Eliminadores de pilas o adaptadores AC/DC (ART1008S)

Muchos pequeños aparatos de uso doméstico, que se alimentan con pilas y baterías, pueden conectarse a la red de energía mediante un eliminador de pilas o un adaptador AC / DC. Estos aparatos también se conocen como "fuentes de alimentación" o "fuentes de corriente continua". Trabajar con estos aparatos, entendiendo sus especificaciones es algo que todo profesional de la electrónica debe saber. Entiende un poco más de estos aparatos leyendo las informaciones dadas en ese artículo.

Las pilas y las baterías son fuentes de corriente continua de baja tensión, proporcionando típicamente entre 1,5 y 12 V. Por otro lado, la toma de la red de energía proporciona tensiones alternas de 110 V (117 o 127 V) o 220 V (220 o 220 V) 240 V).

Evidentemente, no podemos conectar directamente un aparato hecho para funcionar con pilas en la red de energía, a menos que tenga características incrustadas para ello o aunque usemos un eliminador de pilas o un adaptador AC / DC.

Como se muestra en la figura 1, un adaptador o fuente consiste en un circuito que baja la tensión de la red, lo rectifica y se filtra para que se vuelva continua y en algunos casos posee un circuito interno regulador que mantiene la tensión estable a su salida.

 

Los tipos más simples no están regulados y tienen un circuito típico como el mostrado en la figura 2.

 

Conforme el lector ve, un circuito simple de este tipo está formado por un transformador que baja la tensión de la red de energía y después de una rectificación por un diodo y filtrado por un capacitor electrolítico entregan en su salida una tensión continua entre 1,5 y 12 V.

El transformador es un elemento muy importante, ya que aísla el circuito alimentado de la red de energía evitando así el peligro de choques.

La salida para el aparato alimentado se realiza normalmente por un cable con un enchufe que encaja en un jack adecuado. En la figura 3 tenemos la foto de un convertidor común.

Figura 3 - Convertidor AC-DC

Hay algunos puntos importantes para los que el profesional de la electrónica debe estar atento al trabajar con este tipo de equipo:

• Tensión de trabajo - la tensión de salida del convertidor se determina por el número de pilas (o batería) que el equipo a ser alimentado utiliza. Por ejemplo, para un aparato de 4 pilas (4 x 1,5 V) necesitamos un convertidor de 6 V. Para una batería de 9 V necesitamos un convertidor de 9 V. Algunos convertidores son fijos, es decir, deben ser adquiridos ya con la tensión deseada. Otros poseen una llave que permite seleccionar la tensión de salida. Nunca utilice una tensión mayor que la que el aparato alimentado, ya que puede sufrir daños irreversibles.

• Corriente de trabajo: la corriente de trabajo está determinada por el consumo del aparato, que está relacionado con el tipo de pilas o baterías usadas. Para aparatos que utilizan pilas AA la corriente estará entre 100 y 200 mA. Para aparatos que utilizan pilas tipo C la corriente debe ser entre 300 y 500 mA. Para aparatos que utilizan pilas grandes (D) la corriente debe estar entre 800 mA y 1 A. Para baterías de 9 V la corriente debe estar entre 50 y 200 mA. El uso de un convertidor que no proporcione la corriente requerida por el aparato puede ser muy peligroso. Peligro para el aparato que está alimentado por sufrir daños y peligrosos para el convertidor que sobrecarga puede quemar.

• Polaridad del enchufe - los enchufes de conexión a los aparatos pueden tener el polo positivo en el perno central o el polo negativo en el perno central. Es importante comprobar antes de hacer la conexión si el polo del enchufe del convertidor coincide con el del aparato alimentado. Algunos convertidores también poseen una chavinha que permite seleccionar cuál de las dos opciones debe ser usada. En la figura 4 se muestra cómo se identifica la polaridad de los aparatos y los enchufes de conexión. El usuario debe estar muy atando a esa polaridad, pues si se conecta invertida el aparato alimentado puede sufrir daños irreparables (quemarse).

 

Un punto importante a observar en los convertidores comprados en la mayoría de las casas especializadas es que están formados por circuitos muy simples sin regulación ya veces con filtrado deficiente. En algunos casos esto puede causar problemas a los aparatos alimentados, los cuales se manifiestan de diversas maneras.

Así, el problema causado por el filtrado se refleja eventualmente en ronquidos cuando se alimentan los aparatos de sonido (reproductores de CD, radios, etc.). Un capacitor adicional de filtro de 1 000 a 2000 uF en paralelo con la salida, observándose la polaridad puede ayudar a reducir estos roncos y eventualmente oscilaciones. En la figura 5 mostramos cómo conectar ese capacitor.

 

 En los CD players podemos tener una fuerte distorsión con el volumen abierto en sonidos graves cuando el filtrado es deficiente o cuando la capacidad de suministro de corriente del convertidor está por debajo de lo exigido por el aparato. También en este caso, el acrecimiento de un capacitor de 1 000 a 2 200 uF en paralelo con la salida, según el caso anterior, puede ayudar bastante.

Debido a la ausencia de regulación, observamos que la tensión que medimos en un convertidor con el multímetro cuando no está alimentando ningún aparato es siempre mayor que cuando está conectado.

Así, al probar la salida de un convertidor de 6 V con el multímetro usted puede encontrar tensiones mucho más altas, sin que eso signifique que esté mal. Tensiones de 7 a 9 V pueden ser encontradas en este caso, como muestra la figura 6.

 

La tensión debe caer a un valor cercano a 6 V cuando el circuito alimentado por el convertidor se enciende.

Los aparatos más delicados o críticos requieren eliminadores de pilas con reguladores de tensión. En este caso, la tensión medida en la salida debe ser constante, independientemente de la carga conectada.

Circuitos Prácticos

1. Eliminador Simple

En la figura 7 damos un circuito práctico de eliminador de pilas para cargas hasta 500 mA. La corriente máxima de esta carga se determinará por las características del transformador.

 

Se trata de un eliminador no estabilizado simple. El transformador debe tener un secundario con la tensión que se desea en la carga. El filtrado es razonable.

En la figura 8 mostramos el aspecto final del montaje que se puede instalar fácilmente en una cajita plástica - foto abajo.

 

Ejemplo de caja

2. Eliminador Estabilizado

El circuito mostrado en la figura 9 es indicado para aplicaciones más críticas donde se necesita una tensión estabilizada y con buen filtrado.

 

El regulador utilizado determinará la tensión de salida, pudiendo ser empleado el 7806 para aparatos de 4 pilas y el 7812 para aparatos de 8 pilas. Para aparatos de 9 V, se puede utilizar el 7808, ya que normalmente admite una tensión un poco más baja de alimentación.

En la figura 10 damos el aspecto del montaje que, por la simplicidad, no necesita una placa de circuito impreso. Es claro que un montaje en placa es más compacta permitiendo la instalación del eliminador en una caja más pequeña.

 

La corriente máxima de la carga depende del transformador, pero el regulador integrado sólo puede operar con un máximo de 1 A. Así, la corriente máxima admitida para el proyecto es esa.

El circuito integrado debe montarse en un radiador de calor que consiste en una placa de metal doblada en "U" y sujeta al componente con un tornillo.

El cable de alimentación del aparato debe tener un conector apropiado y se debe observar la polaridad.

El conjunto cabe fácilmente en una caja plástica. Un fusible se emplea en la entrada para proteger el circuito en caso de corto accidente.

Observamos que los CI de la serie 78XX usados ??en este proyecto poseen protección contra cortocircuitos, lo que no ocurre con la versión simple dada anteriormente.