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M328-Transistor Tester

Montaje, calibración y pruebas del kit: M328 Transistor Tester, comprobador de componentes electrónicos. Este comprobador está basado en el micro controlador ATMEGA328P, el mismo que utiliza la placa de desarrollo ARDUINO Uno. El firmware de este comprobador (v1.12k de 2017) ya viene grabado y el chip protegido contra lectura, de manera que no es posible realizar modificaciones. Sin embargo, existe mucha información en Internet, incluso algunos códigos fuente válidos para este micro controlador.

Proceso de montaje

Para montar este kit es conveniente tener cierta destreza con el soldador, y disponer de las herramientas adecuadas. En general, el montaje no es complicado, porque todos los valores de los componentes están rotulados en la serigrafía del circuito impreso. La única dificultad sería soldar los 3 componentes de montaje superficial (SMD) que incluye este kit.

Para facilitar el montaje, es conveniente montar los componentes más pequeños en primer lugar (SMD), y siguiendo por los de altura más baja (resistencias). También hay que prestar mucha atención a la hora de identificar las resistencias, porque están identificadas siguiendo el código de colores de 5 bandas y es fácil confundir algún valor por otro. En caso de dudas, lo mejor es medir los valores de las resistencias con un polímetro, para estar seguros antes de soldarlas.

Calibración

Una vez montado el kit, lo primero que hay que hacer es calibrar el equipo. A la calibración se accede mediante el menú Selftest del comprobador. El proceso de calibración es muy rápido y sencillo. Antes de entrar en el menú, tenemos que preparar 2 trozos de cable para unir las 3 entradas, y un condensador mayor de 100nF y menor de 20uF. La calibración consiste en 3 pasos:

Calibrar el cero del medidor, uniendo las 3 entradas del medidor con 2 cables cortos. En este punto el equipo calibra la resistencia 0 ohmios en las 3 entradas del medidor.
Calibrar el punto ‘abierto’ del comprobador, con el equipo encendido sin componentes (quitando los cables del punto anterior). En este momento se calibra la capacidad 0pF de las 3 entradas, entre otras cosas.
Calibrar la escala del capacímetro. En este punto se necesita conectar un condensador mayor de 100nF y menor de 20uF, entre las entradas 1 y 3 del comprobador.

Se pueden ver todos los detalles de calibración en el video #1.

Funciones especiales

Aparte de la detección y comprobación de la mayoría de los componentes electrónicos (resistencias, condensadores, bobinas, diodos, transistores, etc), este comprobador dispone de algunas funciones especiales, por ejemplo:

Comprobar y medir el sensor de Temperatura DS18B20.
Comprobar y medir el sensor de Temperatura/Humedad DHT11.
Decodificar las señales IR de un mando a distancia (menú IR_Decoder), mediante la inserción en sus terminales de un chip receptor IR. El comprobador muestra en la pantalla el protocolo y todos los datos que se transmiten al pulsar cada una de las teclas de un mando a distancia IR (4 Bytes).
También es posible configurar en el menú IR_Encoder el código de una tecla, y transmitirla mediante la conexión de un diodo LED IR en los terminales de salida PWM del comprobador.
Generar una señal PWM de 10 bit, pudiendo configurar el porcentaje del ancho de impulso entre 1 y 99%. El nivel de salida es 5Vpp, y la frecuencia 7812,5 Hz.
Generar una serie de frecuencias predefinidas, entre 1 Hz y 20 MHz. La forma de onda es cuadrada y tiene un nivel de 5Vpp.
Medir frecuencias comprendidas entre 1Hz y 3,9MHz, con un nivel entre 1 y 5 Vpp.
Medir la Resistencia Serie Equivalente (ESR) de condensadores electrolíticos, sin la necesidad de tenerlos que desconectar del circuito impreso.

Todos los detalles de montaje, calibración y pruebas se muestran en la siguiente serie de 3 videos:

Detector de microcortes en la RED eléctrica

Construcción de un detector de microcortes para le red eléctrica. Este circuito microprocesado, permite detectar con precisión cualquier corte que exista en la tensión del suministro eléctrico, a partir de 50 mSeg. Este circuito no necesita ajustes, porque no detecta el fallo por falta de nivel, lo hace controlando la frecuencia. El circuito incluye un display LCD de 2×16 caracteres, en el cuál presenta la frecuencia de la red eléctrica con dos decimales. La medida de frecuencia podría ser muy útil para ajustar la frecuencia de un generador eléctrico, o comprobar la existencia de armónicos de alto nivel en la línea de alimentación.

Analizador de RED eléctrica

Para un uso profesional, existen muchos equipos que analizan a fondo todos los parámetros y posibles incidencias del suministro eléctrico. Algunos incluso permiten almacenar en memoria cualquier incidencia que exista, pudiendo exportar posteriormente los datos a un PC para crear gráficos. Sin embargo, la mayoría de los equipos modernos soportan un amplio margen de funcionamiento en tensión, normalmente entre 100 y 240 VAC, y apenas les afecta una ligera variación en la frecuencia. El principal problema que existe son los cortes de tensión de corta duración, también conocidos como microcortes de tensión. Los cortes de pequeña duración provocan innumerables averías en elecrodomésticos (sobretodo frigoríficos) y cualquier equipo que funcione con un microprocesador… actualmente casi el 100%.

Comprobador de microcortes

Si debido a tu profesión estás a cargo del correcto funcionamiento de servidores informáticos, sistemas de climatización, cadenas de montaje robotizadas, etc. Habrás podido comprobar que cuando existen cortes eléctricos de muy corta duración, además de que pueden pasar desapercibidos, provocan ‘cuelgues’ y averías en algunos equipos. Conocer si ha existido un pequeño corte eléctrico o no, podría agilizar mucho tus tareas de mantenimiento… y como mínimo mejorar el tiempo de respuesta.

El comprobador que muestro aquí, a pesar de ser muy sencillo es bastante preciso. Este equipo sólo se encarga de una cosa, quizás la más importante, generar una alarma cuando ha detectado cualquier corte de tensión, incluidos los cortes de pequeña duración y siempre que no sean de duración <50 mSeg. (50 mSeg. = 20 Hz.)

Firmware

El archivo necesario para programar el microcontrolador AT89C2051, lo puedes descargar de forma gratuita desde el siguiente enlace:

J_RPM_v1_FREQ.HEX

Funcionamiento

El funcionamiento de este comprobador se basa en medir la frecuencia de una señal alterna, no su nivel de tensión. De esta manera no detecta las fluctuaciones o pequeñas caídas de tensión, comportándose como la mayoría de los equipos electrónicos más modernos. Sin embargo, este comprobador es muy preciso a la hora de detectar cualquier corte de red, principal motivo de averías. El circuito que se muestra en el esquema, se alimenta desde la misma red eléctrica que está comprobando. Como es lógico, cuando existe un corte eléctrico el comprobador deja de funcionar, y no puede mostrar ningún aviso óptico ni acústico… pero al reponer la tensión de suministro, el comprobador se reinicia y muestra el corte de tensión que ha habido:

Si se quiere mantener el aviso cuando existe un corte eléctrico, sólo habría que alimentar el comprobador con una UPS, o añadir una pequeña batería en su circuito de alimentación.

En la imagen siguiente se muestra el oscilograma en dos puntos del circuito. En la salida del diodo rectificador (1), y la señal que sale del colector (2) del transistor encargado de acomodar la señal (forma de onda y nivel de tensión) hacia el microcontrolador.

En la imagen siguiente se muestra la misma señal de antes en el canal 1, la señal que entra al microcontrolador, pero poniendo la base de tiempos del osciloscopio en 50 mSeg por división. Con esta configuración, es posible visualizar pequeños cortes de tensión, con el fin de realizar pruebas o comprobar el correcto funcionamiento del circuito.

En condiciones normales, el comprobador muestra en su pantalla LCD la frecuencia de la red eléctrica:

La frecuencias máxima que puede medir este comprobador es de 655 Hz. Por debajo de 20 Hz. el comprobador también mide, pero si el periodo de la señal alterna es <50 mSeg., este comprobador interpreta que es un corte eléctrico y activa la alarma. El display presenta a la izquierda de la segunda línea el gráfico de un rayo con intermitencias, es la indicación de actividad del circuito (placa de control y display LCD). Si el comprobador está alimentado de la red eléctrica, sin batería ni UPS, en algunas ocasiones y como podría suceder con cualquier equipo microprocesado, el display o la placa de control también podrían ‘colgarse’. En estos casos dejaría de parpadear el gráfico del rayo, y sería necesario reiniciar el comprobador (apagar y encender).

En el video siguiente se muestran todos los detalles de construcción y pruebas de este comprobador.

¿Cómo funciona un foco LED?

Desmontaje de un foco LED averiado, con el fin de conocer el por qué ha fallado con apenas un mes de uso. Se analiza el funcionamiento del circuito de control del foco LED, buscando la información técnica del fabricante. También se realizan medidas en otro foco nuevo de las mismas características que el averiado, con el fin de comprobar si realmente es un foco de 15W (según el vendedor)… posible estafa, o despiste del vendedor.

XL6001 – Controlador de corriente constante

Se desmonta el foco LED para comprobar el circuito de control que lleva montado en su interior.

Este foco LED puede ser alimentado con tensión continua o alterna, ya que incluye un puente de diodos a la entrada, y puede funcionar con apenas 3,6V en su entrada. Con una tensión ligeramente superior a 2 voltios ya se enciende el LED, pero con menos brillo.

Como se puede ver en el esquema anterior, el circuito integrado XL6001 es un controlador de corriente constante. El valor de la resistencia en serie con el diodo LED, es el que determina la corriente de trabajo. El valor de la resistencia de este circuito, está configurado para que suministre al LED una corriente constante de 256 mA.

Medidas en un foco de 15W

Se realizan medidas de potencia en un foco nuevo de 15W (MR16), con el fin de comprobar si la potencia que indica el fabricante en su envoltorio, es la potencia consumida por el foco, o es la potencia suministrada al diodo LED (potencia efectiva).

Se comprueba que existe una gran diferencia entre la potencia que indica el fabricante y la potencia medida. Aunque esto suele ser habitual, en este caso la diferencia es excesiva.

Localización de la avería

Antes de desmontar de todo el foco LED, se alimenta con una fuente de alimentación de 12V y se mide la tensión en los puntos de soldadura del diodo LED (desmontando el cristal y el cono reflector del frontal). Al diodo LED le llegan 51 voltios, por lo que se determina que el problema está en el propio diodo LED. Este foco LED está compuesto por 10 pequeños diodos en serie, los cuáles se hacen visibles dentro del encapsulado de gel amarrillento. Uno de los 10 puntos de color gris está casi negro, por lo que se supone que se trata de un LED quemado.

Se retira el gel que cubre el diodo más negro, se elimina el diodo quemado y se realiza un puente entre sus terminales. De esta manera, el foco LED se compone de 9 diodos en serie, en lugar de 10. Pero como el foco incluye un circuito de corriente constante, la tensión de alimentación se adaptará perfectamente al número de diodos LED que se conecten en serie.

La corriente que circulará por los diodos será la misma, y lo único que se notará es una ligera pérdida en la luminosidad del foco LED… un 13% según las medidas realizadas.

Más detalles en el video siguiente:

Alimentación remota, con 2 canales

Mecanizado de un control remoto de 2 canales, en una regleta de alimentación de 3 tomas de red con interruptor. El control remoto utilizado es un kit, compuesto por un receptor de RF de 2 canales, programable y alimentado directamente de la red eléctrica. Este receptor permite recibir y almacenar los códigos de hasta 16 mandos a distancia. Los contactos de salida (relés) permiten cargas de hasta 10 amperios.

Control remoto de 2 canales

Para realizar este montaje se utiliza un Kit compuesto por un receptor de telemando por RF de 2 canales, y un mando a distancia de 2 botones. También se utiliza una regleta de alimentación eléctrica de 3 tomas con interruptor.

Para realizar las conexiones entre la regleta de red y el receptor del telemando, es necesario modificar la regleta de alimentación. Hay que cortar en 3 trozos una de las 2 pletinas que llevan la tensión a las tomas de alimentación. Posteriormente se colocan los 3 trozos de la pletina en su lugar, y se fijan con algún tipo de adhesivo o masilla aislante con el soporte (ver la imagen siguiente).

En el primer trozo de los 3, se deja el cable de alimentación y se prolonga otro (marrón en la imagen). Este cable es el que se utilizará para alimentar el receptor del telemando, junto con otro que se conectará a la otra pletina, la cuál se mantendrá como viene de origen (azul en la imagen).

Al receptor del telemando le tienen que llegar 4 hilos, 3 marrones y uno azul. El azul y el marrón que vienen de la primera toma de la regleta, se conectan a la entrada de alimentación del receptor. El cable marrón de entrada se prolonga a los contactos centrales de los 2 relés. Los otros 2 cables marrones que vienen de cada una de las otras dos tomas de la regleta, se conectan al contacto de salida de cada relé. La tercera toma de la regleta, la más próxima al interruptor, es una salida directa de la regleta (sin control remoto).

Programación del telemando

El receptor del telemando utilizado permite memorizar los códigos de hasta 16 mandos a distancia. Cada uno de los mandos se podría configurar en un modo diferente, en modo pulsador o interruptor.

Modo pulsador: el contacto del relé se cierra mientras se mantenga pulsado el botón correspondiente (A/B) del mando a distancia.
Modo interruptor: una pulsación en el mando a distancia cierra el contacto del relé correspondiente (A/B), y otra pulsación abrirá el contacto.

Todos los detalles del montaje y programación del telemando, se muestran en el video siguiente:

Interruptor temporizado

Construcción de un interruptor temporizado, ajustable entre 1 y 99 minutos. Este circuito permite un gran ahorro eléctrico, si lo utilizamos para desconectar de forma automática los equipos/electrodomésticos en periodos nocturnos. Por ejemplo una caldera eléctrica para el agua caliente, alumbrado permanente de una habitación infantil, equipos de calefacción o aire acondicionado en habitaciones, etc.

Funcionamiento del circuito

Este interruptor temporizado está construido a partir del micro-controlador AT89S52. Se ha utilizado este modelo de 40 pines, con el fin de simplificar la construcción del circuito y permitir su programación sin necesidad de desmontar el micro-controlador del circuito.

Además, así es posible utilizar Arduino como programador ICSP:

Programador ICSP con ARDUINO

Firmware

El archivo necesario para programar el AT89S52, se puede descargar de forma gratuita desde el siguiente enlace:

Firmware: J_RPM_v1_TIEMPO.HEX

Este interruptor temporizado se activa mediante el cierre de un pulsador o interruptor. Al conectar la alimentación se recarga el contador de minutos, y empieza a descontar el tiempo. El tiempo (minutos) se configura mediante el estado de los 8 interruptores DIP (ver la tabla binaria en el esquema), pero limitando el valor máximo a 99 minutos. El valor del temporizador se muestra en dos dígitos de 7 segmentos (ánodo común), mostrando la actividad mediante el parpadeo del punto decimal de la unidad. Este punto parpadea al ritmo de 1 segundo, indicando el correcto funcionamiento del micro-procesador. Si no se necesitara mostrar el tiempo, no sería necesario montar los dos dígitos de 7 segmentos. Pero en este caso, sería conveniente montar un diodo LED en la salida dP de las unidades (pin 25), con el fin de mostrar el correcto funcionamiento y activación del temporizador.

Cuando finaliza el tiempo programado, los dos dígitos de 7 segmentos muestran guiones, pero sólo serán visibles si el interruptor de activación se mantiene cerrado (conexión permanente). Si el interruptor o pulsador de activación estuviera abierto, al abrirse el contacto del relé (Relay) se desconectaría la alimentación del equipo conectado… y también la alimentación del propio temporizador.

El consumo en reposo de este interruptor temporizado es nulo

La alimentación de este circuito es de 5 VDC, pudiendo utilizar un cargador USB que tengamos sin uso, en lugar del circuito que se muestra en el esquema y se ha utilizado en el montaje (transformador, rectificador, filtro y regulador de 5V).

La potencia máxima que puede controlar este circuito dependerá del tamaño de los contactos del relé y pulsador o interruptor de activación que utilicemos, sin olvidar la sección del cableado.