Construye tu fuente de 3.3V
BOARDS
Construye tu fuente de 3.3V
2016-05-22
Por
Mike Anic

Este artículo iba a tratar sobre como utilizar un chip bastante güay para hacer proyectos super chulos. Lamentablemente, mientras preparaba el contenido de ese artículo, experimenté un montón de problemas haciendo funcionar el HW. Al final, resultó ser que, ese circuito, necesitaba un voltaje de 3.3V estable. La salida de mi conversor USB-Serie no era suficiente para alimentar el chip.... Así que nos construimos una fuente de alimentación de 3.3V simplemente para poder continuar con el otro artículo.
Bueno, ese otro artículo lo vamos a mantener en secreto por ahora, y podréis disfrutar de él en el próximo número... Bueno, realmente si no seguís en las redes sociales o estáis subscritos al RSS de este sitio, lo podréis leer mucho antes :).

LEE ATENTAMENTE
Ni el autor de este artículo, ni la Revista On-line Occam's Razor se hacen responsable de cualquier daño que se pueda causar derivado del contenido de este artículo

    Se responsable, aprende y presta atención para no hacerte daño y para no destruir tu equipo.

    Solo utiliza entradas de bajo voltaje y corriente continua para este circuito (máximo 9V).

    El regulador puede calentarse mucho y producir quemaduras level si se conecta de forma incorrecta.

INTRODUCCIÓN

Hace ya algunos años, que muchos dispositivos ya no funcionan con los 5V estándar a los que estábamos acostumbrados. Más y más cacharros funcionan con 3.3V, e incluso con menos. Eso es una buena cosa, ya que nuestros circuitos consumirán menos energía y, cuando los alimentemos con una batería, podrán funcionar durante mucho más tiempo.

Hoy por hoy, podemos obtener 5V para alimentar un pequeño circuito de forma sencilla. Un simple cargador de móvil y unas tijeras para adaptar el cable USB que sale de él es suficiente. Sin embargo, no hay tantas fuentes de 3.3V disponibles, preparadas para funcionar. En este artículo vamos a ver como construir un pequeño circuito para producir esos 3.3V a partir de un de esos dispositivos fáciles de utilizar.

GENERANDO 3.3V

La forma más sencilla de crear una fuente de alimentación de 3.3V es utilizar un regulador lineal de tensión. Alguno se preguntará que es eso. Bueno, se trata de un chip, normalmente con tres patas que cuando le metes un voltaje por una de ellas te saca otro voltaje por la otra. La tercera pata es tierra, nuestro nivel de referencia. Al menos para el caso más sencillo que es el que vamos a ver en este artículo.

Los reguladores de tensión (fijos), normalmente aceptan un rango de valores de entrada, y producen una salida estable con un determinado valor. Para nuestra fuente de alimentación, vamos a utilizar un LD1117V33 que cuesta algo más de un euro.

Qué es lo que tenemos que saber de estos cacharros?. Bueno, descarguemos el datasheet. El datasheet (hoja de datos suena demasiado banal) es un documento en el que se describe en detalle un determinado dispositivo. Si nos cogemos el datasheet de nuestro regulador veremos un montón de valores y gráficas.

Lo primero que tenemos que saber es que normalmente, el mismo datasheet se usa para una familia de productos. En el caso del LD1117, la última parte del nombre V33 indica el voltaje de salida. En nuestro caso 3.3V (de ahí lo de V33). Así que en el datasheet, tendremos que buscar los datos para el modelo que nos interesa.

En este caso se encuentran en la Tabla 9 del datasheet. Todos los datos en esa tabla son importantes, pero por el momento nos debemos fijar especialmente en dos de ellos. El rango de entrada, que en nuestro caso es de 4.75 a 10V y la corriente máxima de salida que para este chip es de 800mA.

El valor de corriente es respetable, casi un amperio, que está muy bien a no ser que necesitemos cosas como, por ejemplo motores. En general, debería ser suficiente para alimentar cualquier microprocesador/microcontrolador.

El valor del voltaje de entrada es también bastante conveniente. Con ese rango, podremos alimentar nuestro circuito desde un puerto USB (5V) o con una de esas pilas de 9V (lo que es bastante interesante).

UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE 3.3V

Bueno, ahora que ya sabemos un poco sobre reguladores lineales vamos a construir nuestra fuente de alimentación. Normalmente, en el propio datasheet podréis encontrar circuitos de aplicación, así como distintos circuitos de referencia y test. Para nuestra fuente de alimentación solamente vamos a necesitar un par de condensadores. Buscad la Figura 4.

Circuito de Referencia proporcionado por el datasheet
De acuerdo con el datasheet deberíamos usar 100uF en la entrada y 10uF en la salida. Estos son valores típicos que funcionan bien. No vamos a explicar ahora el porque de estos valores ni la necesidad de añadir estos condensadores. Simplemente, por el momento, quedaros con la idea de que van a hacer que nuestro voltaje sea más estable, y que, en general, es una buena práctica seguir las recomendaciones del datasheet... suelen estar ahí para ayudar.

Si no tenéis condensadores a mano, podéis obviarlos siempre y cuando vuestro voltaje de entrada sea estable. Pero, si no tenéis uno de estos reguladores a mano y tenéis que comprarlo no pasa nada por comprar un par de condensadores extra (estamos hablando de céntimos). Si tenéis uno de estos reguladores por casa, lo más seguro es que también tengáis condensadores... no?

Bueno, eso es lo mínimo que necesitamos para construir nuestra fuente de 3.3V, pero, además de los condensadores podemos añadir un montón de extras más a nuestra fuente de alimentación que van a hacer nuestra vida más fácil.... Elevalunas eléctricos, aire acondicionado, cierre cent... na, es broma.

LOS EXTRAS

Un esquema bastante completo (además de una excelente explicación de como funciona todo esto), lo podéis encontrar en este tutorial de Sparkfun. El circuito final lo podéis ver a continuación

Circuito de Referencia proporcionado por el datasheet

En general, añadir el LED y el interruptor es buena idea. No olvidéis añadir la resistencia en serie con el LED, para limitar la corriente. Cualquier valor por encima de los 330 ohms debería funcionar. Cuanto más alto sea el valor de la resistencia, menos brillará el LED y más tiempo durará.

El diodo D1 va a depender sobre todo del conector que uséis. Si hay posibilidades de que conectéis los cables de alimentación al revés, entonces mejor poner el diodo para no quemar nada. Por ejemplo, si conectáis los pines del regulador al revés, el chip se va a poner muy caliente (cuidado al tocarlo que os podéis quemar) y eventualmente se quemará,

Por último la PTC tampoco está de más. Aún cuando hayamos conectado los cables correctamente puede suceder que provoquemos un cortocircuito mientras trabajamos, o que algún componente se conecte de forma inadecuada. En estos casos la PTC va a limitar la corriente y evitar que las cosas se quemen... Actúa básicamente como un fusible.

La PTC va a cortar la corriente como si fuera un interruptor, si la corriente que pasa a través de ella supera su valor nominal. En general, la PTC deberá de tener un valor inferior al de la corriente de entrada de nuestro regulador, para evitar que se queme. Para nuestro regular, la máxima corriente de entrada era de unos 800mA, así que, cualquier valor inferior debería funcionar.

EL RESULTADO

Bien, pues después de todo esto, nuestro circuito quedó tal que asín:

Nuestra placa de 3.3V durante las pruebas

Y para demostrar que la cosa funciona aquí tenéis una medición :)

3.29V.... casi!

Esto es todo por hoy... En la próxima entrega vamos a tener que hacer uso de nuestroa nueva y flamante fuente de 3.3V!

Nus vemus (que es latín para See you)

SOBRE Mike Anic
Mike es nuestro experto en las cosas reales. Todo eso que puedes tocar... Microcontroladores... chupao. El internet de las cosillas.... menuda tontería...Condensadores de Fluzo... estamos trabajando en ello.

 
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