Uno de los principales problemas que encuentra el proyectista de placas de circuito es el dimensionamiento de las pistas y la separación que deben tener los agujeros para los terminales de conexión de los componentes. Los mismos varían de tamaño según la marca, disipación, tensión de trabajo y muchas tras características, por lo que suele ocurrir fácilmente que se deba hacer modificaciones de última hora, difíciles de realizar: En este artículo damos algunas informaciones de gran utilidad para los proyectistas, relacionadas con componentes comunes en nuestro mercado.
Obs. El articulo es de 1988 por lo tanto las tablas e informaciones de componentes no son actuales. Pero ellas sirven como orientación debiendo el lector consultar tablas actuales que se pueden encontrar en la Internet.
¿No le ocurrió alguna vez que proyectó una placa de circuito impreso para conectar un capacitor de 10uF x 6V y ala hora de hacer el montaje se encontró con que sólo conseguía capacitores de 10uF x 25V ?
¿No le resultó muy molesto y difícil hacer la sustitución por un componente físicamente mayor, y no tuvo incluso que forzarlo un poco para que "entrara" en el lugar previsto?
Uno delos grandes problemas para los que proyectan placas de circuito impreso es la previsión de la separación de los agujeros para los terminales de los componentes, principalmente aquellos sujetos a variaciones en función de su valor, tensión de trabajo, disipación o marca.
Este es el caso principalmente de los resistores y los capacitores.
Existen diversos consejos para un proyecto perlecto como:
- Disponer antes del montaje definitivo de la placa, o sea,de la realización del proyecto de placa, de los componentes que serán usados.
- Disponer de tablas con informaciones sobre las dimensiones de todos los componentes de modo de prever exactamente qué distancia dejar para soldar sus terminales o la colocación de componentes adyacenles sin problemas.
En la práctica, puede ocurrir que no tengamos ni una ni otra alternativa a nuestro alcance, por lo que calculamos "a ojo" la separación de los terminales por pura práctica, ya que sabemos más o menos qué tamaño tiene un resistor de 1/8W, un resistor de alambre de 5W o un capacitor electrolitico de 16V.
El resultado es un montaje no siempre ”bonito", ya que los terminales de los componentes pueden quedar abiertos, cerrados, o bien forzados" en posiciones que comprometen su funcionamiento, cuando no, incluso, su disipación del calor (figura 1).
Si no podemos contar con las informaciones sobre la dimensión de todos los componentes, es conveniente por lo menos estandarizar la separación de terminales para los más usados, y hacerlo con un margen de seguridad que no comprometa el funcionamiento del circuito.
Basándose en esto, daremos algunas informaciones importantes que pueden ayudarlo en sus futuros proyectos.
Resistores
Los resistores, por ser los componentes mas usados, son los que menos problemas causan. Sin embargo, también debemos tener cuidado con su colocación y montaje.
Un factor importante, que debe ser tenido en cuenta en el montaje de un resistor en una placa. es que su disipación es afectada por el tamaño de sus terminales.
Así, doblando el terminal muy cerca del componente, reducimos su capacidad de disipación, a no ser que la pista de circuito impreso a la que esté soldado tenga una buena superficie y contribuya a la conducción de calor.
Los resistores, como muestra la figura 2, pueden ser montados vertical u horizontalmente.
La separación entre las islas de soldadura va a depender de la disipación del resistor y su tipo. Resistores de mayor disipación (potencia) son de mayor tamaño, y por lo tanto, exigen más espacio.
Tomando como base los resistores de película de carbon y película metálica de Constantan, podemos hacer la Tabla abajo.
En esta tabla tenemos el espacio ocupado por el componente en montaje vertical u horizontal y la distancia mínima entre las islas para una colocación segura. siguiente forma:
0,33W = 1/8 o 1/4W
0,5W = 1/2W
0,67W = 1/2W
1,15W = 1W
Esto equivale a decir que en un proyecto en que especificamos un resistor de 1/2W se puede usar un tipo de 0,67W, sin problemas.
Es interesante en algunos casos, preveer incluso la colocación de un resistor mayor, en el caso que el proyetista haga la placa antes de conseguir los componentes. Así, si no hubiera especificación en sentido contrario en laEsto facilitará la elección de un 1/4W la hora de la compra, si no se encuentra el de 1/8W (figura 3).
Capacitores electrolíticos
En el caso de los capacitores electroliticos, generalmente las cosas se complican para el proyectista. Las variables son muchas:
Comenzamos por el hecho que existen tipos de terminales axiales y terminales paralelos, como muestra la figura 4.
Esta claro que el montaje de los dos tipos se hace de modo distinto, si bien existen ocasiones en que uno puede ser usado en lugar del otro, como muestra la figura 5.
En el caso de los proyectos de este sitio, por ejemplo, normalmente optamos por los tipos de terminales paralelos en los montajes en placas (o terminales axiales en los montajes en puente, según la posición), pero nada impide usar uno u otro tipo.
Pero el hecho que agrava más el proyecto es que la separación de los terminales, diámetro y largo no son constantes para una serie completa de valores.
La separación de los terminales y el tamaño del componente están en función del valor, tensión de trabajo y hasta incluso de la marca.
Un capacitor de 10uF x 12V tiene un tamaño distinto que uno de 10 µF x 5oV! En cienos montajes podemos usar uno en lugar del otro, pero (¿Cómo hacer el montaje en la placa si la perforación preveía Ia colocación del menor? (figura abajo)
En los catálogos de los fabricantes hay tablas en que encontramos información que relaciona las dimensiones de los componentes y separación de los terminales conforme su valor.
Poseer estas tablas facilita mucho la elaboración de proyectos, de modo que damos a continuación algunas:
En la tabla Il tenemos las especificaciones eléctricas de los capacitores Icotron de la serie "MINI SUPER" con las dimensiones.
En la figura 7 tenemos en su función la separación de los terminales dada por la distancia (a) con tolerancia de más o menos 0,5 mm.
Vea que el capacitor de 10 µF x 16V tiene la dimensión 5 x 11 mm, y la separación de sus terminales es de 2 mm., contra 8 x 12,5 mm de un capacitor de 10 µF x 63V, que tiene una separación de terminales de 3,5 mm.
En la tabla III tenemos las mismas informaciones para los capacitores Electrolíticos HFC de la Icotron, de terminales paralelos.
El dimensionamiento y separación de los terminaies aparece en la figura 8.
Los datos técnicos individuales de los capacitores de esta serie, que incluyen capacidad, tensiones de trabajo, peso y dimensiones, aparecen en la tabla V.
En la tabla VI tenemos las dimensiones para los Capacitores Electroliticos Profesionales de la lcotron, con terminales axiales.
El diseño de este capacitor aparece en la figura 10.
El mismo también es válido para capacitores de otros tipos. Las dimensiones dependerán básicamente del tipo de capacitor, del valor y tensión de trabajo, siendo conveniente que el proyectista posea algunas tablas como las que siguen.
En la tabla Vll tenemos dimensiones para los capacitores MAC-FITA de lcotron que se encuentran en la faia de valores entre 0,01 ,uF (10 nF) y 4,7 ,uF con tensiones de 250V, 400V y 630VCC.
Observe la disposición axial de los terminales de estos capacitores que normalmente se montan horizontalmente en las placas de circuito impreso.
En la tabla VIII tenemos los capacitores SCHIKO de lcotron, que se consiguen en la faia de valores entre 10 nF y 2,2 µF con tensiones de 100V y 25VCC.
Estos capacitores poseen distancia entre terminales de 7,5; 10 y 15 mm., y son ideales para montajes compactos.
En la tabla IX tenemos los capacitores MAF-ICO de lcotron de poliéster, que se obtienen en las fajas de capacidad de 1 nF a 100 nF con tensión nominal de 63VCC.
La identificación de estos componentes se hace mediante un sello color azul.
Para los capacitores de Polipropiieno TMACF de lcotron tenemos la tabla X de dimensionamiento.
Estos capacitores pueden obtenerse en valores entre 10 nFy1 µF y tensiones de trabajo de 250 o 400VCC.
Observe que el fabricante da un detalle para el montaje en placa de circuito impreso. En este detalle tenemos Ia dimensión sugerida para la perforación que también es importante.
Para los capacitores "plate" (Philips) tenemos las tablas Xl y Xll que tratan de dos series 632 y 630, junto con 629.
Las tensiones de trabajo así como las fajas ,de valores son diferentes.
La figura 11 da el diseño de estos componentes para las dimensiones citadas en las tablas, facilitando así los proyectos.
Conclusión
Hemos dado apenas dos tipos de componentes básicos, resistores y capacitores, e incluso estos de forma limitada. Pero ya el lector puede percibir cómo son importantes los datos proporcionados por los fabricantes para los proyectos que incluyan tales componentes.
