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.

Algunos valores teoricos de P1 (que puede ser un potenciómetro y la tensión variara desde 1’2v hasta la indicada, según valor de resistencia o una resistencia fija y la tensión sera la indicada) para obtener diferentes tensiones:

Tensión de salida = 2’5v valor de P1 = 220 ohm

Tensión de salida = 5’10v valor de P1 = 680 ohm

Tensión de salida = 6’90v valor de P1 = 1Kohm

Tensión de salida = 12’60v valor de P1 = 2Kohm

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, si queremos tener una regulación continua de 1’2v a 12v usaremos en vez del potenciómetro de 1K junto con la resistencia de 680 ohm, un potenciómetro de 2K.

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 para la cinta del telescopio  schmidt-cassegrain de 6” (Celestron 150/1500mm), que tiene un diámetro externo de 180mm.

MPPLA4_019_13Brico regulador y cintas calentadoras_20140822

Esta cinta la realice con velcro de pegar, de tal manera que las resistencias iban por el lado que se pega, se pegan los velcros entre si con las resistencias en su interior y luego se cose (decir que este velcro de pegar es mas puñetero para coser).

Aunque en los calculos me salian 28 resistencias, yo meti 29, para que con las medidas indicadas abrazara todo el tubo y ademas, le di otros 10cm mas de velcro para la unión.

MPPLA4_019_29Brico regulador y cintas calentadoras_20140907

Así que necesitamos en total una longitud de velcro de 70cm, la disposición de las resistencias es a las siguientes distancias:
0mm (inicio velcro) – 10,2mm – 30,6mm – 51mm – 71,4mm – 91,8mm – 112,2mm – 132,6mm – 153mm – 173,4mm – 193,8mm – 214,2mm 234,6mm – 255mm – 275,4mm – 295,8mm – 316,2mm – 336,6mm – 357mm – 377,4mm – 397,8mm – 418,2mm – 438,6mm – 459mm – 479,4mm – 499,8mm – 520,2mm – 540,6mm – 561mm – 581,4mm – 700mm (Fin velcro).

Astronomia_20140907_Nexstar Evo 6_cinta calentadora

Al hacerlo con velcro de pegar, la parte suave queda por el interior abrazando el tubo.

Nota: Al final devolví este equipo por fallo en la montura y esta cinta calentadora se la he colocado al refractor Skywatcher AC 120/600mm (pero he dejado solo un poco de cable con un conector y he preparado otro cable mas largo con la otra parte del conector en un extremo y el conector RC en el lado que va al regulador, mas abajo en las imágenes de la preparación de la cinta calentadora para el SC de 8″ se ve como queda).

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

Todo el material lo tengo en un maletín, antes lo usaba para los oculares y demás accesorios, pero al meter todo en una bolsas me quedo libre y metí en el todo este material, ademas de cables de prolongación entre la batería y telescopio.

MPPLA4_019_30Maleta regulador y cintas calentadoras_20140907

Por ultimo dejo los cálculos para un tubo óptico SC de 8″.

MPPLA4_019_30Brico regulador y cintas calentadoras_20140907

Unas imágenes del proceso de montaje de la cinta para el SC de 8″, concretamente un Celestron C8-A XLT.

Astronomia_20150527_Brico cinta calentadora Celestron C8A XLT_01

Astronomia_20150527_Brico cinta calentadora Celestron C8A XLT_02

Astronomia_20150527_Brico cinta calentadora Celestron C8A XLT_03

Esta cinta la realice con velcro de coser, de tal manera que las resistencias iban por el lado plano de los dos velcros, quedando las resistencias en su interior y luego se cose. Al hacerlo así la parte suave queda por el interior abrazando el tubo y el extremo mas largo pegado a la parte del velcro rugosa que es la que queda por fuera.

Compre 1 metro de velcro, pero utilice 71,5cm de la parte rugosa o donde se adhiere (71,5cm es la longitud de la circunferencia del tubo óptico) y todo el trozo (1 metro) de la parte suave.

Astronomia_20150528_Celestron C8A XLT_02

Nota: Hice una prueba rápida en una salida con la cinta que prepare para el C6 en el C8 y aparentemente iba bien, volveré a actualizar esta entrada, cuando haya probado funcionamiento de todas las cintas en una salida de observación y por efecto del roció las tenga que usar.

Anuncios