19/7/2014

cargador solar improvisado

 Con éste cargador podemos cargar diversas pilas de ion litio, es cuestión de colocar correctamente la polaridad y hacer buen contacto eléctrico !!












En las imágenes no se aprecia el diodo schottky !

9/7/2014

Caja de luz

No es la caja de que todavía guarda la esperanza (pandora) sino la caja que "absorbe luz" y cuando se abre la entrega mediante diez leds de luz blanca.


Se debe dejar espacio al lado opuesto de la tapa para que quepan los leds



por razones de espacio se elaboró pcb con los
 elementos conectados por el lado del cobre








Materiales:
Un Panel solar de 5 a 6 voltios en vació y 60 cm2 aproximado...)
Un Transistor referencia C458 (del grupo ECG85:  Emisor-colector-base)
Diez leds flux o leds de 5 mm, conectados en paralelo.
Un diodo  1N5819 (evita que  la pila afecte el panel solar en ausencia de luz solar)
Una pila de celular Nokia  ....
Un resistor de 3 ohmios a 1/4 de vatio
Un resistor de 1K Ohmios a 1/4 de vatio (va entre el positivo de la pila a la base del transistor)
Un reedswitch o interruptor magnético (va desde el polo negativo de la pila  hasta la base del transistor para ponerlo en no conducción o "corte", cuando tiene el imán cerca o se cierra la caja)
Un pequeño imán de neodimio
Un trozo de lámina de poliestireno (de 1 mm de espesor que se puedes cortar con tijeras y pulir con lija)
Una caja para guardar documentos genérica!)
DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO
Cuando exponemos la caja al sol el panel solar empieza a carga  la pila de celular a través de un diodo, en el momento que abramos la caja el interruptor magnético se separa del imán y pone a conducir el transistor entre emisor y colector, el cual a través de una resistencia de 3 ohmios energiza los leds.





































Nota: en las imágenes aparece una resistencia de colector de 33 Ohmios por error, cuando en realidad debe de ser de 6,8 Ohmios!

6/4/2014

Panel solar cargando pila de celular

Con la carga de la pila los leds duran mas
 de 12 horas alumbrando

Toda radiación electromagnética cuando choca con los cuerpos provoca desprendimiento de partículas o por lo menos una desbandada de electrones!!
Cada celda de una hoja al recibir  energía solar produce biomasa!!
10x6.5 cm de superficie y a pleno sol
 produce 6 voltios, sin carga!

Hay  tres tipos de paneles solares comunes:
*Los policristalinos que al apreciarlos se les nota múltiples polígonos amorfos que dan visos iridiscentes entre gris y plateado, divididos en zonas, por tiras o láminas metálicas plateadas, cada segmento representa una celda o pila fotoeléctrica, cuando se logran contar las zonas,se puede deducir  el voltaje del panel solar, ya que en vacío a plena luz solar el "panel solar dará la sumatoria de estos voltajes parciales".
* Los monocristalinos presentan un aspecto de color regular oscuro dividida en segmentos de igual tamaño, cada segmento lleva un hilo metálico diminuto que separa del siguiente.(son los mas eficientes)
*Las celdas solares amorfas son elaboradas con una película o pintura de material fotosensible que recubre una cara de la lámina de vidrio o plástico transparente (que puede ser policarbonato).
De los tres tipos mencionados de celdas solares la mejor es la monocristalina, dependiendo si tiene cubierta o recubrimiento de calidad como vidrio,(o material vítreo) ya que el sol es inclemente y los torna opacos! (he probado con celdas de superficie plásticas y han durado alrededor de 3 años, en Cali), además sí algo tapa o hace sombra parcial al panel, ésto descompensa y crea la posibilidad de daño en el  panel.
Su  rendimiento promedio es del orden del 10 al  22%, y vida útil de 10 a 20 años , ya que ellos con el uso se degeneran (o desgastan), quedando reducidas en un material altamente contaminante por tener selenio, cadmio y otras sustancias tóxicas.
Si asumimos que el sol nos entrega 1000 vatios por metro cuadrado, entonces 1 m2 producirá de 100 a 220 vatios.(0,01 a 0,022 w/cm2)
* Cuando no podemos recurrir a superficies grandes, usamos paneles pequeños y esto implica buscar paneles de buen rendimiento y de más voltaje "para sobrecargarlos", haciendo que suministren un poco de mas corriente, en detrimento del voltaje. De ahí que el voltaje en vacío sea mayor al de carga o de trabajo.
Otros usan la técnica de de considerar por ejemplo un 20% menos de voltaje por celda (o,48 voltios si fuese de 0,6 voltios), para extraerle mas intensidad eléctrica al panel fotovoltaico.
(en otras palabras la carga resistiva debe ser tal que a plena carga, el panel solar refleje 20 % menos del  voltaje en vacío)
*Otra técnica para aprovechar al máximo la energía en los pequeños paneles solares!, es el de hallar la potencia adoptando la mitad del voltaje en vacío por la mitad de la corriente máxima que puede suministrar el panel solar. (La Máxima corriente se obtiene midiendo corriente de forma "rápida, con una carga que tenga un valor resistivo cercano a cero", o mejor usar un reóstato entre 15 y 150 ohmios como carga.), éste referente me parece más plausible !




En el trabajo de instalación de paneles solares es importante es adecuar el panel solar , con su resistencia interna, a la resistencia de la carga o receptor todo para obtener el máximo paso de corriente eléctrica posible.



Interruptor activado por sonido (vox) con opción de bloqueo ante la luz
Con tan solo un aplauso podes prender la luz!!
MATERIALES
Semiconductores:
Dos transistores NPN referencia C458 (Q1, Q2) o de ese grupo
Un transistor PNP referencia S8550 o en su defecto usar el 2N3906 (Q3) 
Un diodo, preferible 1N5819  ( k )
Ocho leds de luz de chorro, de luz blanca, de 3 voltios , preferibles flux.
Un pequeño panel solar de 4,5 a 6 voltios en vació (sin carga) y de 6,3 x 10,3 cm de superficie aproximado.
Resistores:
Dos de 1Kohmio 1/4 de vatio (R1, R5)  ( marrón, negro, rojo, dorado)
Uno de 2 Mohmios a 1/4 w (R2)   (Rojo,negro, verde,dorado)
Uno de 10Kohmios a 1/4 w (R3)  (Marrón, negro, anaranjado, dorado)
Uno de 47 Kohmios a 1/4 w (R4)  (Amarillo,violeta,anaranjado,dorado)
Uno de 330 ohmios a 1/4 w (R6)  (Anaranjado, anaranjado,marón, dorado)
Capacitores:
Dos de 0,1 Uf cerámico 50 voltios, que diga 104 (C1, C3)
Dos de 200 Uf a 16 voltios (C2, C4)
Miscelánea:
Una pila de celular común (3,7 voltios, preferible de 3Ah)
Un CD O DVD  de fondo blanco
Un micrófono electret con cables
Una pequeña LDR  o fotoresistencia esmaltada (se puede omitir)
Una placa cobreada de  3 x 4,5 cm
Una caja plástica negra estándar por ejemplo de 4,4 cm x 3,2 cm  x 6,9 cm
Una porción de cloruro férrico (o percloruro de hierro)
...
* El capacitor C2 y R2 determinan aproximadamente el tiempo de activación del vox, para C2=220 UF son aproximado 5 minutos.
* La pila de celular se debe alejar del calor o recubrirla con icopor (poliestireno expandido).


pcb1


pcb3












Las perforaciones de los leds deben quedar holgadas
(1mm D.)para evitar cortocircuito con el aluminio del DVD













Conexión de 8 leds en paralelo









Comparación entre la pila de ion litio y la batería de ácido sulfúrico-plomo:
* La pila de ion litio cuando adquiere la carga completa se desconecta de la fuente de energía, ya que contiene un sofisticado circuito electrónico miniatura que vigila su funcionamiento.( mientras que la batería de plomo se daña) incluso algunas pilas de celular llevan protección ante cortocircuitos que las aíslan hasta no desconectarlas del circuito... 
* Si se descarga, fácilmente se puede recargar (la batería de plomo se daña porque se precipita o sedimenta un componente de su electrólito, de forma irreversible.
* Las pilas de ion litio deben protegerse del exceso de temperatura ambiente, de lo contrario se alteran o se acorta su vida útil.

Panel nuevo

Panel después de 3 años













7/2/2014

Lámpara de encendedor de gas






El  encendedor de gas que trabaja con una pila tipo AA es un buen referente para desarrollar proyectos interesantes:
1. Porque es económico.
2. Está constituido de componentes y dispositivos electrónicos discretos algunos de los cuales son difíciles de conseguir.
3. Funciona con tan solo una pila tipo AA, y demanda relativamente poca energía.
4. Abre la posibilidad de usar sus componentes o circuito en otros proyectos mejores o más útiles.

Inicialmente podemos implementar una lámpara de leds.
El circuito impreso, el transistor, la resistencia de polarización del transistor, el transformador, (es decir el circuito oscilador), ha y el diodo!.Es el circuito para poner  funcionar 6 leds de chorro en serie. He optado colocar además de los leds, una resistencia de carga de 10 KOhmios para evitar elevaciones súbitas elevaciones de voltaje que dañan los leds.

La conexión de los leds la realicé después del diodo, en el terminal negativo de salida del diodo y el polo negativo o tierra, funciono todo aparentemente a satisfacción,
ésta lámpara trabaja con una pila de 1,5 voltios, y una corriente de 75 miliamperios que es ventajoso.
  • Pero al buscar mejorarlo le descubrí que su rendimiento es bajo (η del orden del 33%),
  • Que no aprovechaba todo el ciclo de la onda alterna que produce
  • Que trabaja a una frecuencia tan alta que no lo mide el multímetro y hay la posibilidad de dañarlo!.
Mejoras:
En lugar del diodo podemos colocar un pequeño puente rectificador (cuatro diodos dispuestos en puente graetz), con un capacitor de 0,47 µF a 100 voltios en paralelo a la salida del puente.
En estas nuevas condiciones si se pueden medir las magnitudes eléctricas !
Al desmontar el bobinado del transformador de salida ( L1) y cambiarlo por uno de 120 espiras de alambre esmaltado calibre 31,obtuve un rendimiento del orden de 79%.
  • Para obtener buen rendimiento he observado la importancia que tiene buscar por todos los medios la equiparación o igualación de la resistencia o impedancia interna con la carga (para obtener máxima transferencia de potencia).

Recomendación: no se debe energizar el circuito sin carga (en vacío) ya que la tensión asciende hasta 92 voltios, lo que destruye los leds de inmediato.(debido a que los capacitores se cargan a voltajes pico y el circuito no tiene un circuito que estabilice o regule la tensión de salida).
Los capacitores e inductores tienen ciertas particularidades complejas de predecir, cómo el hecho de producir una deriva de voltaje y corriente que para  los instrumentos y semiconductores es dañina!!, algunos recomiendan colocar un resistor en paralelo al capacitor (de 270 Kῼ), otros un capacitor en serie con un resistor (un R=300 Ohmios y un C= 0,1µf) otros usan varistores o VDRs.
para el caso nuestro podría ser un resistor de 270 Kῼ
- Si quieres realizar pruebas debes desconectar la pila, descargar el capacitor (0,47µF) y conectar la carga ( los 4 leds en serie)
...

Nota: en las imágenes se aprecia el circuito impreso (PCB) de un destellador que por el afán de compartir con ustedes utilice colocando las dos series de 4 leds en paralelo con la ayuda de un puente de alambre azul..!!

24/9/2013

Aviso de leds



Para diseñar y elaborar un aviso con leds debemos tener claro ciertos referentes:
1. Definir cual es el motivo o tema a presentar en la superficie donde van los leds; puede ser un nombre, una figura como un corazón, una manzana, etc., por ejemplo un nombre !
2. Disponer de una tabla de de triplex  o de MDF de 4mm de grosor y de unos 19 cm de alto por 60 cm de largo.(a la que con una  puntilla o punzón fácilmente podemos hacerle perforaciones).(también sirve una lámina de poliestireno! que podemos perforar con un alambre caliente o con taladro)
3. Pintar la tabla por ejemplo de negro mate.
4. De manera estética y con sentido de distribución del espacio, en la tabla dibujamos letras gruesas  o anchas para ubicar los leds en su interior.
5. Establecemos reglas de distribución de los leds, por ejemplo en los extremos de cada letra debe ir un led y por lo menos uno en la parte media.
6. Como tenemos dos opciones para colocar leds:
hacer rotos de 5 mm en la tabla por cada led o perforar dos pequeños agujeros para las patas de los leds) optamos por la mas fácil, y es la de hacer dos perforaciones distantes 3 mm por cada led a colocar.
7. Reconociendo que existen leds de "luz de chorro" y leds "translucidos" o luz difusa ,para conectar los leds traslucidos debemos verificar que sean de las mismas características eléctricas.
8. Se recomienda no combinar eléctricamente leds de luz difusa de características eléctricas diferentes, ya que alumbran mas unos que otros.
9. Si tenemos dudas de la similitud de los leds podemos recurrir al "tester de leds" y un multímetro digital en la escala de miliamperios para  verificar  que sean de la mismas corriente eléctrica (o intensidad).
10 Los leds traslucidos que tienen las patas mas cortas de lo normal son de baja iluminación, se usan como luz piloto en los equipos.


















HACIENDO UN AVISO CON LEDS AZULES Y/O BLANCOS

En el afán de ser explícito en la descripción apropiada, me he puesto en la tarea de redactar varias veces lo mismo, de distinta forma para luego simplificar todos los textos en uno...
1.  Una vez reconocido el perfil o delineado del gráfico en la tabla, procedemos a marcar puntos que indiquen dónde van los leds, en lo posible equidistantes 1,5 cm máximo.
2.  En cada punto realizamos dos perforaciones distantes 0,3 cm alineados en la misma dirección de los trazos del gráfico.
3.  Considerando que para el funcionen los leds con 6 voltios debo conectarlos en parejas en serie. Procedo a conectar el terminal positivo hacia arriba o a la derecha,  como una regla de orden de referencia para ubicarnos mas adelante ("y no perder el norte del asunto").
4.  Creación de ramas: Conectamos las parejas serie, positivo del uno con negativo del siguiente, empezando de abajo hacia arriba, el punto intermedio llevará un punto de soldadura. El terminal libre positivo apunta  o señalará hacia arriba y el negativo hacia abajo de la superficie, cuando se ubica verticalmente.
5.  Se marca al pie de las puntas positivas con una x reconociendo así los terminales que van hacia arriba.
6. Creación de nodos: Se unen los terminales x  mas cercanos y se procede a interconectar con un cable calibre 26,( hilos de cable plano multicolor o arco iris) entrelazándose a todos de forma continua, se recomienda usar un cable de un color definido.(en lo posible unir los terminales x entre si sin cable)
7. Se conecta un cable de unos 25 cm a un punto x extremo, a manera de antena, para conectar el cargador de 6 voltios.( terminal positivo común)
8. El proceso de los puntos anterior se repite con los terminales que quedaron libres que van orientados hacia abajo de la tabla (terminales negativos).
9.  Si deseamos controlar o mermar iluminación  en los leds podemos recurrir a la conexión de diodos rectificadores polarizados directamente (1N4004 por ejemplo), ya que ellos reducen en 0,6 voltios la tensión eléctrica.
10.  Los leds azules y de luz blanca se pueden combinar por ser de características similares.
11.  Si deseamos hacer mas eficiente enigmáticamente el sistema,en lo posible debemos evitar usar los resistores, o usar la mínima cantidad posible.(ya que ellos disipan energía en forma de calor).

21/5/2013

jugando con las ondas AM

Radio Experimental  de Amplitud Modulada (AM) 01
Materiales del receptor AM:
Semiconductores
*Un transistor NPN referencia 2N2222
*Un diodo detector de germanio referencia 1N60 (para separar o extraer la señal de audio de la onda portadora)
Capacitores
*Dos cerámico de 0,1 uf (que diga 104)
*Uno cerámico de 0,01 uf ( que diga 103)
*Uno electrolítico o químico de 100 uf a 16 voltios (este tipo de capacitor tienen polaridad, por lo que tiene un orden de conexión, en el que va,positivo con positivo y negativo con negativo de la fuente de 3 voltios).
*Un capacitor variable para AM (sintoniza o selecciona las emisoras)
Resistores
Uno de 47KOhmios a 1/4 de vatio ( amarillo,violeta,naranja, oro)
Inductancias
*bobina de 56 µH (microhenrios :verde,azul, marrón) sobre la que se le enrolla 10 vueltas de alambre de cobre esmaltado delgado (awg 28 o más delgado) para que haya acoplamiento electromagnético,actúa a manera de un transformador.Sirve para establecer un lazo de realimentación positiva reforzando la señal de salida de audio.El enrrollamiento o bobinado anexo en mansión se reconoce en el plano por tener el numero 1.Los puntos en el transformador (T1) indican el sitio donde se empezó a enrollar el alambre de cada bobina.
*Una antena con núcleo de ferrita AM (LI Y L2: que capta o recepciona las ondas electromagnéticas a la entrada del radio, la señal de radio recibida son ondas electromagnéticas del orden de los microvoltios...).L1 tiene más vueltas o espiras que L2, por lo tanto tiene más "resistencia eléctrica"!
Miscélanea
*Unos auriculares o audífonos comunes de 17 + 17 Ohmios
*Un jack para los auriculares. El Jack se conecta de tal forma que los audífonos den una "impedancia total" del orden de los 34 Ohmios o más!
*Un porta-pilas par pilas tipo AA
*Dos pilas tipo AA
*Un metro de soldadura de estaño delgada( 60/40)
*Una placa cobreada ...
*Una porción de cloruro férrico
*Una cubeta o recipiente plástico o de vidrio, de boca ancha.







22/4/2013

Flor de Leds


Esta lámpara lleva tres leds en cada pétalo (una triada) y en el centro lleva 6 leds azules (tres duplas).
Tanto la flor como la base de la lámpara son partes de botellas pet recicladas, por ejemplo los pétalos corresponden a la parte superior de la botella, por eso su concavidad como una cuchara. Cada pétalo va unido al disco del centro con una grapa hecha de alambre galvanizado.La flor ha sido recubierta con papel higiénico combinado con pegante colbón.(para que haya mayor adherencia del pegante, lija o raya la superficie del pet de la botella)
Como tallo va un tubo corrugado flexible.
La base de la lámpara esta formada de la parte superior y el fondo de una botella, insertadas.La base lleva 6 leds de chorro verdes (tres duplas).Como fuente de energía eléctrica usamos un cargador de celular común  que normalmente es de unos 6 voltios dc.
Como elemento de control un pequeño switch de presión de lámpara. 
Detalles eléctricos:
Para compensar o balancear los 6 voltios de la fuente con el voltaje requerido por cada led se han elaborado unas "series" de dos (o  duplas) y tres leds (triada). 
Por ejemplo cada led azul soporta 3 voltios por lo que hay que inter-conectarlos de a dos para que soporten los 6 voltios.(hasta completar las tres parejas conectas de igual forma y así da un total de 6 leds).
Los led verdes y amarillos de chorro son de 2 voltios, significa que cada serie lleva tres leds para soportar los 6 voltios del cargador.

Serian cinco grupos de leds serie, como el de la figura inmediatamente anterior, (conectados en paralelo) dispuestos a recibir 6 voltios del cargador.



Nota:
Como todos los leds no tienen las mismas características eléctricas y en el comercio no las proporcionan, debemos recurrir a un "tester de leds", el cual tiene la particularidad de estar constituido con una fuente de corriente constante que nos permite enchufar el led hasta determinar la luminosidad convenida sin "quemarlo".
Luego le medimos la tensión y la intensidad con un multímetro digital,  éste dato es una referente para tenerlo en cuenta en el diseño del circuito que se va ha implementar con los leds.
Me atrevo a decir que los leds del futuro, llevaran incorporado una "fuente de corriente constante" para soportar la tensión eléctrica dentro de margenes grandes de voltaje!!. Por ahora nos toca recurrir a fuentes de corriente constante discretas, sencillas o sofisticadas según la potencia del led.


He aquí algunas clásicas fuentes sencillas de "corriente constante" :
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21/4/2013

Trabajando con el Calor

El calor es otra forma como se presenta la energía, de ahí que le llamemos energía térmica. En esencia es una onda electromagnética, es decir es una radiación (o rayos infrarrojos:IR) pero cuando entra en contacto con las sustancias o cuerpos, se propaga,difunde o transmite por conducción ("contacto físico directo") o por   convección(cuando provoca una corriente o flujo en el aire o en el agua).Las magnitudes fundamentales del calor son la temperatura(ºC) y la cantidad de calor (Q). La temperatura se mide en grados centígrados, mientras la cantidad de calor se mide en calorías.
Todo parece indicar que la Temperatura es el nivel de agitación molecular (presión o energía cinética molecular que posee un cuerpo)al menos en la energía calórica intercambiada por conducción o por convección, mientras que la cantidad de calor se evalúa mejor cuando conocemos la masa del cuerpo y su calor especifico, estando aislado el cuerpo. El sol y los volcanes son fuentes naturales de calor. 










MÁQUINA CORTAICOPOR PORTÁTIL
 El icopor o poliestireno expandido es un material muy usado para elaborar maquetas o estructuras artísticas, es liviano y se corta fácilmente con una pieza metálica caliente. 
Materiales
Siete centímetros de alambre de ferroniquel delgado,calibre 31, puede obtenerse de un cautín dañado, una resistencia de 100 ohmios a 20 vatios o simplemente comprarlo.
Dos radios de bicicleta, no muy largos, 23,5 cm que no estén oxidados!(sus extremos son una rocas y la cabeza).
Un tubo de PVC de 2 pulgadas de diámetro y unos 13 cm de largo.
Un cargador de celular de unos 5.7 voltios a 500 mA.
Construcción: se hacen dos perforaciones lo más juntas posibles en un extremo del tubo de PVC, en el otro extremo y alineado a ellas se hace una perforación más grande, lo suficiente para que quepa la cabeza del radio de bicicleta.Esta misma operación se repite pero al otro lado diametralmente opuesta a las perforaciones hechas anteriormente.Con alambre de timbre calibre 22 se aseguran los radios de bicicleta,por la parte interna del tubo,tanto en el sitio donde hay dos perforaciones, como en el sitio que hay una perforación, en está última perforación se da vuelta al alambre de amarre por el extremo inferior del tubo, por haber un sólo hueco. Debemos procurar tener dos radios no muy largos para evitar que se curven o arqueen cuando se les tensione con el alambre de ferroniquel por la punta roscada. Por último al cargador de celular se le preparan las puntas de los cables, pelandolos lo suficiente para poderlos asegurarlo en los extremos inferiores de los radios de bicicleta (o cabezas). 
Proyectos técnicos: Los Motores de Calor 
 Lámpara Giratoria por calor
Es un tambor o cilindro vertical giratorio,de material traslucido, o que deja pasar algo de luz, con figuras o siluetas dibujadas, lleva  en su interior un bombillo que produce calor suficiente para que ascienda el aire y salga por las rendijas de las aspas de una hélice haciéndolas girar y moviendo el tambor, esto hace que las figuras produzcan la sensación de imágenes que danzan o se mueven.
La lámpara por lo tanto es accionada por un motor de calor basado en el calor transmitido por convección que mueve la hélice que a su vez produce el efecto llamativo de imágenes en movimiento.
En ocasiones en lugar de un bombillo se usa una vela como fuente de calor permanente.
Vídeos: 




Hélice de 8 aspas
Lazo de alambre del soporte
Soporte de la Hélice









Tanto las ampollas de vidrio como los broches
sirven como punto de apoyo de la hélice











El aire caliente es más liviano que el frió, por eso asciende

Globo que se eleva con aire caliente










Drinking Bird
Motor de calor que trabaja bajo el efecto Curie.

El termostato central de una olla arrocera basa su funcionamiento en el efecto Curie, por eso tiene un imán y su armadura que al llegar a cierta temperatura se desmagnetiza y con la ayuda de un resorte se separan, disparando un mecanismo que abre un contacto eléctrico que apaga la olla arrocera.!

VÍDEO GENERADOR basado en el efecto Curie

El nitinol es una aleación que con el calor retoma la forma inicial!

Motores de STIRLING










Vídeo de Motor Stirling con canicas