Fuente de simple polaridad con regulador 78XX + PCB

[Dr. Zoidberg]

Resulta que hace unos días compré un aparatejo de esos que son para montar en un panel, y que son reproductores de MP3 desde un pendrive y desde una SD card, y que también traen una radio digital que pilla FM (eso está por verse).



Bueno, el tema es que necesito una fuente de 5V para alimentar el bicho ese, y las que tengo armadas de tiempos inmemoriales no son muy dignas de mi confianza, así que me decidí a hacer una PCB chiquita para montar rectificadores, filtro y regulador integrado y tener una fuente de +5V para que funcione el reproductor.
Publico este circuito y PCB por que muy probablemente le sea útil a muchos principiantes que necesitan una fuentecita de DC de bajo costo, y en este diseño, cambiando el regulador y eventualmente algunos pocos componentes, se puede adecuar para cualquier tensión de los reguladores de la serie 78XX.
De más está decir que es un circuito super-estándard tomado del datasheet con unos pocos agregados, y lo pueden ver en el PDF adjunto y en la siguiente imagen:



Tanto el PDF del PCB (el B_Cu) como el Top-side (el F_SilkS) están en tamaño natural para pasar "con la plancha" y que no deberían tener problemas para hacer el impreso. Yo tengo el PCB en el percloruro así que luego subo la foto cuando tenga todo montado, pero el circuito ya lo probé en una protoboard y anda OK.

Por supuesto que los componentes salieron todos del baúl de los recuerdos... de cuando compraba componentes para proyectos que nunca empezaba...



PD 1: Lo que aparece "alrededor" del regulador en la cara de componentes del PCB es una marca del espacio necesario para colocar un disipador que conseguí cartoneando impresoras en el tacho de la basura (ese plateado con un tornillo que está en la foto). De todas formas, hay suficiente espacio para que pongan cualquier disipador de tamaño razonable, aún uno hecho a mano.

PD 2: Las medidas del PCB son de 30.5mm x 50.1mm, o 3 x 5 cm.


LICENCIA:
Como de costumbre, pueden usar este diseño para lo que quieran, en forma privada o comercial, gratuita o con cargo. Pero DEBEN DARME EL CREDITO A MI (deben decir que yo lo hice), si nó...es ROBO, está claro? O sea, no le borren donde dice EZAVALLA en el PCB. Si necesitan borrarlo para comercializarlo, entonces vamos a tener que discutir el precio.

NOTA DE RESPONSABILIDAD (DISCLAIMER): (esto va por si acaso...)
Les aclaro que no tengo NINGUNA responsabilidad, explícita o implícita, por el uso que ustedes hagan de este diseño. El proyecto se entrega TAL COMO ESTÁ y es obligación y responsabilidad de ustedes discernir el campo de aplicación y la confiabilidad de la implementación. Si le prenden fuego a la casa de alguien por usar este diseño, la culpa es de USTEDES...están avisados.

 

[elaficionado]

Hola.
¿Por qué 470 ohmio 1W?
La potencia disipada por este resistor es:

Pr = ((5v)^2 ) / 470 ohm = 25v/470 ohm = 0.0532 W

Asumiendo una potencia de 2Pr, la potencia del resistor sería:

2Pr = 2x 0.0532 W = 0.1064 W = 106.4 mW

Un resistor de (1/8)W = 0.125 W = 125 mW es más que suficiente.
Pero puedes usa un resistor de (1/4)W = 250 mW = 0.250W .

Chao.
elaficionado.

Nota: No veo la razón del resistor de 470 ohmios

 

[Dr. Zoidberg]

¿Por qué 470 ohmio 1W?

Por que quedó anotado ahí y me olvidé de quitarlo. Si te fijás, el tamaño de la resistencia en el PCB es de 400 mills, que es el tamaño de una de 1/4 watt

Edito:

Nota: No veo la razón del resistor de 470 ohmios

Esa resistencia es para asegurar la corriente de carga mínima que garantiza la regulación correcta del 78XX. En el datasheet (el de Fairchild) especifica que los valores de regulación están dados para una carga mínima de 10mA. Normalmente la R es innecesaria, pero muchas veces se alimentan CI CMOS o uC que quedan en modo "sleep", ambos con consumos sub-miliamper, y esa resistencia la podés poner si querés garantizar la estabilidad de la tensión regulada. Es un detalle.... cada uno sabrá si la usa o nó en su aplicación.

 

[niguel]

hola capo tengo una duda tengo uno de esos modulos montado en un amplificador chino no es artesanal ,la duda es que el amplificador lleva solo un transformador para todo y tiene mucho ruido sea por usb o radio no se si valga la pena poner solo una fuente aparte solo para ese modulo.

 

[Dr. Zoidberg]

hola capo tengo una duda tengo uno de esos modulos montado en un amplificador chino no es artesanal ,la duda es que el amplificador lleva solo un transformador para todo y tiene mucho ruido sea por usb o radio no se si valga la pena poner solo una fuente aparte solo para ese modulo.

Y... estos módulos no son "lo mejor" que hay..
El mío suena razonablemente bien y tiene muy poco ruido, pero lo probé así en el aire para ver si funcionaba. Con un cableado cuidado debería andar bien... y si nó podés probar una fuente dedicada, pero eso puede traer otros problemas.
No sé... en estas cosas hay que experimentar, por que cada situación siempre es muy particular. Y primero hay que ver si el ruido no es del propio amplificador..

 

[Dr. Zoidberg]

Bueno, unas fotos de como quedó:

Primero, el PCB:



Luego, las cosas ya montadas (falta el regulador por que me dí cuenta que ya había sido soldado y usado... mejor pongo uno nuevo ).



Como de costumbre, disculpen las fotos con el celular

PD: La moneda es para tener idea del tamaño (se podría haber achicado un poco mas, pero no es bueno poner cosas calientes cerca de los caps electrolíticos... y ya estamos cerca).

 

[leonardolopezg]

La verdad que esta pequeño, je je, y con cambiarle el regualdor ya se le ajusto el voltaje de salida... válido

 

[pandacba]

Ya desde hace años utilizo estos modulos, y me ha soprendido la calidad de mucho de ellos tanto en la parte de audio, como la radio que traen, excelente sensibilidad, almacenando sin problemas más emisoras que muchos equipos comerciales de marca y reproduciendolos perfectamente, algunos como en este caso hay que alimentarlos con 5V pero la mayoría de los que obtengo trae el regulador incorporado, hubo un caso de un modulo que venia mal marcado el positivo y el negativo pero tenía el regulador incorporado, lo curioso de ese modulo es que ha sido el mejor de todos, para algo tan pequeño y con control remoto modos de ecualización eficientes es más que interesante para aplicarlo a cualquier cadena de audio que no tenga la posibilidad de usb, yo arme uno para experimentar y gusto tanto que colocado una buena cantidad desde hace varios años, incluso a varios que artos que le roben el equipo del coche, hicimos un frente con el módulo, la etapa de potencia de algún pasacasette en desuso(de esos hay en cantidades) y contentos porque por casi nada siguen con música y radio en el auto y sin el problema de los robos.
Tengo algunas fotos de las adaptaciones vere de buscar y subir. Proximamente voy a experimentar con unas que traen bluetooth


Tu trabajo escepcional como siempre

 

[Fogonazo]

La verdad que esta pequeño, je je, y con cambiarle el regualdor ya se le ajusto el voltaje de salida... válido

Ya se comentó en el Foro

https://www.forosdeelectronica.com/f21/lm78xx-medida-13231/

 

[Dr. Zoidberg]

Ya desde hace años utilizo estos modulos, y me ha soprendido la calidad de mucho de ellos tanto en la parte de audio, como la radio que traen, excelente sensibilidad, almacenando sin problemas más emisoras que muchos equipos comerciales de marca y reproduciendolos perfectamente, algunos como en este caso hay que alimentarlos con 5V pero la mayoría de los que obtengo trae el regulador incorporado, hubo un caso de un modulo que venia mal marcado el positivo y el negativo pero tenía el regulador incorporado, lo curioso de ese modulo es que ha sido el mejor de todos, para algo tan pequeño y con control remoto modos de ecualización eficientes es más que interesante para aplicarlo a cualquier cadena de audio que no tenga la posibilidad de usb, yo arme uno para experimentar y gusto tanto que colocado una buena cantidad desde hace varios años, incluso a varios que artos que le roben el equipo del coche, hicimos un frente con el módulo, la etapa de potencia de algún pasacasette en desuso(de esos hay en cantidades) y contentos porque por casi nada siguen con música y radio en el auto y sin el problema de los robos.
Tengo algunas fotos de las adaptaciones vere de buscar y subir. Proximamente voy a experimentar con unas que traen bluetooth

La verdad es que mi módulo es "medio raro". Me lo vendieron como que no trae radio (FM), pero jugando con el control elegí una opción rara, comenzó a ejecutar un escaneo y memorizó como 16 emisoras . Aún no le había armado los conectores, así que no sé si en verdad "suena la radio" o es una expresión de deseo... pero tengo que volver a ensayarlo, ahora con un ampli. También tiene el problema de que no está indicada la conexión de antena en ninguna parte, así que no sé donde diablos conectarla y eso es una complicación...

Por otra parte, en el PCB tiene marcadas dos entradas de alimentación, una de 5V y otra de 12V, pero la de 12V termina en una vía del PCB y ya no sé donde vá.. aunque en el "aparente" camino pasa por una zona donde faltan 3 o 4 componentes SMD, uno de ellos mediano y de tres patas... que supongo que será un regulador para bajar a 5V . La de 5V va directo del conector a una parva de pistas, y si la conectás, funciona de una... por lo que supongo que este modulito funciona solo con 5V... lo que me viene muy bien para usar el trafo de 6V de la foto, que está ocupando espacio hace un gran cantidad de años..

Veré si este finde puedo hacer algunas pruebas extra...

 

[Dr. Zoidberg]

Y acá la fuente andando (conseguí unos 7805 de ST .. originales, originales):

 

[niguel]

Bueno pude reducir notablemente el ruido de mi modulo , lo que hice fue
identificar que etapa de todo el conjunto esta metiendo ruido puede ser la fuente , pre, amplificador o modulo usb en mi caso fue el modulo usb.
si se sabe que el modulo es el causante se debe comprobar si la fuente que lo alimenta o su salidas de audio son las causas del ruido , para eso yo probe solo el modulo con una bateria y conecte sus salidas de audio a un amplificador confiable y se prueba el modulo , normalmente cuando se enciende el modulo se pone en modo radio bajamos volumen manualmente a cero y escuchamos por el parlante de nuestro amplificador idealmente no deberia existir ningun ruido alguno pero siempre existira algo pero este se debe escuchar solo si escuchamos de cerca el parlante o sea muy poco , si este ruido es molesto incluso a distancia del parlante el modulo esta defectuoso o es de muy baja calidad.
ahora se prueba con la memoria usb se inserta se baja el volumen manualmente hasta cero y se empieza a reproducir las canciones que existan en la memoria no de existir ruido alguno o si existe deberia ser poco, luego se pausa con el dicho boton o pulsador la reproduccion de la cancion todo eso con el volumen cero y tambien no deberia existir ruido alguno.
si todo sale ok entonces el modulo deberia funcionar bien ,ahora se verifica la fuente que lo alimenta y sus salidas de audio en mi caso las conecciones de la salida de audio del modulo son las que metian el ruido especificamente la conneccion out audio-GND a tierra para , esa conneccion electricamente estaba bien pero al parecer el cable-conector era muy largo y de muy baja calidad lo que hice fue soldar un cable en la tierra del la salida de audio y con este probar en cual tierra de las diferntes etapas se atenuaba este ruido fuente ,preamplificador o amplificador , (con el volumen del modulo a cero) y tuve que conectar ese cable al negativo de los capacitores de la fuente principal con eso cero ruidos.

 

[AntonioAA]

La verdad es que mi módulo es "medio raro". Me lo vendieron como que no trae radio (FM), pero jugando con el control elegí una opción rara, comenzó a ejecutar un escaneo y memorizó como 16 emisoras . Aún no le había armado los conectores, así que no sé si en verdad "suena la radio" o es una expresión de deseo... pero tengo que volver a ensayarlo, ahora con un ampli. También tiene el problema de que no está indicada la conexión de antena en ninguna parte, así que no sé donde diablos conectarla y eso es una complicación...
.

Tengo un par de esos aparatitos funcionando . Uno de una version antigua que es malo , pero reemplazo el hueco de los cassettes en una radiograbador y es gran exito con mi hija y amigas !!
El otro es identico al tuyo , si queres te paso foto de donde conectar antena .
Es sorprendente que tenga todo eso ( y afuera cuesta 5 Obamas ) ... peeero el control remoto es malisimo y el scaneo de las FM ... es inescrutable !! lo hace a veces despues de toquetear botones....

 

[Dr. Zoidberg]

Tengo un par de esos aparatitos funcionando . Uno de una version antigua que es malo , pero reemplazo el hueco de los cassettes en una radiograbador y es gran exito con mi hija y amigas !!
El otro es identico al tuyo , si queres te paso foto de donde conectar antena .
Es sorprendente que tenga todo eso ( y afuera cuesta 5 Obamas ) ... peeero el control remoto es malisimo y el scaneo de las FM ... es inescrutable !! lo hace a veces despues de toquetear botones....

Siiiiii........ pasame una foto de donde va la antena, por que tengo una caja de metal para ponerlo y si antena no va a pillar nada!!!!

Tal cual con el escaneo... no se que corno toqué y empezó a barrer la emisoras... y pilló muchas que tienen buena señal, pero lo ponés en la caja.... y chau...

 

[AntonioAA]

Con gusto ,Profe .. Le debo tantas

 

[Dr. Zoidberg]

Con gusto ,Profe .. Le debo tantas

Naaaaaaa.... no debes nada...a mi al menos...

 

[AntonioAA]

ahi va .. la antena es el cablecito amarillo en la esquina superior izquierda ...Espero sirva !

 

[Dr. Zoidberg]

Luego de muuucho tiempo vuelvo a este tema.
Resulta que armé todo el aparatejo en un caja metálica bonita que hace juego con otros equipitos de audio que tengo en cajas similares. Lo probé y metía un ruido infernal cuando leía un pendrive o una tarjeta SD, pero era "dead silent" cuando reproducía radio FM, que lo hace muy bien... y sin antena!!! (mas sobre esto mas adelante).
Como estaba con muchas cosas pendientes, pasó a la zona "de cachivaches olvidados hasta que los encuentre de nuevo"...y ahí quedó por mas de un par de años. Hace una semana me lo llevé puesto mientras perseguía al gato que andaba haciendo lío y me acordé de tratar de arreglarlo.
Me puse un ratito a analizar la plaqueta, y resulta que encontré que las líneas de 5V y de 12V que mencioné hace años estaban unidas!!!

Por otra parte, en el PCB tiene marcadas dos entradas de alimentación, una de 5V y otra de 12V, pero la de 12V termina en una vía del PCB

Claro que yo la había alimentado de la entrada de 5V, pero observé que si lo alimento desde la entrada de 12V (que en realidad es de 5V...lpm) la alimentación y la masa del bloque radio y del bloque USB quedan configuradas en "estrella", así que me dije: le voy a cambiar los cables de alimentación de lugar para ver que sucede.
Tonteando con esa idea, también descubrí que la linea de 5V (que sale de los 12 ) lleva una suerte de filtro RC con R=4R7 y C=100uF antes de alimentar al puerto USB y a la tarjeta SD, así que se me ocurrió tratar de mejorar el filtrado y cambiar la R de 4.7 ohms por un choque para ver que tal iba. Así que simulé el comportamiento de ambos filtros para una carga de 100mA y aparece esto:



La curva verde es de la red RC y la roja es de la red RLC por que consideré una resistencia de 3.4 ohms en serie con el inductor ya que esa es la resistencia del bobinado. Es interesante ver que a 1kHz gano una atenuación de 10dB mientras que en 10kHz ya tengo mas de 30dB de atenuación adicional respecto de la vieja red RC. Como el ruido que llega suena tipo "ruido blanco", es de esperar que si el problema viene por la alimentación, este nuevo filtrado ayude a reducirlo bastaaante.

A todo esto, el choque tiene 3.2mHy y está rescatado de alguna de la parva de lámparas de bajo consumo que he desarmado y cirujeado. Acá está la foto:



Bueno... empezamos con las artesanías:
Primero sacamos la resistencia SMD (R9) de 4.7 ohms y estañamos los pads para soldar luego el inductor, que es como mil veces mas grande



También hay que sacar los cables marrón y negro y mandarlos al conector de la esquina, el que dice CN3:



Ya con eso hecho, hay que sujetar el choque en alguna parte, y la que mejor pinta es atrás del display, en la esquina superior derecha y abajo del hueco del tornillo de sujeccion al panel:



Bueno...lo pegamos con la pistola de plastico derretido (minga que es silicona):



y ahora hay que soldar los cables a los pads de la vieja resistencia:



Luego veremos si esto anda por que me voy a merendar algo con la patrona.

 

[Fogonazo]

¡ Por cirujano uste se merece el bisturí de oro se merece uste !, Como no tenía $$$ para el de oro le entrego el de acero inoxidable

Yo pondría cablecitos mas finos, no sea cosa que ante algún movimiento los cables gordos levanten las pistas finas.

 

[Dr. Zoidberg]

Yo pondría cablecitos mas finos, no sea cosa que ante algún movimiento los cables gordos levanten las pistas finas.

Sabes que pensaba en eso...
En verdad no son taaan gruesos y estan bastante flojos, pero mepa que le voy a mandar un pegote de plastico adicional...