Construcción de una mini linterna LED, con batería de Li-ion (3,7V) y su circuito de carga USB. Debido al reducido tamaño de esta linterna, es muy cómoda de llevar en el bolsillo y puede ser muy útil para iluminar huecos de pequeñas dimensiones. La carcasa de la linterna se fabrica a medida con una impresora 3D.
La construcción de esta linterna es muy sencilla, consiste en un diodo LED de 1W junto con su resistencia limitadora en serie. La alimentación es de 3,7V, utilizando una batería recargable de Li-ion de 150 mAh. Se incluye también el módulo de control y carga de la batería TP4056. En este caso, como el diodo LED empieza a conducir por encima de los 2,5V, tensión mínima de seguridad de la batería, no es necesario utilizar un módulo de carga con protección.
La resistencia limitadora es de 10 ohmios. Así la corriente máxima del LED no supera los 150 mA. De esta manera se aumenta la autonomía de la batería, se evita el calentamiento del diodo LED y se obtiene un nivel de luminosidad muy bueno.
Caja de la linterna
Esta linterna se podría utilizar sin caja, protegiendo todo el conjunto con cinta Kapton, pero queda mucho mejor si construye una caja a medida. La caja y el botón los he fabricado con la ayuda de una impresora 3D, utilizando PLA de color negro para la caja y rojo para el botón del pulsador. La caja se cierra con una tapa deslizante, la cuál hay que abrir para acceder al conector Mini-USB y cargar la batería.
Una vez cargada la batería, se cierra la tapa y queda oculto el conector de carga, quedando así protegido de la humedad y el polvo.
Descargar fichero .stl
Fichero necesario para fabricar la caja de esta linterna:
Funcionamiento de los dos ventiladores en la impresora 3D, modelo Anet A6. Se muestra la manera más sencilla de añadir un control de encendido y apagado del ventilador del extrusor, y también algunos cambios en el frontal del display para mejorar su aspecto.
En la impresora Anet A6, el ventilador que refrigera el extrusor comienza a girar cuando se enciende la impresora, y funciona siempre aunque la impresora esté en reposo. Par cambiar el filamento es necesario hacerlo con el fusor conectado y caliente, para poder extraer el hilo. En algunas ocasiones el hilo se rompe y queda obstruido el conducto. Para acceder al conducto del filamento hay que desmontar el ventilador del extrusor, el del frontal. Al estar la impresora encendida, el ventilador está funcionando y se corre el riesgo de que rocen sus palas con algo y se rompan.
Con el fin de poder desconectar el ventilador cuando la impresora está encendida, he intercalado un interruptor en el cable rojo (+12V ) que alimenta el ventilador.
El interruptor va montado en una pieza hecha con la misma impresora, y va sujeto con el mismo cableado.
Cambios en el frontal de la impresora
Para mejorar el aspecto frontal de la impresora Anet A6, he diseñado un marco para el display, una tapa para el zumbador y un botón para el pulsador Stop. Las 3 piezas las he hecho con PLA de color negro, y luego las he decorado con esmalte blanco y rojo.
El marco del display está pegado con cinta adhesiva de doble cara. La tapa del zumbador y el botón van sujetos a presión.
Descarga de los ficheros .stl
Los ficheros necesarios para que puedas imprimir todas estas piezas, los puedes descargar desde el siguiente enlace:
Cambio de las baterías de Níquel-Cadmio por otras de Iones de Litio, en un taladro eléctrico. El conjunto de baterías original está compuesto por 12 elementos de Ni-Cd (1,2V), proporcionando el conjunto una tensión nominal de 14,4V. Al utilizar baterías de Li-ion (3,7V), sólo es necesario instalar 4 módulos. Se utilizan 4 baterías de tipo 18650, con una capacidad de 9800 mAh (según el fabricante, porque es falso). A pesar de que la capacidad real de estas baterías es mucho menor, estas baterías son perfectamente válidas para alimentar un destornillador eléctrico. Dentro del paquete de baterías se instala el módulo de protección y carga YH11047A, y se construye un soporte a medida con una impresora 3D. Este paquete de baterías es totalmente compatible con el original, y puede utilizarse el mismo cargador que venía con el taladro
Circuito de protección y carga: YH11047A
S-8254A
El circuito integrado S-8254A es un circuito de protección para baterías recargables de polímero de litio / iones de litio, para 3 ó 4 baterías en serie. Incluye un detector de voltaje de alta precisión y un circuito de retardo.
La serie S-8254A tiene el pin SEL para cambiar entre protección de 3 y 4 celdas. Cuando el pin SEL está a nivel bajo (VSS), la detección en la celda V4 se deshabilita y no se controla su estado. Así se puede utilizar este módulo para la protección de 3 celdas.
Cuando el pin SEL está a nivel alto (VDD), el módulo controla el estado de las 4 celdas.
Estado normal
Cuando el voltaje de cada una de las baterías está en el rango de VDLn a VCUn (2,5V … 4,25V) y la corriente de descarga es menor que el valor especificado (el voltaje del pin VINI es menor que VIOV1 y VIOV2, y el voltaje del pin VMP es más alto que VIOV3), los MOSFET de carga y descarga están encendidos.
Estado de sobrecarga
Cuando el voltaje de una de las baterías supera el valor VCUn (4,25 ± 0,25 V) y el estado se mantiene durante tCU o más tiempo, el pin COP se pone en alta impedancia. El pin COP se eleva hasta el voltaje pin EB + mediante la resistencia externa RCOP, y el MOSFET de carga deja de conducir para detener la carga. El condensador conectado en el pin CCT retrasa el tiempo de la detección de sobrecarga. El estado de sobrecarga finaliza cuando se cumple una de las dos condiciones siguientes:
El voltaje de cada una de las baterías desciende a VCLn (4,15 ± 0,5V) o más bajo.
El voltaje de cada una de las baterías es VCUn (4,25 ± 0,25 V) o menor, y el voltaje del pin VMP es 39/40 × VDD o más bajo .
Cuando se conecta una carga externa, se inicia la descarga a través del diodo interno del MOSFET de carga.
Estado de sobredescarga
Cuando el voltaje de una de las baterías llega a ser más bajo que VDLn (2,50 ± 0,8 V) y el estado se mantiene durante tDL o más tiempo, el voltaje del pin DOP toma el valor de VDD, y el MOSFET de descarga deja de conducir para detener la descarga. El condensador conectado en el pin CDT retrasa el tiempo de la detección de sobredescarga.
YH11047A
El módulo de protección YH11047A monta el circuito integrado S-2854A con 4 transistores MOSFET de canal P. Este módulo permite el control de 4 baterías en serie y soporta un consumo constante de 10A, pudiendo llegar a 15A con disipador.
Construcción del conjunto
En este montaje he utilizado 4 baterías de Li-ion (3,7V) tipo 18650. A pesar de que todo el conjunto, baterías y módulo de carga, puede conectarse soldando los cables y aislando el conjunto dentro de la carcasa de la batería, he optado por hacer algo más profesional.
He diseñado un soporte a medida del hueco, para albergar las 4 baterías 18650 y el módulo de carga YH11047A.
Aunque las baterías podrían ir soldadas dentro del soporte, he utilizado los muelles y contactos de un portapilas viejo. De esta manera es muy fácil desmontar las baterías para comprobarlas o sustituirlas en caso de que alguna falle.
Soporte para las 4 baterías y su módulo de control
El fichero (.stl) de este soporte lo puedes descargar desde el siguiente enlace:
Sujeción y guía de centrado, para el soporte de filamento de la impresora Anet A6. Fabricación de las piezas y montaje. Los ficheros de las piezas se pueden descargar desde la página Web: Thingiverse.com
El kit de la impresora Anet A6 incluye un soporte para el carrete del filamento, pero es muy básico y podría provocar la rotura del filamento. El carrete queda suspendido en su eje mediante una varilla roscada de métrica 8, y como no existe una sujeción lateral, el carrete oscila cuando la impresora tira del filamento. Como tampoco existe una guía para el hilo, al tirar del filamento se crea una presión entre las espiras, y es fácil que se llegue a prensar el filamento dentro del carrete.
Para solucionar este problema, con la propia impresora he fabricado las siguientes piezas:
2 – Adaptador lateral para el carrete, con agujero central de 56 mm.
2 – Tubos laterales para albergar las tuercas de sujeción del carrete
2 – Tapas para las tuercas laterales
1 – Soporte de la varilla-guía del filamento
1 – Varilla-guía del filamento
Las 4 tuercas de métrica 8 hay que insertarlas a presión en sus respectivas piezas.
Una vez fijado el carrete en la varilla roscada, si lo tuviéramos que cambiar por otro, sólo sería necesario soltar las 2 tuercas de un lateral.
El soporte de la guía del hilo va sujeto a un lateral del soporte del carrete mediante sus dos solapas laterales. La varilla-guía es desmontable, con el fin de facilitar el cambio del carrete. Si queremos separar el soporte del carrete cuando el filamento está montado en la impresora, se podría sacar del orificio de la guía mediante la pequeña ranura que tiene en un lateral.
Puedes descargar los ficheros para imprimir estas piezas desde el siguiente link:
Montaje y puesta en marcha de la impresora 3D, modelo Anet A6. Precauciones a tomar durante el montaje y posibles mejoras.
Esta impresora se compra desmontada. En el kit se incluye todo lo necesario, incluso un pequeño juego de herramientas para el montaje. La impresora Anet A6 puede trabajar de forma autónoma, sin la necesidad de estar conectada a un PC. Este kit incluye una tarjeta de memoria MicroSD, con toda la información técnica que necesitarás para realizar el montaje. Dentro de la tarjeta de memoria, también encontrarás los accesos para ver los videos de montaje paso a paso. Estos videos están realizados por el fabricante, y son de mucha ayuda para verlos durante el montaje.
La alimentación es de 3,7V, utilizando una batería recargable de Li-ion de 150 mAh. Se incluye también el módulo de control y carga de la batería TP4056. En este caso, como el diodo LED empieza a conducir por encima de los 2,5V, tensión mínima de seguridad de la batería, no es necesario utilizar un módulo de carga con protección.
