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Batería de larga duración: 2ª parte

por José Manuel Pérez | 18-Abr-2005

En esta segunda parte del tutorial para realizar una batería de larga duración, nos ocuparemos de la preparación de los cables y de sugerir algunas mejoras.

 
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<< Leer 1ª parte | Leer 3ª parte A >> | Leer 3ª parte B >>

Este tutorial no pretende ser una fórmula exacta, ya que variarán tanto los elementos de los que dispongamos como las necesidades y lo mismo se puede hacer de mil maneras diferentes, sino un compendio de ideas para solucionar diversas cosas que se nos plantean en el campo de la alimentación de la electrónica. Aquí soluciono mis necesidades, que pueden variar con respecto a las tuyas. Lo importante es atreverse a hacer nosotros mismos las cosas que necesitamos :)

El multicable

Tenemos, pues, en un lado la batería Lipo con una salida para conector redondo y una salida USB, y en el otro lado cosas hambrientas con un sinfín de conectores de alimentación posibles. A veces no es pequeño problema, porque algo ha de unirlos.

Así que me propuse crear un cable híbrido que, con un mínimo de elementos, me permitiese efectuar casi todas las conexiones posibles con ese mar de clavijas que los fabricantes crean. Helo aquí.

El Cable Josema8 (Patent Pending...;-) está formado por tres elementos, cuya combinación nos permitirá alimentar cosas indistintamente por el USB (aquellas que se alimenten entre 4.5 y 6 Voltios) o por el conector redondo (6-8.5 Voltios y las que no tengan un voltaje de alimentación crítico).


El centro, es un cable retráctil, tipo los que se pueden conseguir en Proporta, Boxwave, Expansys, etc. En este caso utilicé un cable alimentador para Pocket PC, con USB por un lado y un conector redondo hembra por el otro (no uso una pieza macho-macho que en teoría iría conectada a esta hembra para poder entrar en un Pocket PC). Este cable es tal cual sin la citada pieza y no le modificaremos nada. Si en el otro lado no tuviese una hembra de este tipo, se la pondríamos.

La izquierda, está formada por una hembra USB que se ha cortado de un barato alargador USB. Lo he terminado con un conector redondo macho que encaja en el conector hembra del alimentador autónomo. Aquí respetando la polaridad, como siempre. Al cortar el cable USB, veremos que el positivo suele estar marcado con un cablecito rojo y el negativo corresponde a un cablecito negro.

La derecha, está formada por un conector que se ha cortado de un adaptador de alimentación antiguo y un conector macho adecuado para encajar en la hembra que nos ofrecía el cable retráctil. El adaptador de alimentación tiene la característica de llevar tantas cabezas como entradas de alimentación posibles simplemente pinchándola en la cabeza, que es intercambiable. Esta pieza fundamental se puede cortar de un viejo alimentador que ya no usemos o se puede comprar específicamente en comercios como Diotronic. Suele venir con un par de metros de cable, así que, lógicamente, lo cortamos a la mínima longitud con la que podamos trabajar.

Es sencillo ver que sin la pieza izquierda podremos conectar todos los tipos de conector de la pieza derecha a USB. Con la pieza izquierda encajada en el conjunto podremos conectar todo a la salida redonda del alimentador. Las combinaciones son numerosas.

Al poder dar la vuelta a la piececita que apliquemos a la cabeza (lleva un juego intercambiable que se "pincha" según el que necesitemos), podemos variar sencillamente la polaridad.

La diversidad de clavijas que proporciona este multicable permite la conexión de la lámpara, una Psion, mi cámara digital...Elegimos si usar los 5 Voltios del USB (caso de la Psion o la palm) o toda la potencia de la salida redonda sin estabilizar a 6.30-8.5V (caso de la lámpara, el GPS o la cámara digital) y elegimos la polaridad correcta que aplicaremos al aparato. Por eso se llama multicable ;-)

Cables específicos

Para el móvil

Hay casos como el del móvil, que requerirán un cable especial porque su conector no suele ser estándar. Esto normalmente significa, ante la imposibilidad de encontrar en los comercios el conector adecuado, que tendremos que sacrificar un alimentador para obtener el conector que necesitamos. Pero un alimentador para mi móvil me costó 6€, por lo que tampoco supone un enorme descalabro y, si soy buen aprovechador, en lugar de dejar el cable del alimentador original cortado, le colocaré un conector hembra para así poder reconectarlo en cualquier momento y usar la parte que me llevo tanto conectada con su origen (el alimentador de pared) como con el alimentador autónomo según me convenga. Así no pierdes un cable...ganas otro ;-)

Realizar cables es una de las tareas más sencillas que se puede hacer, siempre que dispongas de la clavija adecuada, un trozo de cable adecuado y un soldador con su estaño y tengas localizados, con ayuda del polímetro, dónde hemos de aplicar el positivo y el negativo.

En mi móvil Panasonic lo primero es mirar el alimentador para averiguar la tensión de salida que da. Esto suele estar marcado en la etiqueta y en mi caso es 5.6 Voltios. Esto quiere decir que 5 Voltios serán demasiado poco para recargarlo, así que descarto el USB y usaré la salida de 6.30-8.5 Voltios. Se corta el cable del cargador del móvil y con el polímetro se identifica, con el alimentador enchufado, el positivo y el negativo para conectar a los mismos cables el positivo y el negativo de la clavija redonda.

Conectado al alimentador autónomo, el móvil se me recarga completamente en apenas 20 minutos, gracias a la gran intensidad de salida de la Lipo, que realmente actúa como "cargador rápido".

¡Cuidado!...tras esos 20 minutillos, retiradlo del alimentador ya que no disponemos de ningún tipo de limitador de tensión y la batería del móvil podría recalentarse en exceso, ya que le estamos introduciendo un voltaje bastante mayor al recomendado para la carga.

En un diseño más avanzado de este alimentador se podría disponer específicamente un estabilizador 7806 (que funciona como el 7805) colocado adicionalmente para recargar nuestro móvil, cosa que casi recomiendo dependiendo del voltaje que el nuestro necesite y si no podemos recargarlo mediante USB. Recargar una batería a un voltaje superior al recomendado es algo que se debe hacer conociendo el riesgo.

Para el GPS

Mi viejo GPS Garmin está hecho a prueba de bombas, es todo terreno y aguanta lo que le echen. No es Bluetooth pero gracias a un truco Made in Taiwan que describo en otro tutorial que se publicará próximamente, lo he convertido en Bluetooth. No tiene batería recargable ni entrada de alimentación, pero con otra pequeña modificación también lo voy a alimentar exteriormente.

El Garmin GPS12 acepta una alimentación entre 6 y 9 Voltios, por lo que la salida redonda no estabilizada del alimentador autónomo es idónea para alimentarlo. El conector redondo Garmin se adquiere en comercios especializados en GPS y es muy barato, pudiendo desmontarse y soldarse fácilmente. Con el conector abierto se identifican el positivo y el negativo según el esquema, y haremos que en este orden se los ofrezca el conector redondo que irá en el otro extremo del cablecito (recordemos, en el conector redondo siempre el positivo en el terminal corto y el negativo en el terminal largo).

De esta forma nuestro GPS funcionará sin pilas porque recibirá la alimentación del Lipo, y si tenemos pilas insertadas no hay que preocuparse, porque la tensión aplicada exteriormente desconecta electrónicamente las pilas para que la tensión no pase por ellas (estos de Garmin, las cosas bien hechas...).

Para el PDA

Pero quizás lo más sencillo de obtener será el cable necesario para recargar la palm a través de la salida USB, debido a la existencia de cables ya montados para este fin. Este cable es retráctil, ocupa poco espacio y se estira a algo más de 1 metro, sirviéndonos tanto para sincronizar como para recargar. El haber dispuesto en la caja de la Lipo una salida USB nos facilitará enormemente las cosas.

Es posible que si tienes otro modelo de pda, como la Zire 72 que lleva otro conector de carga, tengas que utilizar otro tipo de cable USB-palm que no el fotografiado, pero la esencia es la misma.

Algunas ideas más

Este alimentador es un juguete caro (segun con qué lo compares, claro), de modo que se hace imprescindible rentabilizar la inversión al máximo, y el objetivo para mi es obtener el máximo de servicio y no tener que llevar ni pilas ni cargadores ni nada que se le parezca.

La razón principal fue recargar la Palm y el GPS, y una vez conseguido se pueden perfeccionar otros aspectos realizando los cables adecuados o, como en este caso, modificando una buena lámpara que aproveche nuestro alimentador.

He usado una lámpara OSRAM, modelo Dulux Mobil de 5W de potencia, que ofrece una luz potente, blanca y brillante con un consumo razonable. Se encuentra en cualquier ferretería. Sin embargo, si el mercado no te ofrece exactamente lo que necesitas, busca en los cajones de tus cacharros y...modifícalo.

La lámpara llevaba pilas, pero no estaba preparada para alimentación exterior, por lo que lo primero que hice fue abrirla, efectuar los agujeros adecuados y colocar una hembra para toma de alimentación exterior. En este caso ya tuve buen cuidado de que al poner la clavija de alimentación externa se desconectasen las pilas (si las llevara). De esto se encarga una tercera patita que suelen llevar estas bases de alimentación.

Esta lámpara se puede colgar como un bolígrafo, pero esto no resulta práctico...en el suelo se cae porque la parte de abajo no es plana y si se cuelga de una cuerda la luz no apunta hacia abajo, sino que se pierde hacia adelante.

De modo que busco en los cajones de trastos y encuentro un pequeño trípode de fotografía. Pequeñito y ligero, que hace menos de un palmo plegado y cuesta cuatro duros en una tienda de fotografía. De todas formas es demasiado pequeño y no lo usaré para la cámara, así que...para la lámpara, que le voy a poner un "taca-taca" ahora mismo.

Y ahora queda cómo fijar la lámpara al trípode que le servirá de pie. Otra búsqueda en los cajones a ver lo que hay...(me está entrando complejo de MacGiver...) y encuentro la hebilla de plástico de una mochila. Son dos partes que encajan una dentro de la otra y eran el cierre de una fina correa de cordura de estas para amarrar la esterilla. Pues, ¡perfecto!. La parte macho con un pegamento fuerte pegada sobresaliendo de la lámpara como se ve en la fotografía, y la parte hembra le pegamos un pequeño corte abajo para que quede plana y se pueda pegar bien a la cabeza del trípode. Pegamento Araldit de ese que queda como una piedra, una manita de pintuta acrílica negra sobre el pegamento seco (que quedaba blanco) para disimularlo todo y ya está. Estos cierres también se venden como recambio en tiendas de deportes.

Con un "clic-clac" pongo o quito la lámpara a su sitio (esto era el cierre de una correa, hay que ver...;-). Ahora la puedo dejar en pie y orientarla como me convenga, alimentada con la Lipo a través del multicable (que recordemos que también es retráctil).

Todo plegado, junto a los cables que hemos descrito, apenas ocupa espacio en un estuche o una bolsa adecuada. ¡A la mochila junto al Lipo doble y ya casi que llevamos a FECSA-Endesa con nosotros!.

Nos gusta ir al campo...pero eso no quiere decir que no podamos llevar todas las comodidades posibles con nosotros, sobre todo si se pasa la noche al raso como a mi me gusta hacer. La palm (que significa orientación, música, lectura, diario...), y ahora, con la Lipo, también me llevo la lámpara de la mesita de noche... ;-)

Nuestro alimentador nos ofrecerá versatilidad. Porque nos permitirá recargar el PDA, pero también muchas cosas más con un mínimo peso.

NOTA: He basado los cables alimentadores en cables retráctiles para no llevar cables enredados por ninguna parte. Por cuestiones de sencillez de la fotografía, los he usado plegados, pero al ser cables de muy fina sección, recomiendo extenderlos siempre cuando se usen, pues de lo contrario, al ejercer un ligero efecto resistencia o bobina pueden calentarse, cosa que no sucede cuando están extendidos.

Mejoras en el alimentador

Hay un par de mejoras que se pueden realizar sobre el alimentador que no he querido comentar en un principio para no complicar el diseño original. Pero aquí están para quién quiera dejarlo todo bien hecho.

El condensador electrolítico

Se trata del factor condensador. El condensador electrolítico, además de filtrar la salida de impurezas y picos de tensión, acumula tensión para evitar que un consumo excesivo de la salida haga caer demasiado la tensión de la batería. Mientras más capacidad (que se mide en Microfaradios), mayor es el filtrado y acumulación que realiza. Por contra, el inconveniente es que a más capacidad del condensador, mayor tamaño tiene. Lo idóneo en este alimentador hubiera sido de 4.400 MF, pero como el tamaño no lo permitía colocaré uno de 2.200 MF. El número 16WV quiere decir que esa es la tensión máxima que le podremos aplicar, 16 Voltios es entonces más que suficiente. A más voltios, también mayor tamaño físico del condensador.

Los condensadores electrolíticos tienen polaridad y se colocan en paralelo con la base de la salida de alimentación, la patita positiva soldada al positivo y la patita negativa con el negativo. Haremos lo mismo en la salida USB, colocando otro igual o lo más grande (en MF) que el espacio nos permita.

El diodo

El modesto diodo rectificador tiene una función de interruptor de una sola dirección. La rayita blanca indica el negativo, por lo que soldaremos el cable positivo que iría a la salida en el positivo, y la patita negativa del diodo será la que vaya a la base de alimentación en el positivo. Es decir, el positivo atravesará el diodo antes de aplicarse a la salida.

Tal como está puesto el diodo, la corriente de la Lipo podrá salir hacia fuera para alimentar las cosas, podrá circular en el sentido del diodo pero no podrá retornar. Así se protege a la batería de retornos de corriente o pequeñas sobretensiones que provengan del aparato que esté conectado. El diodo permite circulación en su sentido pero no en el contrario.

Tanto los condensadores como los diodos son elementos electrónicos sumamente baratos que se pueden adquirir en cualquier comercio de componentes electrónicos.

El cortador de corriente y cosas en desarrollo

Para poder manejar la batería Lipo sin estropearla he recurrido al avisador Apeltron porque es lo que he encontrado en el mercado, pero enseguida salta a la vista que esa no es la solución más adecuada para nuestro uso. Nos interesa que la batería quede cortada cuando ya no podamos utilizarla más, no que nos de un aviso, útil en un avioncito en vuelo pues has de tener tiempo para aterrizarlo (mira tú que gracia si un circuito nos corta la corriente y se nos estrella...), pero no en nuestro alimentador.

Por desgracia, mis conocimientos de electrónica son muy limitados, así que habrá que buscar algo que sea más adecuado. Se aceptan sugerencias y circuitos. Wanted!...algo que bloquee la descarga de la batería cuando su valor alcance 6.30 Voltios :)

Ahora sigo haciendo pruebas, así que en la próxima entrega sabremos cómo usar nuestro alimentador autónomo para recargar pilas Ni-Mh y el móvil o baterías Li-Ion con más seguridad que directamente, mediante un pequeño y sencillo gestor de carga que todavía estoy testeando.


¡Ah, para que veáis que me llevo el PDA de paseo! ;-)

Nos vemos en la tercera parte :)

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