Construye tus fuentes de voltaje

como construir una fuente barata, como hacer una fuente economica

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miércoles, 20 de mayo de 2009

Mi primera fuente

Antes de iniciar debo señalar que la manipulación de equipos energizados es letalmente riegoso para nuestra integridad física, por lo que debo señalar que todos los pasos realizados a excepción de las pruebas finales, se hacen con el equipo desenergizado. Cabe mencionar que los capacitores de cualquier fuente conmutada almacenan gran cantidad de carga, por lo cual la fuente no deberá ser encendida inmediatamente antes de desarmarla o estando desarmada; cualquier prueba deberá realizarse con la fuente ensamblada. Por otro lado señalar que no me responsabilizo por cualquier incidente que pudierá ocurrir.


Una de las herramientas primordiales de aquellos que quieren realizar montajes, es una fuente de voltaje confiable para probar el funcionamiento de nuestro circuito en fase de prototipo. Sin embargo tener una fuente profesional para llevar a cabo nuestros proyectos puede resultar costoso, por lo que aqui presentaremos opciones económicas para puedas construir tus propias fuentes.

La primer propuesta será adaptar una fuente conmutada para PC, la cual se puede obtener de cualquier vejestorio que encontremos en algún bazar, la vieja máquina del pariente que lleva años arrumbada o en su defecto se puede comprar nueva por un precio módico.
Dicha fuente nos entregará salidas de +/-12Vdc, +/-5Vdc y +3.3Vdc.


El amperaje que puede soportar cada salida dependera del wattaje de la fuente que se elija.
A continuación se muestran imagenes del conector y la señal correspondiente de cada pin.

Conector Molex

Descripción de patillaje

Para este proyecto escogí una vieja fuente de 400W la cual soporta 15 A en su salida de 12V (ideal para aplicaciones de audio), 30 A en su salida de 5 V (podriamos construir una parrilla eléctrica con eso), 20 A en la salida de 3.3 A y 0.5 A en las salidas de -5 V y -12 V respectivamente.

Una vez conseguida la fuente que vamos a modificar, solo resta conseguir los siguientes materiales y herramientas:

  • Destornillador de cruz
  • Pinzas de corte
  • Pinzas de punta
  • Cautín
  • Pasta para soldar
  • Soldadura
  • Multímetro
  • Taladro
  • Broca de 3 mm o 1/8"
  • Broca de 10 mm o 3/16"
  • Gafas protectoras
  • Regla y plumón de punta fina
  • 8 conectores hembra para punta banana
  • 4 conectores banana macho
  • 3 LED's de 3 mm
  • 1 resistencias de 470 ohms (amarillo, violeta café)
  • 1 resistencias de 220 ohms (rojo, rojo, café)
  • 1 resistencias de 120 ohms (café, rojo,café)
¡Empecemos a construir nuestra fuente para proyectos!

En primer lugar retiraremos los tornillos de la tapa superior con el destornillador:


Hecho esto retiramos también la tapa superior y la vista interior quedaría como sigue:

Ahora sujetaremos la madeja de cables y dejando un tramo libre de 3 o 4 cm. por encima del borde de la fuente procederemos a cortar todas las puntas con las pinzas de corte:

El tramo de cable cortado lo guardaremos ya que se ocupará más adelante.
Acto seguido, apartaremos el cable verde (terminal 14 PS-On) y un cable negro de tierra, pelaremos un tramo de forro de ambos cables, los entrelazaremos y aislaremos con termofit o cinta de aislar como indican las figuras:

La pregunta obvia: ¿Y para qué unimos estos cables?. PS-ON es el terminal que se encarga de anergizar la fuente cuando encendemos el CPU, cada vez que oprimimos el botón de encendido este terminal es puesto a tierra momentaneamente, por lo cual si queda permanente así bastará con solo activar el interruptor en la parte posterior de nuestra fuente para ancenderla.

A continuación agruparemos los cables por color : rojos - 5 V, amarillos - 12 V, naranjas - 3.3V, cable blanco - (-5V) y cable azul - (-12V). En el caso de los cables negros formaremos 3 madejas entrelazadas, todo esto debería quedar del siguiente modo:

Hecho esto, ¡procedamos a trabajar con la tapa de la fuente!, la cual sera el panel de terminales de conexión de nuestra fuente. Lo que haremos será tomar medidas de la tapa y marcar líneas de referencia para barrenar los orificios donde quedarán montados los bornes y LED's indicadores de la fuente. Hechas las marcas procederemos a barrenar con el taladro y la broca de 10 mm o 3/16"; esto debería quedar así:



¡Vamos bien!. En este punto abrire un paréntesis para mencionar un punto importante: todo el chasis de la fuente e incluso el del CPU, forman un plano de tierra, es decir que el negativo de nuestra fuente esta eléctricamente conectado al chasis, esto tiene el propósito de ofrecer protección contra la interferencia electrmagnética generada por la frecuencia de conmutación de la misma fuente ( de eso hablaremos en otra oportunidad).

Esto significa que los bornes de la fuente deberán estar aislados del chasis para evitar un corto franco; para esto colocaremos unas tiras de cinta de aislar que abarquen los orificios que hemos realizado. Esto deberá quedar así:
Con esto evitamos que las arandelas de los bornes hagan corto cuando queden presionadas por las tuercas, aunado a ésto tendremos que aislar los borne mismos en su cuerpo cilíndrico, para ésto utilizaremos termofit de 7/16", cortaremos tiras con un ancho de 1 mm. Las colocaremos donde termina el cilindro plástico y comienza la parte metálica con cuerda para roscar, luego con un encendedor, cerillos, pistola de aire caliente o cautín, dejaremos ceñido las tiras de termofit a la cuerda, evitando dañar la parte plástica tal como lo muestra la siguiente figura:

Ahora colocaremos los bornes en los orificios haciendo unas pequeñas perforaciones en las tiras de cinta de aislar:

















Ahora colocaremos los LED's en los orificios con el ánodo (parte biselada del encapsulado) hacia arriba, los uniremos con pedazos de cable sobrante que cortamos y de ahí a cualquier borne de la parte media (tierra). Los cátodos quedaran orientados hacia abajo y soldados a sus resistencias correspondientes, el otro extremo de éstas a los bornes.
A la fuente de 12 V (borne superior derecho visto por la parte trasera) la resistencia de 470 ohms, la resistencia de 220 ohms en el borne de 5V (borne superior medio), y la resistencia de 120 ohms en el borne de 3.3V (borne superior izquierdo). Soldaremos ahora las madejas de cables a su borne correspondiente: amarillos al borne de 12 V, rojos al borne de 5V y naranjas al borne de 3.3V.
A los bornes inferiores de -12V y -5V se les soldará los cables azul y blanco respectivamente, estos alineados verticalmente con sus similares de 12 V y 5V, tal como enla figura siguiente:



¡Ya casi terminamos!. Para evitar un trago amargo, antes de probar nuestra fuente verificaremos que ningún borne ( a excepción de los de tierra) estén en corto con el chasis, para ello emplearemos el multímetro en su función de continuidad, y borne por borne tendra que marcarnos OL (lazo abierto), a excepción de la fuente de 3.3V que presenta una resistencia DC de salida de 16 ohms aprox. por lo que debemos evitar confundirnos con un corto (medición de 0 ohms). Además de esto revisaremos si existen cortos entre bornes de salidas de voltaje.
Si existe un corto revisaremos los bornes, las madejas de cable y los aislantes, corregiremos el problema que se presente y volveremos a checar cortos. Si todo sale bien ensamblaremos la fuente.

Pasemos a la última parte: es hora de hacer nuestras puntas de prueba banana - caimán, para conectar nuestra fuente a los circuitos que queramos energizar. Desarmaremos las bananas y retiraremos la funda a los caimenes.














Ahora con el cautín y pasando el cable a través de las fundas plásticas soldaremos los extremos con los caimanes y bananas.






































Para finalizar, roscaremos las fundas de las bananas, y para los caimanes primeramente deberemos aprisionar el tramo de cable soldado como se ilustra en las imágenes:




















¡Probemos nuestra fuente!

Una vez que estén soldadas y armadas las puntas de prueba las insertaremos a los bornes y con el multímetro en modo de medición de voltaje mediremos una a una las salidas. ¡Precaución!: por ningún motivo juntemos las puntas conectadas a la fuente con el chasis para no hacer un corto.
A continuación mostraremos una de las mediciones obtenidas con la fuente:

















Salida de 5 V
















Salida de 12 V
















Salida de 3.3 V















Salida de -5 V

















Salida de -12 V

¡Tenemos que identificar las salidas de voltaje de nuestra fuente, con un etiquetador o imprimiendolas desde la pc! , aparte de quedar más estética evitaremos confusiones.



Como nota final explicaré el porqué de los LED's anexados: en primer lugar, nos indicará que hay voltaje en la salida correspondiente a este, en segundo lugar, debido a la topología de las fuentes más antiguas no se pueden energizar éstas sin tener una carga conectada, de lo contrario se queman. Esto ya no supone problema alguno en fuentes más recientes, pero el LED junto con la resistencia en serie representaran una carga para estas salidas. En teoría bastaría con conectar una carga a cualquiera de las 3 salidas que manejas más potencia (12, 5 y 3.3 V).

¡Bien!. Hasta aqui llegamos con este proyecto espero que les sea de gran utilidad, haganme llegar sus comentarios; y nos vemos hasta la proxima entrega.