¿Será posible crear circuitos electrónicos a partir de desechos electrónicos? ¡Es posible! Todos descubrimos que cada vez hay más residuos electrónicos a nuestro alrededor. Mis hijos y yo creemos que reciclar placas de circuitos electrónicos es una de las mejores formas de gestionarlas. Construyamos un circuito regulador de 5 V para el experimento digital.
Recibimos donaciones de placas de circuitos electrónicos de amigos desde hace bastante tiempo. Pero conseguir que vuelva a funcionar requiere más procesos que utilizar componentes nuevos, como limpiar la PCB (con cuidado), retirar las piezas y medirla antes de ponerla en práctica.
Estamos encantados y hemos respetado mucho a John A Kostelac Jr, y a quienes han trabajado en beneficio del Reciclaje de placas de circuitos electrónicos para enseñar a los niños y estudiantes de la comunidad después de la escuela. Además de que los niños adquieran conocimientos científicos. También es educarlos para que sepan cómo proteger el medio ambiente.
Precaución
Antes de utilizar estas placas de circuitos, debemos tener cuidado con los productos químicos que contienen algunos dispositivos, como condensadores electrolíticos de gran tamaño, bombillas o pantallas de televisores antiguas. Podrían dañarse o desmantelarse de otro modo. Siempre debe haber un padre cerca para dar consejos.
Sólo aceptamos estos residuos electrónicos hasta cierto punto.
Pero si quieres saber más, puedes leerlo en: https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_waste
Atención Reciclaje de placas de circuitos electrónicos
Dado que estos dispositivos ya se han utilizado antes. Por lo tanto, puede tener una vida útil más corta que cualquier dispositivo más nuevo. Es adecuado para circuitos de aprendizaje o no esenciales, y debería haber una manera de respaldarlo en caso de mal funcionamiento.
Hoy me gustaría dar un ejemplo de cómo crear un circuito regulador de 5V 1A a partir de piezas recicladas de placas de circuitos electrónicos (desechos electrónicos).
Planeo enseñarle a mi hija sobre circuitos digitales. Entonces, necesitamos una fuente de alimentación de voltaje fijo de 5 V para experimentar con el circuito de lógica digital TTL.
Anteriormente, pensé en usar una fuente de alimentación con adaptador de pared de 5 V CC 1 A porque era barato. Pero al probar con el destornillador probador, hay una fuga eléctrica en la salida. Por tanto, no es seguro. Creemos que una forma más segura es construirlo nosotros mismos en una fuente de alimentación de tipo lineal.
¿Cuánta potencia necesitan estos circuitos digitales?
Requieren un voltaje estable de 5V. Porque los circuitos digitales funcionarán mejor entre 4,75 V y 5,25 V. A veces pueden utilizar una corriente total de más de 300 mA pero menos de 800 mA.
Protector de voltaje simple
El circuito digital es más importante que una fuente de alimentación.
Puede dañarse o funcionar mal si el voltaje excede los 5 V. Debemos protegerlo.
Hay varias formas de solucionar este problema, como utilizar un circuito de detección de sobretensión de 5 V que cortará el suministro de energía del circuito digital inmediatamente cuando el voltaje supere los 5 V.
Pero todavía es muy difícil enseñarle a mi hija (al principio). En su lugar, elijo el método más sencillo de utilizar diodo Zener y fusible.
Fusible – sacrificio por los demás
¿Conoces la función de un fusible? Se autodestruirá (explotará) cuando la corriente que lo atraviese sea superior a su valor determinado.
Por ejemplo, si utilizamos un fusible de 1A y cuando la corriente es superior a 1A, como 1,5A. Los conductores metálicos dentro del fusible se calentarán mucho hasta fundirse y finalmente desconectarse. Por lo tanto, la corriente ya no puede fluir a través de él.
Los fusibles son dispositivos de protección económicos que hacen bien su trabajo.
Diodo Zener – Vertedero de voltajes
Básicamente, en polarización inversa, cuando el nivel de voltaje excede el voltaje del diodo Zener (VZ). Permitirá que una corriente eléctrica fluya a través de él y evitará que la caída de voltaje a través de sí mismo aumente por encima de VZ.
Ahora usemos estos dos componentes para proteger nuestro circuito digital.
El principio
Estado normal
Si el voltaje de entrada es de 4,95 V, que es inferior a VZ (5,1 V), no habrá flujo de corriente a través del diodo Zener. Este voltaje de 4,95 V fluirá normalmente al circuito digital.
Sobretensión
Por otro lado, si nuestro circuito regulador de 5V funciona mal. Da un voltaje más alto de lo normal. Por ejemplo, si el nivel de voltaje de entrada es 5,9V.
Esto excede el nivel VZ, por lo que la corriente que fluye a través del diodo Zener aumenta considerablemente hasta que la corriente excede 1 A, luego el fusible explotará inmediatamente. Si utilizamos un fusible de acción rápida, sucederá en 0,5 s. Así, nuestro circuito digital es seguro.
Es importante destacar que sólo debemos utilizar fusibles y diodos Zener nuevos y de alta calidad.
Fusible: Fusible de acción rápida de 1 A o fusible de acción rápida únicamente.
Diodo Zener: 5,1V 0,5 vatios o 1 vatio.
Encontrar componentes que podrían funcionar
Rebuscamos en la mayoría de las placas de circuito que conservamos. Encontramos el 7805 dentro de un Regulador de 5V. Se utilizaron por su eficiencia, facilidad de uso y bajo costo. Entonces, esta vez lo desmantelaremos para nuestros usos.
Mi hija decidió quitarlo de esta placa de circuito en particular. Necesitamos desatar la unión de soldadura en el pin del 7805.
Ella utiliza la mecha de soldadura o trenza desoldadora, que está hecha de trenzas de hilo de cobre. Debe absorber el líquido de soldadura derretido del mismo modo que un paño seco absorbe agua.
como desoldar
- Coloque la mecha de soldadura en la junta de soldadura que queremos desoldar.
- Coloque la punta del soldador calentado sobre la mecha de soldadura.
- Luego veremos que la soldadura comienza a derretirse y absorberse en la trenza desoldadora. Hace bastante calor, ¡así que ten cuidado!
- Levante la punta del soldador y la trenza de la placa de circuito.
- La unión soldada no debe contener plomo.
Echa un vistazo a la mecha de soldadura
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Y finalmente, saca con cuidado el 7805 con unos alicates.
Medir 7805 con un multímetro
En este paso, utilizamos un multímetro analógico porque pueden notar el cambio de valor más rápido que un medidor digital. Es apto para usos generales. Pero la desventaja es la baja precisión y su uso bastante complicado.
Mi hija preguntó ¿Cuántos años tiene este medidor? Le respondí que era mayor que ella (mi hija). Aunque es muy duradero.
Comenzamos configurando el rango DCV del medidor en 10V. Luego lleve la sonda positiva al pin positivo del 7805. Y la sonda negativa al cuerpo metálico del IC (pin negativo). A continuación, aplique una batería de 9 V como Vin. Si el IC todavía está funcionando. El multímetro leerá un nivel de voltaje de 5 V como se muestra en la ilustración.
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Sabemos que el IC regulador 7805 comienza a funcionar con un voltaje de entrada de 7,5 V CC. Y en mi experiencia, el nivel de voltaje apropiado es de aproximadamente 9 V a 10 V.
Pero en algunos escenarios no podemos encontrar un voltaje a ese nivel, el más cercano son 12V de un circuito de alimentación no regulado.
Dado que el nivel de voltaje CA directamente de nuestro transformador es de 9 VCA. Cuando se convierte a DCV, es aproximadamente 12 VCC (9 VCA x 1,4 = 12,6 VCC)
El siguiente paso es buscar otros componentes para este circuito de alimentación no regulado de 12V 1A.
Primero, tomamos un transformador de 1A 9V de un circuito amplificador antiguo. ¡Lo comprobamos con el multímetro y está vivo!
En segundo lugar, utilizamos cuatro rectificadores de diodos 1N4004. Mi hija los quita de una de las placas de circuito. Los probó con el multímetro en un rango Ω RX1.
Cuando se mide en un lado, el dial permanecerá quieto, pero cuando se cambia al otro lado, el dial debe estar en el indicador completo, lo que indica que el diodo está normal.
En tercer lugar, utilizamos condensadores electrolíticos de 1000uF 25V, 470uF 50V y 470uF 25V como filtros. Cuando se conecta en paralelo, dará como resultado una capacitancia de casi 2000 uF, pero solo puede soportar un voltaje igual al capacitor más pequeño de la cadena, 25 V. Luego, ponemos este método a trabajar. Funciona bien debido a la corriente de salida total de 1A.
Probar si los condensadores electrolíticos son utilizables o no con un multímetro analógico es muy sencillo.
Primero, debe descargarse completamente tocando dos de los cables entre sí.
Luego configure el multímetro en el rango Ω Rx10 y conecte las sondas a cada uno de los cables del capacitor.
Notaremos que el dial del medidor está inclinado al máximo. (valor de resistencia más bajo) y luego disminuye gradualmente hasta el mínimo (valor de resistencia más alto). Cuando se cambie a otro lado, volverá a ser así. Esto muestra que el condensador es normal.
Después de elegir nuestros componentes principalesechemos un vistazo al circuito completo de este proyecto, como se muestra en la siguiente figura.
Esta lista resume el resto de dispositivos.
- C4 y C5 reducen el ruido o el pico de voltaje debe colocarse lo más cerca posible de 7805.
- C6 aumenta la eficiencia del IC en cargas de alta corriente.
- D5 evita que el voltaje negativo regrese al circuito, también conocido como protección de polarización inversa.
- El LED1 indica que el circuito funciona correctamente generando un voltaje de 5 V.
Cómo construir
Una vez que conocemos los detalles del circuito y tenemos todos los componentes que necesitamos, el siguiente paso es empezar a montarlo. Mi hija no quiere utilizar una PCB normal. Porque notó que había bastantes tablas de madera y quiso intentar hacer circuitos con martillo y clavos como su hermano.
Entonces, tomamos la vieja tabla de madera, de unos 27 cm x 15 cm x 1 cm, para pulirla con papel de lija y pintura en aerosol para darle belleza.
Luego instale varios componentes, especialmente el transformador, que debe montarse con tornillos. Y cubra adecuadamente la parte de conexión principal de CA.
Para otros componentes, utilizamos el método de tirar del alambre de cobre con clavos y luego soldar la unión de acuerdo con el circuito anterior.
Los cables de todos los componentes son demasiado cortos. Por tanto, hay que ampliarlo con alambre de cobre.
Casi lo olvidamos: debería haber un disipador de calor adecuado instalado en el 7805 IC.
A mi hija le gusta este método porque dice que es una obra de arte.
El circuito prototipo que ha completado.
La lista de componentes
- IC1: L7805 o LM7805 o KIA7805, regulador IC de 5 V
- D1-D5: Diodos 1N4004 o 1N4007
- C1: Condensadores electrolíticos de 1000 μF y 25 V
- C1: Condensadores electrolíticos de 470 μF y 50 V
- C1: Condensadores electrolíticos de 470 μF y 25 V
- C6: Condensadores electrolíticos de 10 μF y 50 V
- C4, C5: condensadores cerámicos de 0,1 μF y 50 V
- R1: Resistencia de 220 Ω 0,25 W
- LED1: LED de 3mm
- ZD1: Diodo Zener de 5,1 V y 0,5 W
- T1: transformador 9V 1A
Conclusión
Podríamos estar reciclando placas de circuitos electrónicos. Aunque el proceso es bastante complicado y existen algunas limitaciones. Pero creemos que en cada paso siempre aprendemos algo. En particular, la inspección de los componentes. En la próxima oportunidad, reciclaremos placas de circuitos electrónicos nuevamente y esperamos que sea de ayuda para nuestros amigos.
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