Sígueme también en:
Siguenos en Facebook Síguenos en Twitter Siguenos en YouTube Siguenos en Blogger

miércoles, 16 de diciembre de 2015

Acerca del inversor de 600W

Hola amigos,

Me veo obligado a escribir este post para comunicaros que la segunda parte del inversor se va a retrasar un poco más de lo previsto. Las dificultades que entraña un circuito electrónico con intensidades de 50 amperios son muchas.

Mi negativa a utilizar materiales caros, o difíciles de conseguir (para que todos podamos hacerlo sin gastar mucho dinero), junto con las altas exigencias de este montaje han derivado en esta situación contradictoria: 

- O renuncio al proyecto (que de eso nada, de momento)
- O tendré que "pasar por el aro" y usar esos materiales especiales

Me refiero al hilo para bobinar el transformador. Ya visteis la dificultad para encontrar hilo de cobre esmaltado con un diámetro superior a 2.2 mm, y nosotros lo necesitamos de nada menos que 4 mm... o un poco más...

Existe la posibilidad de bobinar varios cables de 2.2 mm de diámetro en paralelo para sumar la sección, pero bobinar manualmente varios cables simultáneamente nunca será tan eficiente como bobinar un único cable. El espacio ocupado es mucho menor con cable único, tened en cuenta que el núcleo toroidal se llena de cobre antes de lo que nos pensamos, y llega un momento en que no caben todas las espiras. La verdad es que este inversor de 600W a 12V con sus 50A se ha convertido en un verdadero desafío...

Siguiendo el lema "No hay pescado gordo que pese poco", tendremos que rendirnos a la evidencia y usar cobre de sección adecuada. Estoy a la espera de que una empresa de material eléctrico me conteste a un correo que hoy mismo les he enviado, y dicen tener hilo de cobre esmaltado soldable de hasta   ¡¡¡5 mm de diámetro!!!  Ese hilo sería genial, pues con 4.5 mm de diámetro tenemos 16 mm2 de sección, lo que haría un devanado muy eficiente.

Por otra parte...

Contra toda lógica, el bobinado primario de 6+6V no era correcto. Tiene que ser de 12+12V. Es algo que no entiendo. Porque  12+12 son 24, y no vamos a trabajar con 24V sino con 12V, pero en fin...

Aprovechando que haré un nuevo bobinado con cable de 4-5 mm de diámetro, también daré el doble de vueltas para obtener una tensión correcta a la salida del inversor, pues estaba obteniendo aproximadamente 400V, y aunque el circuito tiene una regulación PWM para los mosfets que permite bajar a 220V, esto hace que funcionen "a medio gas" y no me parece óptimo. Mejor hagamos un trafo con una relación de transformación correcta y que los mosfets trabajen plenamente.


En resumen:


UNO:

En el vídeo 1 de 2 (el dedicado al transformador) en el minuto 15:18 se hace un bobinado de prueba con 10 espiras. La tensión obtenida se utiliza para, con una regla de tres, obtener las espiras necesarias para obtener 12 voltios. Pues bien, esa regla de tres no la hagáis para 12 voltios. Hacedla para 24 voltios. Obtendréis el doble de vueltas.

En mi caso el resultado eran 26 espiras (La mitad, 13, con hilo doble, recordad lo de la toma central). Pues ahora serían 52 vueltas (26 con hilo doble).

DOS:

Bobinaremos con hilo esmaltado de entre 4 y 5 mm de diámetro (ya diré la medida exacta en el vídeo 2 de 2, pues estoy a la espera de que esa empresa me conteste).


miércoles, 2 de diciembre de 2015

Circuitos ÚTILES 13. Interruptor crepuscular


Mis redes sociales:

ÍNDICE

1. Para qué sirve un interruptor crepuscular
2. Este vídeo es una colaboración entre youtubers
3. Esquema y funcionamiento
4. Lista de componentes
5. Hacer el PCB
6. Colocar invento en belén
7. El vídeo
8. Mi colección de vídeos en Youtube




1. Para qué sirve un interruptor crepuscular

Casi todos, cuando éramos niños, creíamos que el encendido y apagado del alumbrado público corría a cargo de algún diligente operario que cada día, a la hora exacta, accionaba el botón correspondiente. Bueno, esto es cierto en tiempos pasados, donde existía la figura del "farolero" que tenía precisamente esa misión.

Desde hace bastante tiempo, el encendido y apagado del alumbrado público se hace por medios automáticos: Con un interruptor crepuscular.

El interruptor crepuscular es un circuito electrónico que tiene un sensor capaz de medir la luz en el ambiente. Cuando la luz decae por debajo de un valor umbral prefijado, el circuito activa la alimentación eléctrica para las farolas o luminarias y éstas se encienden. Y así permanecen toda la noche. Cuando llega el amanecer, la creciente luz, al superar nuevamente ese umbral, desactiva la alimentación apagando las luces.


Fig 1. Circuito terminado del interruptor crepuscular.



Un buen diseño de este circuito debe evitar el apagado momentáneo de las luces en plena noche a causa de iluminaciones súbitas y repentinas que le hacen "creer" al sensor de luz que es de día: Relámpagos, fuegos artificiales, flashes de cámaras de fotos... lo veremos más adelante.

Un interruptor crepuscular es un circuito sencillo y económico. Si deseas iluminar durante la noche tu terraza, jardín, camino privado, etc, este circuito te será muy útil.




2. Este vídeo es una colaboración entre youtubers

Lo digo en el vídeo, y también lo comento aquí en el blog: Este proyecto (Interruptor crepuscular) es una colaboración entre varios youtubers, a iniciativa de Gastón, el titular del canal de youtube "Proyectos LED". 

Quedamos en que cada youtuber haría un vídeo (cada uno con su temática), pero orientado a un motivo navideño. Esa es la razón de porqué emplearé este interruptor crepuscular en una maqueta, concretamente un Belén. El consumo será mínimo ya que sólo se van a encender 4 diodos LED en serie, lo que implica el manejo de una tensión continua de tan sólo 12 voltios (3 volt. para cada LED) y con una intensidad que apenas llegará a los 50 mA.

Pero nada impide que este mismo circuito, sin modificaciones, pueda ser empleado en una aplicación más "real" como las descritas anteriormente: Un patio, un jardín, una senda particular con farolas...

Este circuito tiene capacidad para gestionar luces hasta una potencia máxima de casi 5 Kw si usamos un relé de cuatro contactos con capacidad de 10 Amp en cada contacto (2400w), lo que nos permitirá poner en cada contacto unos 1.200w (la mitad del máximo de 2400w por motivos de no sobrecargar al relé), por ejemplo 12 bombillas de 100w cada una. Si usamos los cuatro contactos serían 48 bombillas de 100w cada una.

Si ponemos un relé de más potencia, o varios relés en paralelo podemos gestionar 10Kw o incluso más.

Ah! Los enlaces a los otros vídeos de esta colaboración navideña, así como los canales de YT respectivos los tenéis en la descripción de este vídeo.




3. Funcionamiento y Esquema

El componente principal sin lugar a dudas es la resistencia LDR, (por sus iniciales en inglés: Light Dependent Resistor). También se usa el nombre de fotorresistencia. Es una resistencia cuyo valor depende de la luz que incide sobre ella. En condiciones de oscuridad total su resistencia es muy elevada, del orden de megaohmios. A medida que la luz hace acto de presencia su resistencia va disminuyendo, hasta llegar a valores muy bajos (unos pocos ohmios) cuando la intensidad luminosa es muy alta. Es decir, una relación inversa:


A más luz -> Menos resistencia

Este hecho se puede aprovechar para incluir la LDR en un circuito y gestionar de forma automatizada un evento tal como encender/apagar luces.



Fig 2. Fotorresistencia o LDR

Una LDR típica tiene una apariencia como la de la figura 2 (está en un protoboard).

Tienen dos terminales, sin polaridad (no importa cómo conectes sus terminales), y en su fabricación se utilizan materiales fotosensibles basados en compuestos de cadmio.

La parte donde debe incidir la luz es la que tiene el dibujo en forma de S






En el siguiente esquema vemos un circuito operacional, el IC1 que es un 741. Tiene dos entradas: La 2 (inversora, marcada con  un  signo "-") y la entrada 3 (entrada no inversora, marcada con un signo "+")

El circuito 741 hace una operación matemática de resta con las dos tensiones suministradas a sus pines 3 y 2. 

- Si el resultado de la resta es positivo, la salida en el pin 6 será "nivel alto", la de alimentación (en este caso unos 12v). 

-  Si el resultado es negativo, la salida 6 será nivel bajo (cero voltios o unos pocos milivoltios).

Según sea alta o baja la salida en el pin 6, se activará o no el transistor T1 ya que la salida del pin 6 del 741 se aplica a la base de dicho transistor a través de R4. Cuando el transistor conduce, se activa el relé, los contactos conmutan y las luces se encienden. Cuando el transistor no conduce, el relé pasa a reposo y los contactos del relé se separan dejando de funcionar las luces.

Veamos dos casos:

Supongamos que es de día. La LDR recibe luz, su resistencia será baja, así que la tensión en el pin 2 del IC1 será mas bien alta (más que la de la entrada del pin 3). El resultado de restar la tensión de los pines 3 y 2 será negativo,  así que la salida 6 de IC1 tendrá nivel bajo. La base de T1 no tiene polarización suficiente para hacerlo entrar en conducción y la bobina del relé RL1 no se excita. Las luces permanecen apagadas.

Ahora pongámonos en el caso de que llega la noche. La luz cada vez es menor, la resistencia de LDR va aumentando consecuentemente, y también decrecerá la tensión en el pin 2 de IC1 hasta que llega un momento en que ambas son iguales. A partir de aquí, si la luz sigue decayendo, la tensión en el pin 2 será menor que la del 3, y entonces la resta será positiva, el IC1 tendrá nivel alto en su salida pin 6. El transistor T1 conduce, excita a la bobina del relé y los contactos de dicho relé conmutan... dando servicio a la iluminación conectada a sus contactos.

Fig 3. Esquema del interruptor crepuscular

La alimentación del circuito es a 12v, en la parte más izquierda del esquema. Puede hacerse una sencilla fuente con trafo + puente de diodos + 2 condensadores de filtro y todo ello montado en el mismo PCB aunque en el esquema no aparece. También podemos usar un alimentador comercial con salida de 12 V continua, opción esta última que voy a elegir, por seguridad.

La alimentación del IC1 es en los pines 7 (positivo) y 4 (negativo).

R2 es un potenciómetro ajustable cuya finalidad es ajustar a qué nivel de iluminación se produce el encendido/apagado de las luces. Lo más normal es que el circuito no funcione la primera vez que lo usemos por estar R2 desajustado. Para ajustarlo, conectar todo y reproducir unas condiciones de luz correspondientes al momento en que deseemos que las luces se enciendan. Ajustar R2 hasta que veamos que las luces se apagan (si estaban encendidas) o viceversa. Ese será el nivel de luz en que sucederá la conmutación.

C2 cumple la importante función de evitar que los relámpagos o fuegos artificiales apaguen el alumbrado durante un instante (lo que dura el relámpago). Cuando la salida pin 6 de IC1 cae momentáneamente a cero por un flash de relámpago, el condensador C2 permite a T1 seguir trabajando durante un segundo gracias a la carga que almacena, y un segundo es tiempo más que suficiente para cubrir la duración total de un relámpago. De este modo evitamos que el alumbrado se desvanezca cada vez que hay un relámpago, lo que no solo es molesto, también supone stress para la instalación.


Fig 4. Transistor BC337

El transistor BC337 es capaz de suministrar hasta 800 mA de forma continua, por lo que puede excitar no uno sino varios relés en paralelo, pues cada bobina consume unos 100 mA o menos.

Es raro necesitar poner varios relés, ya que con uno solo se puede gestionar bastante potencia. Pero en caso de que vayamos a controlar una instalación realmente grande, esa posibilidad existe.







El diodo D1 en paralelo con la bobina del relé evita que la fuerza contraelectromotriz de la bobina del relé destruya el transistor T1. Siempre hay que tener presente que cada vez que se envía corriente (o se deja de enviar corriente) a la bobina del relé, ésta devuelve un breve pero potente pulso de tensión que destruirá a T1, y esto es una certeza.

La protección consiste en que D1 será el que absorba ese pico de tensión y no T1. El diodo D1 Puede ser de cualquier tipo de propósito general, por ejemplo 1N4007, 1N4148, BY127...

Los contactos del relé serán alimentados con la tensión oportuna para hacer funcionar al alumbrado. En mi caso serán 12v continua para hacer trabajar 4 diodos LED en serie. Como cada uno necesita 3v, pues 3v x 4 diodos = 12v.

Si por el contrario quieres usar corriente alterna de 240v/110v para iluminación "normal", debes tener en cuenta la intensidad máxima que soporta el relé. Si por ejemplo soporta 10A, tenemos que a 240v serán 2400w. No está mal. Sin embargo, no aconsejo irse al límite con el relé si se le va a hacer trabajar de forma continua como es nuestro caso (toda la noche). Mejor limitémonos a la mitad de su capacidad, en este caso serían 1200 w en lugar de 2400 w. Sigue estando muy bien, pues podemos gestionar 12 lámparas de 100 w.

Si nos quedamos cortos con 1200 w, recuerdo que hay relés de dos y cuatro contactos, y cada uno de esos contactos puede con 1200 w, así que con cuatro contactos podemos manipular hasta 4800 w (48 lámparas de 100 w).

¿Sigue siendo poca potencia? Por eso decía antes que los 800mA máximos de intensidad emisor-colector de T1 nos permite excitar como mínimo tres relés en paralelo. 

Si ponemos tres relés, la potencia máxima que podemos gestionar sería:

3 relés x 4 contactos cada uno x 1200 w cada contacto = ¡¡ 14.400 w !!

Cortos en potencia no creo que nos quedemos...




4. Lista de componentes

Siempre que me es posible procuro terminar los proyectos. quiero decir, no sólamente hacer el circuito, sino también darles un acabado, y esto incluye montarlos en una caja con todos los accesorios necesarios: Enchufes, entradas, salidas, potenciómetros  y controles, señalizaciones, sujeción de disipadores en caso de que los haya, etc.

Pero hay ocasiones (como en ésta) en que no resulta claro o útil montar el circuito en una caja dándole así un "acabado", pues su utilización es muy variable y las opciones muchas. Yo veo tres al menos:

1) Por ejemplo, para usarlo en una maqueta casi sería más útil y práctico dejar el circuito al aire ya que irá oculto en dicha maqueta y no necesitará protección contra la intemperie, y tampoco ofrece riesgo eléctrico al haber un transformador separador y funcionar con sólo 12 voltios. El interior del pesebre (caja de cartón) donde irá alojado el circuito no contiene ningún elemento susceptible de provocar cortocircuito.

2) Si por contra este interruptor crepuscular se va a utilizar para la típica aplicación de exteriores, se puede sopesar la opción de montarlo en una caja, a ser posible estanca, con toma de 220, salida de 220 conmutada del relé, y otra salida tipo jack para situar el sensor no en la caja, sino mediante un cable, en el exterior (que es donde debemos medir la luz), de esta forma, el circuito puede estar resguardado en el interior y la LDR en el exterior.

Quiero dejar claro que cuando hablo de 220/240v, también incluyo la tensión de 110/125v utilizada en muchos países.

3) Una tercera posibilidad sería hacer la caja hermética y a prueba de exteriores para situar ambas cosas (caja y LDR) en el exterior. En este caso podemos omitir la salida jack y el cable para la LDR y fijar dicha  LDR empotrada en la misma caja para tener un montaje completamente compacto.

Por esta razón la lista de componentes puede cambiar según cual de estas tres opciones prefiráis.  A continuación tenéis la lista para la primera opción, la más sencilla: Tanto el circuito como la LDR en interior, sin caja:


Fig 5. Componentes del interruptor crepuscular, desplegados

- 1 Circuito impreso virgen de una cara de 80mm 60mm

- R1 Resistencia 470K (amarillo, violeta, amarillo)
- R2 Potenciómetro lineal 10K
- R3 Resistencia 82K (gris, rojo, naranja)
- R4 Resistencia 82K (gris, rojo, naranja)
Las resistencias pueden ser de 1/4w

- LDR Cualquier tipo, una genérica

- C1 Condensador electrolítico 10µF / 16v 
- C2 Condensador electrolítico 470µF / 16v
- C3 Condensador electrolítico 100µF / 16v
Los tres electrolíticos también pueden ser de 25/50 voltios

- D1 Diodo rectificador de propósito general por ejemplo 1N4007
- T1 Transistor BC337 o cualquier NPN de tipo similar
- IC1 Circuito integrado 741 (µA741, LM741...)

- Opcional (Recomendado): Zócalo de 4+4 pines para IC1

- RL1 Relé con bobina de 12v y 1 contacto. El contacto puede ser de tres terminales (conmutador) o de dos terminales (interruptor). El relé usado en este montaje es de dos terminales, así que este relé tiene 4 terminales: Dos para la bobina y dos para el contacto.

- 3 Conectores PCB de dos vías:
Uno para alimentación de 12v, 
otro para la salida de corriente a los LEDs, 
y otro para la LDR.

- 4 LEDs de alto brillo



5. Hacer el PCB

También en esta ocasión recurriré al método del rotulador por ser un circuito sencillo. Obraré como de costumbre:

1) Diseño grosero en papel de las pistas y componentes no a escala
2) Diseño en papel "a limpio" ya a escala, en décimas de pulgada
3) Cortar y limpiar un trozo de PCB de tamaño adecuado
4) Marcamos los taladros en PCB con un punzón
5) Dibujamos pads y pistas con rotulador
6) Sometemos el PCB al atacado químico.
7) Limpiamos PCB
8) Terminamos de hacer los taladros
9) Comprobamos continuidad de las pistas
10) Serigrafía casera, opcional. Si queremos hacerla, ahora es el momento
11) Soldar los componentes en el PCB

Las siguientes fotos corresponden a algunas de las fases en la fabricación de este PCB:



Fig 6. Diseño "grosero"
Diseño "grosero"
Dibujo no a escala, para situar los componentes y resolver cruces de pistas. Para evitar el cruce de pistas está el recurso de dar un rodeo o mejor aún, pasar la pista por debajo de algún componente. Ejemplos:

R3 sirve de puente para una pista. También IC1 se sirve de sí mismo para permitir el paso de la pista que va a su pin 3.






Fig 7. Diseño a escala, real
Diseño a escala en papel cuadriculado. Para dibujar el circuito a tamaño real, teniendo en cuenta las dimensiones de los componentes. Si es necesario, pondremos sobre el papel los componentes para medir cuantos cuadros hay de distancia entre sus terminales (Tuve que hacerlo con el potenciómetro R2 y el relé).

No olvidar los márgenes de al menos 5 mm en cada costado.






Fig 8. Marcando los pads con un punzón
Marcar los PADs
Pegamos, bien centrado, el diseño al PCB previamente limpiado con alcohol. No olvidar voltear el diseño para evitar el efecto espejo.

Con un punzón vamos marcando la posición de cada pad. El pequeño relieve que se crea en el cobre nos ayudará a la hora de dibujar los PADs con el rotulador: Actuarán de guía.






Fig 9. Pistas ya hechas con el rotulador  permanente
Rotular el PCB
Con un  rotulador  permanente, primero dibujamos los PADs, después trazamos las pistas. 

Si hay un error, podemos borrarlo con alcohol y un bastoncito de algodón.

Se recomienda hacer al menos dos pasadas de rotulador dejando un minuto entre pasada y pasada.






Fig 10. Circuito después de ser tratado con ácidos
Atacado con ácido
Una vez que estamos SEGUROS que el diseño está libre de errores y no hemos olvidado nada, preparamos los productos químicos para someter el PCB al atacado, el cual hará desaparecer el cobre que no está protegido por el rotulador.









Fig 11. Comprobando continuidad en las pistas
Comprobar continuidad de las pistas
Dependiendo de nuestro esmero (y la suerte) las pistas pueden presentar discontinuidades casi invisibles. Es importante asegurarse que todas las pistas están OK, con el multímetro seleccionado en "continuidad".

Estañar las pistas es un medio de subsanar este defecto además de darles mayor conductividad y protección al paso del tiempo.




Fig 12. Serigrafía casera con rotulador permanente
Serigrafía (opcional)
Con un rotulador permanente fino, podemos marcar la posición de los componentes. Ayuda mucho en el montaje y, sobretodo, más tarde si tuviéramos que hacer alguna reparación.












Fig 13. Circuito con los componentes ya soldados
Insertar los componentes en el PCB y soldarlos. 
Prestaremos atención a aquéllos componentes que deben ir en una posición determinada, tal es el caso de los tres condensadores, diodo D1, transistor T1, circuito integrado, potenciómetro ajustable R2 y el relé.








Para ver este proceso de fabricación del PCB con más detalle, te recomiendo eches un vistazo al Tutorial de electrónica básica capítulo 15. Allí se hace una PCB explicando detenidamente cada una de las 11 etapas anteriores.



6. Colocar invento en belén


Fig 14. Belén con la instalación. El interruptor crepuscular está oculto en el pesebre. Por su techo, a la derecha asoma la LDR. También se pueden ver las cuatro farolas hechas con pajillas y cucharillas de plástico con un LED cada una.


Para colocar el invento en la maqueta (Belén) haremos llegar 12v a algún punto dentro de esa maqueta desde un alimentador 220v/12v. Uno de 4 w de potencia (0.3 Amp) es más que suficiente.

Conectamos los cuatro LED en serie a la salida del relé, al conector correspondiente. Conectamos los cables de la LDR en el conector del circuito y la posicionamos de modo que reciba luz del ambiente. Y, finalmente, conectamos el alimentador de 12 voltios al conector del circuito.


Es posible que necesitemos volver a ajustar R2 para que el encendido/apagado se realice en un nivel de luz a nuestro gusto. 


Fig 15. Belén con la iluminación artificial funcionando gracias al interruptor crepuscular


























7. El vídeo






9. Toda mi colección de vídeos de Youtube

En Youtube, una "lista de reproducción" es una colección de vídeos, normalmente de una misma temática. A continuación tienes mis listas de reproducción:












Mis redes sociales:
Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos
Twitter: @Terrazocultor
Facebook: Terrazocultor
Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...

miércoles, 25 de noviembre de 2015

INVERSOR 12V - 110/220V 600W Parte 1/2 Transformador



Mis redes sociales:
Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos
Twitter: @Terrazocultor
Facebook: Terrazocultor
Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...



Un inversor tiene la tarea de convertir la corriente continua en corriente alterna, normalmente ofreciendo un mayor voltaje a la salida. Los hay de muchos tipos y potencias, desde minúsculos circuitos por ejemplo los que llevan las cámaras de fotos para proporcionar los 300 voltios necesarios para cargar el condensador del flash (y eso lo hacen a partir de dos pilas de voltio y medio). También las raquetas matamoscas están basadas en un inversor pequeño.

También están los inversores que manejan una potencia más bien elevada, como el que vamos a montar en este proyecto de 600 W. La aplicación típica de uno de estos inversores es obtener 220/125 voltios de corriente alterna a partir de 12/24 voltios de una o varias baterías. El uso que se les da es poder utilizar electrodomésticos de 220/125 voltios a bordo de un barco, en el camping, en el coche y sobretodo, para electrificar una casa con la energía obtenida mediante eólica y/o solar. Los paneles solares y la turbina eólica cargan baterías, y éstas alimentan al inversor que suministra 220/125 V a la casa.

Para los que empiezan con la electrónica diré que no se puede usar un simple transformador para convertir los 12 voltios de una batería en 220 voltios. La razón: Un transformador sólo funciona con corriente alterna, y la que proporciona una batería es continua. Si se conecta una batería a un transformador se producirá un cortocircuito que puede terminar en fuego en el transformador y la batería reventada. Por eso, la manera correcta de hacerlo es conectar a la batería un circuito (llamado inversor) que convierte la corriente continua en alterna (es como un oscilador de potencia) y esa alterna que devuelve el inversor ahora sí se puede aplicar a un transformador elevador para que la suba a 220 o 125 voltios.


Fig 1. Esquema en bloques de un inversor típico para obtener 220/125 voltios a partir de baterías



Las prestaciones de este inversor serán:
- Tensión de entrada: 12 voltios continua (pero puedes elegir 24, 36 y 48V)
- Tensión de salida: A elegir entre 125 y 220 voltios
- Potencia máxima: 600 W
- Tipo de onda: Senoidal modificada
- Regulador automático de tensión
- Función de alarma y desconexión contra batería baja
- Ventilador refrigerador interno
- Uso de Mosfets de muy baja resistencia interna
- El Trafo es de 600W, pero el circuito soportaría más de 1000 W


GUÍA DE MONTAJE COMPLETA: https://www.patreon.com/posts/23956317

sábado, 7 de noviembre de 2015

Matamosquitos eléctrico tipo mosquitera para ventana


Mis redes sociales:


1. Presentación
2. La mosquitera no deja pasar a los mosquitos... y al aire tampoco
3. Trampa activa vs trampa pasiva
4. Como hacer esta trampa
      4.1. Lista de materiales
      4.2. Partimos de una raqueta mata-mosquitos
      4.3. Medir la ventana
      4.4. Cortar madera a la medida
      4.5. Dibujamos la silueta de la raqueta matamosquitos en la madera
      4.6. Cortamos silueta con sierra de calar
      4.7. Modificaciones en la raqueta
      4.8. Pegar o fijar la raqueta en la madera
      4.9. Colocamos la madera en la ventana... y a funcionar.
5. Importantes sugerencias de seguridad
      5.1. Sujetar la trampa para evitar que caiga
      5.2. Cuidado con los niños
      5.3. Y cuidado con las cortinas
6. El vídeo
7. Otros vídeos que te pueden interesar
8. Toda mi colección de vídeos de Youtube



1. Presentación

Hola amigos...

Entre mis dos proyectos mas inmediatos están dos gadgets bien distintos:

- Inversor 12-220v 500w
- Matamosquitos avanzado

Quiero hacer los dos, pero para determinar cuál de ellos hacer primero, hice una encuesta en twitter y salió ganador (por muy poco) el inversor.



Os preguntaréis entonces ¿Qué hago subiendo este proyecto?

Bueno, en realidad, éste no es el matamosquitos al que yo me refería, que será una máquina que va a contar con al menos cinco modos de atraer a los mosquitos, algunos bastante novedosos, y los extermina de modo silencioso, todo muy ecológico. Creo que será un dispositivo bastante "state-of-the-art" para ser casero.

Pero mientras estaba diseñando dicha máquina, se me ocurrió otra bastante más sencilla (la de este vídeo), que se puede hacer en una tarde, y (creo) que será bastante eficaz, de hecho pienso instalarla en mi habitación donde tengo el ordenador, y pensé que sería una pena no hacer el correspondiente vídeo...

Así que, perdonadme que haya colado este vídeo.  El próximo ya será el del inversor, y después ya, el matamosquitos avanzado, aunque no aseguro que sea inmediatamente después...

La trampa que vamos a ver ahora se coloca en una ventana, a modo de malla mosquitera, y vamos a usar una raqueta matamosquitos de las que venden en el chino por 4-5 euros. No tenemos que hacer ningún circuito y el trabajo será muy sencillo. Sólo incrustar esa raqueta en la madera (a la que previamente habremos recortado la silueta de la raqueta eléctrica con una sierra de calar).


La madera la cortaremos a la medida para que encaje en la ventana de modo que los mosquitos sólo puedan entrar por la raqueta y perecen en el intento.



2. La mosquitera no deja pasar a los mosquitos... y al aire tampoco


Fig 1. Salinas caseras cubiertas con mosquitera.
El agua no se evaporaba a pesar de los 40ºC
Siempre he tenido mis dudas con las clásicas mosquiteras. Pienso que no dejan pasar a los mosquitos... y al aire tampoco, cosa que confirmé en mi vídeo de las salinas caseras. 

Allí puse tres barreños en mi terraza, cada uno con ocho litros de agua de mar. Al evaporarse el agua, queda la sal como residuo seco. 

Igual que en unas salinas.





Para evitar que pájaros y otra fauna se pasease por los barreños, los cubrí con malla mosquitera y mis presagios se confirmaron: Tras diez días de los de 40ºC a la sombra, no se evaporó ni una gota de agua. La causa de esto: La tensión superficial de los fluidos les impide pasar fácilmente a través de orificios muy estrechos, como los de la tela mosquitera. Así, el aire con vapor de agua, resultado de la evaporación, se quedaba en el barreño.



Fig 2. Salinas caseras. Toda el agua  evaporada en pocos
días tras retirar la malla mosquitera que la cubría
Pues bien, fue quitar la tela mosquitera de los barreños, y empezar a evaporarse el agua a ojos vista. En sólo 4-5 días quedaron completamente secos.

Por eso, la "mosquitera" de la raqueta dejará pasar mucho mejor el aire al tener la malla con agujeros mucho mayores. El "problema" es que también deja pasar los mosquitos. 


Si, los deja "pasar"... para freírlos. O sea, que no pasan.

Así que tendremos lo mejor de los dos mundos: 
- Ventilación, 
- Ausencia de mosquitos.


3. Trampa activa vs trampa pasiva

Otra ventaja de esta trampa es que es activa. Una mosquitera clásica impide que pase un mosquito y nos pique...de momento, pero ese mosquito puede picarte mañana o incluso esa misma noche si consigue entrar a tu casa por otro sitio, o si tú sales a la calle, o puede optar por ir a casa del vecino o a cualquier otro animal en la calle, con lo cual consigue no sólo alimentarse, sino que así se asegura la puesta de los huevos (Los mosquitos hembra necesitan el hierro y las proteínas de la sangre ajena para asegurar la formación y puesta de huevos con los que engendrará 
a la siguiente generación de mosquitos). 

Y aquí está el problema: La mosquitera es un sistema PASIVO.

Por contra, la trampa aquí propuesta es ACTIVA, no sólo impide pasar a los mosquitos, también los extermina, y eso corta de raíz la posibilidad de que ESE mosquito tenga descendencia, lo cual se traduce en una merma en el nivel de plaga. Algo bastante deseable.

No hay que olvidar que ni tiburones, ni leones, ni otras bestias son responsables de tantas muertes y enfermedades incapacitantes en los humanos como los son los mosquitos. 

El mosquito es el #1 en todos los "TOP ANIMALES ASESINOS DE HUMANOS"


4. Como hacer esta trampa

Esta trampa se puede hacer en poco tiempo, y necesita muy pocos materiales. Los siguientes pasos muestran como hacerla:



4.1. LISTA DE MATERIALES

- Una madera (yo he usado el material llamado "DM") de 10 mm de espesor. Las medidas (alto y ancho) las veremos mas adelante en el punto 4.3

- Una raqueta matamosquitos del chino. Cuestan unos 4-5 euros.
- Pegamento para unir la raqueta a la madera


Opcional (recomendable):


Fig 3. Alimentador 3V y clavija macho para empotrar en la raqueta.

Para evitar depender de las pilas, podemos hacer que la raqueta se alimente continuamente, para lo cual necesitaremos:

- Un  alimentador 220/125v con salida de 3v. Los hay regulables para conseguir  3, 4.5, 5, 6, 7,5, 9 y 12v. Usaremos la selección de 3 voltios.

- También  es opcional conectar ese alimentador directamente al portapilas de la raqueta, pero es mejor tomarse la molestia de poner una clavija en la raqueta para que podamos conectar/desconectar fácilmente el alimentador. Fotos en la Figura 3.

- El led que lleva la raqueta es rojo, verde o amarillo y sirve para indicar que el botón ha sido pulsado y está en funcionamiento. Si añadimos otro LED de ultravioleta y lo colocamos hacia afuera, mirando al exterior, atraeremos más a los mosquitos hacia la trampa. Tanto la radiación UV como el violeta y el azul atraen 
a los mosquitos.


4.2- PARTIMOS DE UNA RAQUETA MATAMOSQUITOS


Fig 4. Raqueta eléctrica matamoscas y mosquitos
Este interesante artilugio lleva un circuito que transforma los 3V de dos pilas en aproximadamente 2000 voltios de corriente continua que son aplicados a la malla que lleva la raqueta. 

En realidad son tres mallas:

Dos externas (con la misma polaridad) y una interna (con la otra polaridad). 


La distancia entre las mallas, de unos 5mm impide que se forme un arco voltaico a pesar de los 2000 voltios presentes. Para que salte un arco sería necesaria hacer una de dos, o ambas:

- Aumentar el voltaje
- Disminuir la distancia entre las mallas.

Pero cuando un mosquito entra en ese grupo de mallas es como si hiciéramos la segunda de las dos condiciones anteriores, como si se acortasen esos 5mm de distancia, y saltará un chispazo entre la malla interna y una de las dos externas, sirviendo el mosquito como camino de esa chispa, recibiendo una descarga que para un humano representa una más que molesta sacudida (duele bastante, lo confirmo), pero para un mosquito resulta letal.

Podéis ver en este vídeo de youtube a cámara lenta y bien ampliado, lo que sucede realmente cuando esta raqueta regala su descarga a un insecto:

A pesar de los 2000 voltios, la descarga no es letal para un humano porque se almacena en un condensador de poca capacidad. Aún así, llevaremos cuidado...

Dónde adquirir esta raqueta online

4.3- MEDIR LA VENTANA

El ancho de la madera es cosa sencilla: Añadir 20 mm a cada lado de la raqueta. Como mi raqueta tiene un ancho de 220 mm, añadí 20 mm a cada lado, lo que da una suma total de 260 mm, 26 centímetros.

En cuanto al largo o altura, tenemos que medir en la ventana donde vayamos a poner esta trampa, y esta medida tiene que ser bastante exacta. Hay que poner el extremo del metro en la parte superior de la ventana, por dentro de los raíles, y después llevar el metro hasta la parte inferior pero NO en el interior de los raíles, sino en el borde del marco. Allí abajo tomaremos la medida.

Estas dos fotos aclaran mejor el asunto:


Fig 5. Medimos en el interior del carril (arriba) y a ras del marco, no del carril (abajo)
Obtengo 1139 mm. Dando un margen de 1 mm, la  medida se queda en 1138 mm















4.4- CORTAR MADERA A LA MEDIDA

El alto de la madera puede variar en tamaño según la ventana de que se trate, pero lo normal será entre 1000 mm y 1200 mm, en mi caso me dio una medida de 1138 mm. 

Este corte no sólo tiene que ser exacto y limpio, sino que tiene que ser hecho a escuadra perfecta, o de lo contrario quedarán huecos en los laterales al no asentar bien, y los mosquitos entrarán por esas ranuras y no por la raqueta.

Yo no dispongo de medios caseros para hacer semejante corte tan preciso, y tuve que recurrir a una carpintería que tiene una sierra robotizada que hace cortes con precisión de 1 mm. Me cobraron 10€ por el corte y la madera. Creo que es asequible.

Resumiendo y en mi caso, las medidas de esta madera fueron:

- Grosor   : 10 mm (compromiso entre robustez y peso, además, si se pone un grosor mayor, puede que no quepa la madera en el sistema de raíles).

- Alto      : 1138 mm (Para que encaje bien en la ventana)

- Ancho   : 260 mm  (La raqueta y 20 mm más a cada lado)


Fig 6. Madera lista para dibujar la silueta de la raqueta y hacer el agujero con  la sierra de calar


4.5- DIBUJAMOS LA SILUETA DE LA RAQUETA MATAMOSCAS EN LA MADERA


Fig 7. Silueta de la raqueta dibujada en  la madera
Evitando en lo posible el paralaje (torcer el lápiz o rotulador) ponemos la raqueta en la posición deseada sobre la madera y dibujamos el contorno de la raqueta. Es útil prever que si cometemos error y dibujamos la silueta demasiado grande habrá que rellenar con más pegamento, y si la dibujamos más pequeña se solucionará eliminando material ya sea con una lima, repasando con la misma sierra de calar, etc...





4.6- CORTAMOS EN LA MADERA LA SILUETA


Fig 8. Recortando la silueta de la raqueta
Con una sierra de calar recortaremos la silueta que hemos dibujado en el punto 4.5 anterior. La raqueta deberá entrar en ese agujero, y lo ideal sería que lo hiciese sin mucha holgura para no tener que usar demasiado relleno o pegamento. No fijar la raqueta a la madera todavía si queréis hacerle algunas modificaciones opcionales (a continuación en 4.7).




4.7- MODIFICACIONES EN LA RAQUETA (OPCIONALES)

Una opción es dejar la raqueta tal cual está y proceder al punto siguiente 4.8 de fijar la raqueta en la madera con pegamento, pero creo que merece la pena echar unos minutos en alguna de las dos siguientes modificaciones:

- Primera modificación: Para dotar a esta trampa de autonomía ilimitada prescindiremos de las pilas y la haremos funcionar con su tensión nominal de 3 voltios mediante un alimentador que cuesta unos 8-10 euros (que también podemos usar para otras cosas). El que yo uso es ajustable a 3, 4.5, 5, 6, 7.5, 9 y 12 voltios. Hay que seleccionar 3 voltios. En cuanto al amperaje, es suficiente con 300 mA, lo que a tres voltios representa poco menos de un vatio de potencia. El consumo de la raqueta es mucho menor de 300 mA. 


Fig 9. Con un alimentador a 3 voltios podemos darle autonomía ilimitada a la trampa

Con cuatro juegos de pilas que ahorremos, el alimentador queda amortizado.

Podemos quitar la clavija del extremo del cable del alimentador y soldar los cables directamente al portapilas del matamoscas, pero prefiero poner una clavija empotrada en el mango de plástico del matamoscas para poder enchufar/desenchufar el alimentador.

Importante: La raqueta tiene un pulsador para hacerla funcionar. Este pulsador tiene dos cables. Debemos soltar o desoldar esos dos cables y unirlos (lo mejor, una soldadura, aunque también los podemos unir dándoles una vuelta y los aislamos con cinta aislante). Así la raqueta siempre estará en funcionamiento mientras se le suministren los 3 voltios de tensión.
- Segunda modificación: Por menos de un euro, podemos añadir un LED de radiacion ultravioleta. Esto atraerá bastante a los mosquitos. Recordad que los LED tienen polaridad aunque si nos equivocamos de posición, con 3 voltios el LED no se romperá, simplemente no lucirá. El terminal corto del LED es el cátodo, que se debe conectar al negativo de alimentación de 3 voltios, mientras que el terminal largo es el ánodo, que se debe conectar al positivo.
Fig 10. El LED ultravioleta soldado en su sitio y luciendo.

En realidad, un LED "ultravioleta" apenas se sale del espectro de luz visible. Emite prácticamente en el límite de separación de la luz visible y el ultravioleta, con una longitud de onda de 400nm, como mucho 395 nm, por lo que también emite violeta y azul, perfectamente visible. Pero estas tres radiaciones atraen a los mosquitos, así me decidí a montarlo.

Hay LEDs de UV que emiten en 365nm e incluso longitudes de onda mas cortas, pero son harto difíciles de conseguir y muy muy caros. En la tienda no suelen tener información sobre estos LEDs, así que si el coste es de 1 euro o menos, asumimos que su emisión máxima se encuentra en eso: 395-400 nm.



4.8- FIJAR CON PEGAMENTO LA RAQUETA EN LA MADERA

Pondremos la raqueta en el agujero que hicimos en la madera y la fijaremos con un pegamento, no es necesario ni recomiendo un pegamento que sea excepcionalmente fuerte tipo epoxi, primero por economía, segundo porque no es necesario, tercero por si alguna vez queremos recuperar la raqueta.

En esta ocasión voy a usar (y probar por primera vez) la pistola de calor con pegamento a base de barritas de silicona. A ver que tal...


Fig  11. Fijando la raqueta a la madera  con la pistola de silicona. Demostró ser una buena elección.


4.9- COLOCAMOS LA MADERA EN LA VENTANA... Y A FUNCIONAR

Si todo está bien, ya podemos colocar todo el conjunto en la ventana. Primero llevamos la parte alta de la madera dentro del carril superior, ahora pasamos la madera por abajo y la dejamos caer en el carril inferior. La  madera  no se sale ni hacia afuera ni hacia dentro. Queda sujeta tal y como lo hace cada hoja deslizable de la ventana.

Si es en la parte derecha, correremos la madera hasta el tope derecho y después cerraremos la hoja de la ventana hasta que tope con la madera. Ahora la única abertura posible es la raqueta, que nos proporcionará ventilación suficiente al tiempo que impide la entrada de mosquitos y los extermina.


Fig 12. Trampa instalada, funcionando




5. Importantes sugerencias de seguridad


5.1 - SUJETAR LA TRAMPA PARA EVITAR QUE CAIGA A LA CALLE

En mi caso, no es la calle sino mi propio patio lo que hay bajo la ventana, además, hay rejas que impiden que la madera se caiga. Si este no es tu caso, debes considerar seriamente el riesgo de que la madera caiga a un sitio público...

La madera, si está bien medida, no puede soltarse de ningún modo, del mismo modo que tampoco se suelta la hoja de una ventana por mucho viento que haga (yo no conozco ningún caso), pero me refiero al momento del montaje o desmontaje.

No es mala idea en este caso atarla con un cordel a algún elemento de la casa para impedir su caída accidental. 

5.2 - CUIDADO CON LOS NIÑOS

La tensión de la raqueta no es especialmente peligrosa para los humanos, pero en determinadas circunstancias sobretodo si hay niños muy pequeños puede revertir cierto peligro, por ejemplo, riesgo de caída tras sufrir una descarga. Una buena idea puede ser colocar la madera de modo que la raqueta quede en la parte más alta para ponerla fuera del alcance de niños.

5.3 - Y CUIDADO CON LAS CORTINAS

Y por último, la chispa generada en caso de entrada de mosquitos, yo no he comprobado si es capaz de provocar ignición en los tejidos de cortinas y similares, además, dicha chispa se produce en el interior de las mallas de la raqueta, no en el exterior, pero por precaución, lo mejor será evitar que éstas descansen sobre la raqueta.



Fig 13. Momento exacto en que se produce una captura (chispazo en la parte baja-derecha)















6. El vídeo







7. Otros vídeos que te pueden interesar


El siguiente vídeo es de mi última trampa anti-mosquitos que denomino "avanzada" porque los atrae con cinco factores distintos y los captura de modo silencioso y eficiente. Las capturas quedan encerradas en un cesto muy fácil de extraer para vaciarlo.








La generación de CO2 así como de vapor de agua en la trampa avanzada anterior se consigue con una pintura fotocatalítica que convierte la contaminación del aire en esos dos productos. Y esto ocurrirá de forma continua, no tenemos que estar reponiendo productos. Para eso, pintamos la trampa (por fuera y por dentro) con esa pintura

En el siguiente vídeo, la pintura fotocatalítica sometida a un curioso experimento donde vemos que en unos pocos minutos se "come" a la materia orgánica convirtiéndola en CO2 y H2O







8. Toda mi colección de vídeos de Youtube


En Youtube, una "lista de reproducción" es una colección de vídeos, normalmente de una misma temática. A continuación tienes mis listas de reproducción:











Mis redes sociales: