Cuánta tensiones hay últimamente: que si la política, que si la primavera la sangre altera… Bueno, pues hoy toca hablar de cómo cambiar las tensiones. ¡Pero tensiones electrónicas, marrano!
A ver, estoy seguro que alguna vez has pensado en utilizar unos motores paso a paso de 12 Voltios con tu Arduino. O no tiene por qué ser un motor, hay componentes que funcionan a difererntes tensiones de 5 Voltios. No todo son 5 Voltios en esta vida.
Entonces, imagina que quieres bajar de 12 Voltios a 5 Voltios porque tienes un conector jack (los enchufes esos en forma de barril de los cargadores de los portátiles) que da 12 Voltios y es eso y ya está. Puedes comprarte uno de 5 Voltios pero me jodes la gracia del post, así que irás a comprarte un LM7805. La verdad es que no me acuerdo del precio pero no era ninguna locura de caro. Algo normal y asequible.
Digamos que la familia LM78XX se encarga de bajar la tensión de entrada a la tensión que quieras. Ese que quieras es relativo. ¿Ves que he puesto XX al final? Es para que sustituyas las XX por la tensión que quieras (no es ninguna película de esas que se ven a la luz de las velas).
Si compras un LM7812 todo lo que entre (superior a 12, aún no podemos sacar energía de la nada… lastimica) pues lo llevará a 12 Voltios. Si compras un LM7805 todo lo llevará a 5 Voltios. Lo bueno es que todos funcionan igual, toda la familia tiene la misma forma y se monta igual, así que nada de dramas.
Cómo puedes ver los bichos estos tienen tres patas. Habrá que ir al datasheet para descubrir de qué se trata. Como ves en la imagen, hay que mirar el bichito este dejando la parte metálica en la parte trasera. La parte metálica esa que sobresale, seguro que ya te has dado cuenta pero lo recalco. Bueno pues mirándolo así, la pata más a la izquierda es la que conectarás a la entrada. La del medio a GND y la de más a la derecha es la que nos dará los 5 Voltios deseados. Además, como ves, la parte metálica superior también es GND.
Si te fijas en el datasheet que te he linkeado antes verás claro que esto no es solo para 5 Voltios. Vale para 7 y pale para 12. Solamente tienes que comprar el LM78XX que se adecue a la tensión de salida que quieres. Pero bueno, vamos a seguir que parece que ya lo tienes todo claro y no es así.
Digamos que no puedes conectar esas tres patas así y quedarte tan tranquilo. Si sigues mirando el datasheet, en la página 22, encontrarás esto:
Supongo que recordarás que cuando te hablé de datasheets te dije que muchas veces, hacia el final hay unas aplicaciones típicas de los componentes. Ésta es la primera y la que nosotros utilizaremos. Al final se trata de añadir dos condensadores (Sí, esas dos líneas en paralelo intentan representar un condensador) para filtrar ruido. Digamos que un condensador son dos placas que absorben energía para luego darla, así que van manejando los alti-bajos de la energía eléctrica que entra y sale (por eso de que hay un condensador a la entrada y a la salida).
Lo típico es que me pusiese a calcular condensadores pero por el bien de tu salud mental es una cosa que mejor dejar ya que no es algo trivial. Los condensadores y las inductancias (o bobinas) tienen sus integrales y exponenciales por ahí sueltos en sus cálculos. Lo cuál hace que sean de esas cosas a las que todos tememos calcular su intensidad o voltaje.
Disipadores en los LM78XX, unos gorritos muy fashion
Pero a veces, esto no es suficiente. Digamos que bajar de 7 Voltios a 5 Voltios no es lo mismo que pasar de 12 Voltios a 5 Voltios. Para eso están los disipadores. Un disipador lo encuentras en tu ordenador en muchos sitios. Por dentro, claro está.
Se trata de una superficie pegada a los objetos que se encargan de desplazar el calor que se genera a otro sitio. Normalmente, se les añaden unas aletas que son las que se encargan de disipar el calor (Anda, si la asignatura de calor sirve para algo :o). Total, que lo que hacemos es añadir unas pequeñas aletas al LM78XX que ayudan a que el calor generado por tanta bajada de tensión se pueda eliminar con facilidad.
En este caso se trata de un disipador por aire, también los hay de agua que van a enfriar mejor pero… En serio, ¿No has visto eso tan pequeño que tienes? Nadie en su sano juicio se plantearía poner agua ahí. De hecho no creo que haya nada comercial de ese estilo para este componente. Pero bueno, para que sepas que el calor en electrónica se combate como en la vida real: con ventilador o con piscina.
Pasar de tensiones altas a un pobre LM7805
Pero bueno, ¿Qué pasaría si quisiese pasar de 300 Voltios a 5 Voltios? Pues seguramente superaras los valores máximos de temperatura que dice el datasheet que puedes pasar. Los que seguro que pasarías son los de voltaje. Pues bueno, este caso es muy extremo y lo suyo sería un transformador o generar los 5 Voltios de otra manera. Pero tal vez necesites en este caso varias tensiones. no sé, tal vez tengas que hacer una parada en 200 Voltios y otra en 30 Voltios.
Es aquí donde está el meollo. Para pasar de una tensión alta a una baja sin recalentar los LM78XX al punto de que puedan hacer palomitas solamente con tocarlos, tienes que escalar. No hay otra manera.
Con escalar me refiero que debes de utilizar varios LM78XX, cada uno de un voltaje para ir reduciendo poco a poco la tensión. No es lo mismo que entren los 300 Voltios directamente al LM7805 que haberlos bajado hasta el punto de que sean los 12 Voltios los que entren. Lo entiendes vaya, tampoco voy a ser pesao.
¿Cómo hacer esto? Igual que antes. Se conecta la tensión de entrada, GND y obtendrás la tensión de salida. La diferencia es que la tensión de salida del primero será la tensión del segundo y así hasta llegar a la tensión deseada. Y mientras tanto tienes varias tensiones que utilizar. Tal vez por el camino tengas unos motores que utilicen una tensión intermedia a la inicial y a la de 5 Voltios tan deseada en electrónica digital.
Si te vas yo también me voy…
Ups! Llegaste al final. Ya ves que no todo son 5 Voltios y que no todo es Arduino. Hay más objetos conectados a distintas tensiones (Aunque lo de los 300 Voltios era una exageración, lo prometo).
Fuente: rufianenlared
