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Regulador de tensión
En el mercado se vende un controlador para cintas calentadoras, funciona por pulsos y es muy efectivo en el control, de las cintas calentadoras que se colocan en las ópticas de telescopios y oculares, para que no se empañen, el inconveniente es que es un accesorio caro.

Con el tiempo puede que me haga con uno, pero mientras y para minimizar el gasto, he reutilizado un controlador de ventiladores de PC que me hice hace ya tiempo y que tengo sin usar, no es tan eficiente pero servirá.

El Esquema básico del que se parte es el de la imagen inferior.

MPPLA4_019_01Brico regulador y cintas calentadoras_20140821

Para regular la tensión se emplea un circuito integrado LM317 en encapsulado TO-220 en el esquema marcado como IC1, este circuito tiene un rango de tensiones de salida de 1,2 a 37 voltios con una corriente máxima de 1,5 Amperios y cuenta con protección contra sobre-corriente. Para la variación de tensión se utiliza un potenciómetro marcado como P1, en cuanto a C1/C2 son condensadores de filtrado y D1/D2 diodos de protección frente a una descarga de la tensión de los condensadores sobre el IC1, en el caso de una tensión de entrada perfectamente filtrada estos componentes no son necesarios.

Para el calculo de la tensión de salida se usa la siguiente formula: Vout=1.25.(1+P1/R1), R1 es siempre de 220ohm y jugamos con el valor de P1 para obtener una determinada tensión de salida, así P1=(R1/Vref)(Vout-Vref), donde Vref=1.25v y R1=220ohm, Vout es la tensión de salida deseada, el resultado es el valor de P1 en ohm.
Abajo pineado del regulador LM317.

MPPLA4_019_02Brico regulador y cintas calentadoras_20140821

Algunos datos del LM317, la tensión de salida se controla directamente por medio del valor de P1, internamente el chip tiene un zener de 1,25v como referencia de tensión interna lo cual explica porque el mínimo es 1,25v, la resistencia R1 no es de 220 ohm por casualidad, es debido a que la corriente de polarización por R1 para un correcto funcionamiento debe de ser de 5mA como mínimo, lo que se traduce en R1=1,25/5mA=240ohm valor máximo, el valor mas parecido es 220ohm, la tensión máxima proporcionada por el chip es la tensión de entrada menos 1,6v aprox. que es la caída de tensión que se produce en los transistores internos en montaje darlington que tiene el chip para proveer los 1,5 Amp de salida (para mas corriente de 1,5A se puede usar el LM338), pero esta tensión máxima solo se alcanza para un correcto valor de P1, así tu puedes poner a la entrada 25v que si P1 es de 1K la tensión de salida variara entre 1,25 y 7v aprox., y esto es independiente de la carga que le metas siempre que no se supere el valor máximo de corriente en cuyo caso entraría la protección interna contra sobre-corriente reduciendo la tensión hasta un valor en el que dicha corriente fuera inferior a la máxima corriente permitida.

Abajo el esquema que hice para hacer el regulador de ventiladores (bueno este es el de otro de 4 salidas, el que he utilizado solo tiene 2 salidas de regulación, es otro que hice).

esquema

LISTADO DE COMPONENTES:
IC1=Regulador LM317 en encapsulado TO-220 con disipador
D1 y D2=Diodos 1N4007
R1=Resistencia 220 ohm 1/2w
P1=Potenciómetro 1K LIN + Resistencia 680 ohm 1/4w
C1=Condensador electrolítico 10m F 25v
C1=Condensador electrolítico 100m F 25v

Los valores de P1 junto con la resistencia, son para una tensión mínima de 5’74v y máxima de 10,74v

El diseño lo hice así, porque no interesaba en un PC que un ventilador dejara de funcionar, espero que no sea un problema con las cintas calentadoras.

Abajo el aspecto exterior del controlador que voy a reutilizar y que esta adosado a una de las tapas delanteras del PC de una bahía de 5-1/4, lleva un display para el sensor de temperatura, dos regulaciones de tensión, con la posibilidad de aplicar a cada salida directamente los 12v de la alimentación de 12v, por medio de unos interruptores.

Astronomia_20140821_Bricolage regulador cintas calentadoras_01

Como estaba abierto, he tenido que hacer unas tapas inferior, trasera y superior, para que quede cerrado.
Le he colocado conectores RCA traseros para conectar las cintas, otro conector RCA para conectar la sonda, un interruptor de encendido/apagado y un cable con un conector por el que alimentar el controlador, ya sea con un PoweTank o una batería preparada al efecto.

Astronomia_20140821_Bricolage regulador cintas calentadoras_02

Astronomia_20140821_Bricolage regulador cintas calentadoras_03

Abajo, el controlador ya cableado y probando el funcionamiento, la sonda esta midiendo la temperatura ambiente, pero cuando este con la cinta calentadora, medirá la temperatura de la cinta ya colocada en el tubo.

Astronomia_20140821_Bricolage regulador cintas calentadoras_04

Abajo, una vista de la parte trasera, con el interruptor, la toma de la sonda de Tª, las dos salidas reguladas y el cable de alimentación.

Astronomia_20140821_Bricolage regulador cintas calentadoras_05

La tapa de arriba la hice transparente y rotule por detrás las conexiones de forma provisional con indeleble blanco.

Astronomia_20140821_Bricolage regulador cintas calentadoras_06

Astronomia_20140821_Bricolage regulador cintas calentadoras_07

Como tenia todos los materiales y el circuito ya echo, este montaje no me ha costado nada, solo el trabajo de realizarlo.

Cintas calentadoras
Pagina web con información y hoja de calculo para hacerse cintas calentadoras con resistencias.

Según los cálculos proporcionados por la hoja excel de la pagina mencionada, para la realización de las cintas calentadoras, voy a utilizar resistencias de 390ohm (de 1/2w cada resistencia), separas entre si 23mm en el caso de la cinta calentadora para el ocular Baader Hyperion y 22mm para la cinta calentadora de oculares normales, también me dice que necesito 8 resistencias para la cinta del ocular Hyperion y 6 resistencias para la cinta para oculares normales tipo el TS superploss de 32mm.

Para que me haga los cálculos he medido el diámetro de la lente por la que se mira en cada ocular y el diámetro externo del ocular donde va colocada la cinta y los he introducido en la hoja de calculo.

Cálculos de la hoja excel de la cinta calentadora para oculares de 1,25”, se ha calculado para el Baader Hyperion o oculares similares en tamaño.

MPPLA4_019_11Brico regulador y cintas calentadoras_20140822

La siguiente tabla son los cálculos para oculares de 1’25” normales, del tamaño del TS Superploss de 32mm que tengo.

MPPLA4_019_12Brico regulador y cintas calentadoras_20140822

Una vez separadas las resistencias a lo marcado, le he dado al velcro 12mm mas por cada lado en la cinta para el Hyperion y 11mm en la otra cinta, ademas de dejar otros 8cm mas de la parte suave, en el esquema siguiente se ve como va.

Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_01

Ademas hay que coser un trozo de la parte rugosa del velcro de 8cm por el otro lado, como se ve en la imagen, para que al abrazar el ocular, la parte suave se pegue a esa otra parte que hemos cosido.

Con la cinta pequeña me equivoque y la hice con 6 resistencias en vez de 7 (porque en la hoja de calculo inicial puse resistencias de 330ohm), pero creo que ira bien y de todas maneras con lo poco que cuesta hacerlas, si no hace su función hago otra nueva.

El proceso es el siguiente, primero doblamos cada resistencia con un terminal hacia un lado y el otro al lado contrario, así se sueldan entre si, indicar que la medida de 23mm de separación es justo la medida exacta de la longitud del terminal doblado y llega justo a la otra resistencia, tomo como base para la separación entre resistencias el anterior plano.

Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_02

Abajo, resistencias ya soldadas entre si y con la referencia de distancias del dibujo, colocadas en uno de los lados del velcro.

Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_03
Se hace un agujero en el lado del velcro que queda por la parte exterior, para meter el cable de alimentación, ira soldado a la ultima resistencia (imagen inferior), que ademas es el lado suave que tiene esos 8cm mas de largo.

Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_04

Para que no se mueva ni se abra el velcro accidentalmente, se cose con hilo y aguja, así queda precintado, recordar que hay que coser un trozo de la parte rugosa para que al cerrar la cinta la parte suave se fije en esa parte rugosa.

Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_06

Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_05

Abajo izquierda, Cinta calentadora del ocular Hyperion terminada. Abajo derecha, cinta calentadora del ocular TS de 32mm terminada, longitud de cable de alimentación, se le ha dado 1,25mts aproximadamente y se ha colocado un conector RCA macho (como tienen también las cintas comerciales), que es el que conecta con el conector RCA hembra que lleva el controlador.

Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_07 Astronomia_20140826_Bricolage cintas calentadoras para oculares_13
Una vez terminadas las cintas calentadoras, pruebo una de ellas, para ello utilizo un alimentador que entrega 12’18v, el regulador al mínimo da 5’74v, al máximo 10’74v y cuando activo el interruptor de 12v, da la tensión de entrada de alimentación, en este caso los 12’18v.

1º Coloco la sonda de temperatura entre el ocular y la cinta, ademas la coloco mas o menos debajo de donde puede estar una de las resistencias, pongo el regulador en la posición de 12v con el interruptor (directo a la alimentación de 12v) y espero que se estabilice la temperatura y marca 50’4º.

 Astronomia_20140827_Bricolage cintas calentadoras para oculares_14_a 12v

2º Ajusto el regulador con el potenciómetro al máximo (10’74v medidos con el tester), previamente he desactivado el interruptor para dejarlo en la posición de regulación, espero que se estabilice la temperatura y marca 47’8º.

Astronomia_20140827_Bricolage cintas calentadoras para oculares_15_a 11v

3º Ajusto el regulador a la posición central (8’8v medidos con tester), espero que se estabilice la temperatura y marca 42’4º.

Astronomia_20140827_Bricolage cintas calentadoras para oculares_16_a 9v

4º Ajusto el regulador a la posición mínimo (5’74v medidos con tester), espero que se estabilice la temperatura y marca 33’3º.

Astronomia_20140827_Bricolage cintas calentadoras para oculares_17_a 6v

5º Desconecto la cinta del regulador y tras esperar que se estabilice la temperatura, que sera la temperatura ambiente, marca 25’9º.

Astronomia_20140827_Bricolage cintas calentadoras para oculares_18_desconectado

Queda la prueba real en campo, para comprobar la efectividad de las cintas calentadoras cuando se forme roció, para hacer esta prueba tendré que esperar a que llegue el invierno.

Por ultimo dejo los cálculos provisionales para la cinta de schmidt-cassegrain de 6”, como no se exactamente el diámetro externo (he puesto 175mm pero es a ojo), no haré la cinta calentadora hasta que no lo tenga, para medir exactamente y hacerla de su medida, lo que no va a variar es el numero de resistencias que es de 28, ya que va en función a la abertura que en este caso es 150mm.

MPPLA4_019_13Brico regulador y cintas calentadoras_20140822

Decir que a excepción de las resistencias (por menos de 1€ compre 45 resistencias), tenia todos los materiales.

Nota: Actualizare esta entrada cuando tenga el equipo, le haya echo la cinta y haya probado funcionamiento en una salida de observacion.

La salida de observación la hago en Zamudio y también viene Jesús con su Meade ETX 105mm y Unai con su Dobson de 8”., yo llevo el Minidobson, Comienzo las observaciones sobre las 22:05h y termino sobre la 25h (en horario local).

Astronomia_20140825_Salida a Zamudio 01 Astronomia_20140825_Salida a Zamudio 03

El primer objeto que observo es M13 del que hago un dibujo (ver entrada M13), del que comento lo siguiente: veo el cúmulo difuminado, pero algo mas brillante por el centro, coloco el ocular de 9mm + barlow 2X, veo en el campo del ocular 4 estrellas, las dos entre las que esta M13 mas brillantes y la cuarta mas pequeñita y apagada, el cúmulo difuso como una manchita, mas o menos circular, la parte central con algo mas de brillo y mas difuso/apagado hacia el exterior..

Antes de venir me había preparado un planing de objetos a observar y tras observar M13 y dibujarlo, el siguiente objeto es M12, trato de buscarlo pero no lo encuentro, indicar que Jesús con su Meade GoTo tampoco lo ve, el siguiente objeto que observo es el doble cúmulo de perseo con el ocular de 9mm y el de 6mm en el que justo entra dentro del campo.

Sobre las 23h busco el cúmulo M2, tras colocar las coordenadas de azimut en las graduaciones que tengo en la montura dobson (que al llegar había orientado al norte) y altitud (esta ultima con la app del móvil Clinometer), busco el cúmulo por la zona con el ocular de 9mm, no lo encuentro en las primeras pasadas, pero me doy cuenta que hay como una estrella que esta como desenfocada, coloco el ocular de 6mm y ya aprecio que es un cúmulo, pero pequeño, parece una estrella poco brillante, desenfocada, difuminada.

Veo también M31 y M32, la galaxia M31 se ve claramente, sin embargo M32 casi pasa desapercibida, parece una estrella algo difuminada.

Otro de los objetos de la lista es M15, tras buscarlo con el ocular de 9mm, meto el ocular de 6mm con la barlow 2X, ya con estos aumentos es critico el enfoque, puedo ver algunas estrellas dentro del campo, según situé el cúmulo puedo ver 3 o 4 estrellas, el cúmulo tiene una forma redondeada, difuso, pero brillante en la zona central.

Otro objeto que localizo sobre las 24h gracias a las coordenadas y las graduaciones que le puse al MiniDobson, es M27 (la nebulosa Dumbell), se ve muy difusa, casi pasa desapercibida y aunque se que tiene como una forma como de X, con el MiniDobson no se aprecia esa forma, parece mas un rectángulo.

Finalmente sobre las 01h del día 26 recojo y retorno para casa, no ha estado mal la noche y después de bastantes días de mal tiempo hemos podido aprovechar sta noche despejada, al día siguiente se nublo.

Modificación linterna luz roja cabeza.

Tras preparar la linterna de dibujo y el puntero láser con baterías, prepare también la linterna de cabeza, Primero le coloque unas baterias de Ni-Mh (un paquete con 3, que hacen 3’6v y 1000mA), pero despues aprovechando que tenia baterías LiPo de móviles viejos sin usar, las reutilice para alimentar la linterna, estas baterías tienen una tensión de 3’7v y 1000mA o mas, lo que las hace ideales para este cometido, ademas de pesar poco y ocupar menos espacio, pongo dos imágenes, las primeras es la linterna con baterías de Ni-Mh, 3 de 1,2v y 1000mA que hacen 3’6v,  la ultima con una batería LiPo de 3,7v y 1500mA.

En esta primera imagen se ve como se ha soldado un conector, a los contactos donde originalmente hace contacto el porta-pilas que lleva de origen.

Astronomia_20140822_Bricolage linterna roja con acumuladores_01

En esta imagen ya con la tapa cerrada, se ha colocado el paquete de baterías de Ni-Mh sujeto con velcro adhesivo.

Astronomia_20140822_Bricolage linterna roja con acumuladores_03

Y en esta ultima imagen, ya se ve colocada la batería LiPo de 3’7v y 1500mA.

Astronomia_20140823_Bricolage linterna roja con acumuladores_01

Esta linterna tiene varias posiciones de encendido, de tal manera que en la primera enciende un led y el consumo es de 60mA, en la segunda posición enciende 3 led y consume 140mA y en la tercera posición enciende 9 led y el consumo es de 220mA, así que con la capacidad de la batería tengo para mas de 5 horas de luz, suficiente para una jornada de observacion, ademas como tengo varias baterías LiPo que no uso, las puedo  preparar como repuesto en caso de que se agote la instalada.

Como tenia varias baterías LiPo le puse otra a la linterna para dibujar (en este caso 2 en paralelo que combinadas hacían una capacidad de 1300mA a 3’7v).

Astronomia_20140823_Bricolage linterna roja con acumuladores_02

Modificación Puntero Láser con regulador a 3v.

Tras comprobar que con la primera modificación, la tensión fluctuaba y con la batería cargada tenia mucha tensión y si le ponía un diodo para solventarlo, cuando bajaba la tensión ya no daba suficiente potencia, me he preparado un regulador de tensión fijo a 3v que se alimenta de una batería de 4’8v.

El esquema que he utilizado es el expuesto en la 1ª parte:

MPPLA4_018_14Esquema regulador 3v_20140820

Una salvedad, no puse potenciómetro (no entraba) y en su lugar puse una resistencia fija de 220ohm, con los valores expuestos, R1=220ohm, R2= 120ohm y P1(resistencia fija) =220ohm, todas ellas con una tolerancia del 1%, me da una tensión de salida de 3’18v.
Lo primero es montar el circuito, como se puede ver en la imagen, hay que hacerlo lo mas compacto posible ya que entra muy justo y como se ve, se ha tenido que rebajar el grosor del regulador LM317.

Astronomia_20140825_Bricolage laser verde con acumuladores_01 Astronomia_20140825_Bricolage laser verde con acumuladores_02

Para rebajar el tamaño, he utilizado la dremel y el rodillo de lija, he rebajado el tamaño de la placa base para que coincida con el tamaño exterior del LM317 (un poquito menos) y he rebajado un poco el ancho del regulador y también he rebajado la altura por los laterales.

Luego le he soldado el cable con el conector y le he dado una vuelta con cinta aislante para que no toque en las paredes metálicas (aunque la parte metálica del chip no hay problema que toque porque es la salida positiva de 3’18v y la parte metálica del interior es el positivo de alimentación).

Astronomia_20140825_Bricolage laser verde con acumuladores_03
Después de soldar la alimentación de la placa al circuito del láser, le he dado otra vuelta de cinta aislante.

Astronomia_20140825_Bricolage laser verde con acumuladores_04    Astronomia_20140825_Bricolage laser verde con acumuladores_05
Y ahora se puede cerrar, el circuito tiene que poder girar en el interior, para que cuando lo cerremos quede libre y no se retuerzan los cables (para eso hay que rebajar lo suficiente el grosor del LM317, como he comentado anteriormente).

Astronomia_20140825_Bricolage laser verde con acumuladores_06
La batería necesaria para alimentar este sistema, debe ser de 4’8v o mas, ya que si restamos 1’6v de caída en el circuito de regulación, nos quedan 3,2v y el circuito da 3,18v, como se ha puesto el regulador sin disipador, no sobrepasaremos de 9v como la tensión de entrada, con 4,8v es suficiente para un uso poco exigente (que son 4 elementos de 1’2v), pero si queremos asegurar el funcionamiento en épocas frías que cae el rendimiento de los acumuladores, con un paquete de 5 elementos de 1’2v (son 6v) mas que suficiente.

El puntero se probo el 25 de Agosto de 2014 por la noche en una salida de observacion y funcionaba perfectamente, pero si paso en otra prueba al día siguiente que la batería al llegar la tensión a 4,8v bajaba la potencia (a la batería le quedaba alrededor del 25% de su capacidad), por lo que es mejor usar un paquete de baterías de 6v.

Abajo, una imagen ya con el equipo al completo, linternas rojas, puntero láser (con el paquete de 4’8v, me falta prepararle un paquete a 6v), batería reserva, material y carpeta dibujo.

Astronomia_20140825_Panel dibujo, linterna y laser_01

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