. Su funcionamiento normal es el siguiente: Cuando recibe una señal eléctrica en el terminal de Base, deja pasar la corriente entre el Emisor y el Colector. La cantidad de la corriente que pasa entre E y C es proporcional a la intensidad de la señal que le llega por B.
Por eso me resultaba raro el circuito. Vemos que al transistor no le llega la corriente por E, si no por C (al reves de lo habitual) y además la patilla B se queda sin conectar.
En este caso hacemos trabajar al transistor en inversa.
Cuando damos tensión al circuito, hacemos que se cargue el condensador a través de la resistencia R1.
Cuando el condensador almacena una determinada carga, llega un momento en que se sobrepasa la capacidad del transistor, lo que permite que pase la corriente en sentido inverso, llegando hasta el led y haciendo que se ilumine.
Al iluminarse el led, el condensador pierde parte de su carga y ya no es suficiente para atravesar el transistor, con lo que el led se apaga. Mientras tanto el condensador vuelve a acumular carga, repitiéndose el ciclo.
No hace falta colocar resistencia limitadora para proteger el led, porque la corriente que atraviesa al transistor es de, aproximadamente, 1,7V. que está dentro de lo normal para un led.
Montaje
Realmente con estos pocos componentes no es, estrictamente, necesario hacer el montaje en placa.
Se podría hacer con soldaduras al aire y luego aislarlo con cinta o con adhesivo termofusible y pegarlo a la parte de la carroceria que os plazca.
Pero es una forma sencilla de comenzar a practicar.
Basta con un trozo de placa que tenga 7 tiras con 8 agujeros. En una placa de 10x5 cabrían 10 montajes como este.
Si os decidis a montarlo, podeis sustituir el conector de corriente por un par de cables que lleven 12V (O la pila de 9V) y masa.
Eso sí, cuidando de no confundirse al soldarlos y conectarlos.
Igualmente se pueden soldar un par de cables en la posición del led, y soldar el led al otro extremo de los cables.
De esta manera podeis llevar el led a lugares donde no entraría la placa.
Para soldar comenzad primero, por los componentes de menor altura, en este caso los puentes. Y seguid por la resistencia y luego el resto. Si se suelda algún cable a la placa, dejadlo para el final.
Revisad bien el circuito y aseguraos de poner los componentes en la polaridad correcta antes de soldar.
No le he dicho antes pero, una vez soldados los componentes, debeis cortar los extremos sobrantes de los terminales que asoman por el lado de las pistas.
La imagen de arriba es una vista desde el lado de las pistas (por eso está invertida respecto a imagen del montaje), para identificar, perfectamente, los lugares en los que hay que hacer algún corte.
En este caso es fácil saber donde hacer el único corte, pero en placas más grandes, con varios cortes de pistas y sin puntos de referencia es necesaria para no cometer errores al cortar las pistas.
Modificaciones:
Al ser un circuito tan sencillo hay pocas cosas que se puedan modificar.
Podeis probar con otros valores de condensador. Uno de 220uF hara que el parpadeo sea más rápido, mientras que uno de mayor valor, hara que vaya más lento.
Dentro de poco volveremos con más circuitos.
