Bricobarco LEDs en lata

beagle · #1 04-10-2008, 18:46

Hoy he comido esparragos.

Cuando he pasado los esparragos de la lata al plato me ha llamado la atención el color cobrizo de la lata así como su semejanza con ciertas lamparas que se ven por ahí. Así que le he quitado la etiqueta, he cogido un interruptor que tenía por ahí y me he preparado para ponerle el interruptor a la lata.

Para evitar que la lata se doblase al taladrarla he apoyado el canto de la lata que iba a taladrar contra un taco de madera y a por ella.

Creo que lo ideal hubiese sido ponerme a limar los bordes de la tapa y un poco el agujero del interruptor... Pero al final he optado por dejar eso para otro día y así poder subir este ejemplo cuanto antes. Por lo tanto paso a colocar el interruptor en la lata.

Entre las cosas que tenía por casa he encontrado una placa e baquelita con pistas de paso. He decidido que el montaje sobre una de estas placas podía resultar bastante sencillo... Así que me serviría para este brico.

Siento los cambios de fondo, pero no tenía un enchufe cómodo en esa habitación y me he ido a la cocina... Mi primer paso ha sido soldar el soporte de la pila (cable rojo) al conector central del interruptor, y otro cable rojo a uno de sus extremos. Ese cable suelto será el que se conectará a la placa.

...A ver si con un poco de alcohol sale ese "5" que traía la lata...

(Continua...)

beagle · #2 04-10-2008, 19:25

Mis LEDs tienen una caida de potencial de unos 3,2 V y funcionan con una intensidad de 20 mA (o dicho de otra forma 0,02 A). Cómo lo voy a alimentar con una pila de 9V sólo podría colocar 2 diodos en serie ya que causarán una caida de tensión de 6,4 V y no me quedaría suficiente voltaje para un tercer LED.

La ley de Ohm dice:

V = I * R

Donde V es el voltaje expresado en voltios, I es la intensidad expresada en Amperios y R es la resistencia expresada en ohmnios. Para los LEDs la formula quedaría:

Vin - Vled = I * R

Donde Vin es el voltaje de la bateria (En mi caso 9 V) y Vled es la caida de tensión que van a producir los LEDs... Lo que me interesa encontrar es el valor de la resistencia, así que despejo R y empezamos a calcular:

R = (Vin - Vled) / I
R = (9 - 6,4) / 0,02
R = 130

Quiero que mi lampara empleé cuatro LEDs, por como la batería es incapaz de alimentarlos todos tendre que poner dos circuitos en paralelo. El esquema sería el siguiente:

Así que vamos colocando las resistencias y los LEDs sobre la placa de baquelita manteniendo ese circuito en mente...

Como vereís tenemos que echarle un poco de imaginación... La pista larga de abajo es donde conectaremos el cable rojo (El positivo de la bateria) y la larga que tenemos en la parte superior es donde irá el cable negro (el polo negativo) de la bateria. Por el momento debemos imaginar los puentes, aunque podríamos haberlo puesto también...

Con un rotulador para CDs (también valdría uno indeleble) he marcado la posición de los LEDs. Recomiendo que lo marqueis tanto por arriba como por abajo.

Esto lo hago porque mi idea es cubrir la parte superior de la placa con papel de aluminio para que refleje la luz. El papel de aluminio es conductor y por lo tanto no debe entrar en contacto con los componentes.

Las resistencias no las he marcado porque me ha parecido mas acertado soldar las resistencias y los puentes el otro lado de la placa... De esa forma tendría mas superficie para reflejar la luz.

Como el pegamento se seca rápido no he podido sacar un foto de la aplicacion del pegamento, pero la idea sería cubrir toda la parte superior de la placa con el pegamento salvo la ultima fila de agujeros (Ya que lo emplearemos para el cable de alimentación) y los cuadradors que hemos dibujado para poder recortar la zona y despegarla sin problemas. Vamos, que una vez pegado el papel de aluminio deberíamos tener algo así:

Con una cuchilla recortamos todo el papel de aluminio sobrante...

Como tenemos anotadas o marcadas por el otro lado la posición de los LEDs agujereamos el papel de aluminio desde el lado de las pistas ayudandonos de la pata de las resistencias. Una vez que podemos intuir donde están situados por el lado del papel de aluminio, recortamos el papel de aluminio con la cuchilla para evitar que el papel de aluminio toque los LEDs.

(Continua...)

konz · #3 04-10-2008, 19:46

Sigue,sigue...Hay que ver lo que da de sí una lata de esparragos!

beagle · #4 04-10-2008, 19:49

Volvemos a colocar los LEDs en su posición final... Así que tenemos que tener mucho cuidado con la polaridad.

...los soldamos y cortamos el sobrante de las patas con un alicate. Os recomiendo guardar las patas para emplearlas como puentes.

Ahora, por el lado de las pistas soldamos las patas sobrantes que necesitemos para realizar los puentes que junten los dos LEDs de cada serie. Recomendaría utilizar pinzas para agarrar las patas ya que con el soldador se van a calentar de lo lindo.

Cortamos el sobrante y luego hacemos lo mismo pero con las resistencias...

Ahora deberíamos hacer los mismo con unos cables para cerrar el circuito llevando la corriente hacia el polo negativo de la batería... Así que también ha llegado el momento de soldar el cable rojo que viene del interruptor y el cable negro que viene de la bateria.

Si todo ha ido bien, ya podemos conectar la pila, darle al interruptor y hacer nuestra primera prueba.

(Continua...)

beagle · #5 04-10-2008, 20:03

Cuando metamos la placa en la lata tenemos que tener cuidado que las pistas no entren en cotacto con la lata ya que podrían causar un cortocircuito. Por casa tenía un trozo de madera con una forma de "L" que me ha parecido interesante para soportar la placa a cierta altura sobre la lata... porque además me hace de separador creando un compartimento para la bateria.

Parece que tengo de todo por casa... pero no es así. No tenía un cristal para hacer la tapa... Así que este es el aspecto final que ha cogido mi lampara.

En la primera prueba no se aprecia muy bien la iluminación ya que la cocina está bastante bien iluminada... pero aquí teneís la prueba del montaje final en la oscuridad del pasillo de casa.

Los LEDs que he empleado son unos LEDs ultrabrillantes que tenía por casa. No son tan luminosos como los que se pueden encontrar hoy en día. Su angulo el de 20º mas aptos para linternas que para iluminación de este tipo. Pero bueno...

Sería estupendo ver el ingenio de cada uno... Así que si os animaís a realizar alguna lampara LED me encantaría que publicaseis las fotos del resultado final en este hilo.

Espero que os haya parecido interesante.

beagle · #6 04-10-2008, 20:10

Cita:

Originalmente publicado por konz

Sigue,sigue...Hay que ver lo que da de sí una lata de esparragos!

Encima los esparragos estaban riquísimos...

¡Ahora regalan lamparas LED con las latas de Esparragos!

capitan necora · #7 04-10-2008, 20:32

Hola, sigue barrenando, y por supuesto contandolo,

salud

Bart el Negro · #8 04-10-2008, 20:53

Que bueno beagle. me has dado una buena idea.

quiero canviar la iluminacion interior de mi puma 32, crees que podria substituir los tubos florescentes por leds aprobechando los pilotos originales??

sabes si me saldria rentable encuanto a iluminacion consumo??

Marconcio · #9 04-10-2008, 22:44

Pero si quitas las resistencias y pones los 4 en serie, se pueden conectar a las baterias del barco directamente. Para la pila de 9v, igual valen series de 3.

Zephyros · #10 05-10-2008, 00:13

Yo cambiaría la pila por pequeña batería recargable. Lo de conectarla a la bat del barco no lo veo, pues pierdes libertad de movimiento y añades un cable que puede molestar.

Sin las resistencias si no me equivoco se quemarían los diodos, pues se comportarían como cortocircuito al encender y pasaría exceso de intensidad, digo yo.

ferreret · #11 05-10-2008, 10:39

MUY BUENA IDEA!!

Se nota que tienes conocimientos de electrónica

Sigue contando como ha quedado finalmente

artur23 · #12 05-10-2008, 10:47

Muy bien cofrade Beagle. Saludos y

ROyOR · #13 05-10-2008, 17:01

Que envidia, que imaginación, claro que se ve que sabes de esto.
Saludos y enhorabuena por tu bricobarco LEDs en lata de espárragos.

Saludos
Rafa - ROyOR

beagle · #14 06-10-2008, 23:48

Bueno, voy a tratar de responder a todas las preguntas en un sólo mensaje...

Probablemente se puedan conectar mas diodos LED en serie ya que suele ser habitual que se iluminen con voltajes inferiores. Sin embargo, 4 LEDs de 3,2V necesitarán 12,8V para funcionar y la batería del barco no va a darnos mas de 12V (Quizás menos si ya está a media carga)... Considerando que 3 LEDs de 3,2V implicarán una caida de 9,6V nuestro último LED sólo recibiría un voltaje de 2,4V. Quizás sea suficiente para iluminarlo, pero esto implicará que no todos los LEDs de la lampara emitirán la misma cantidad de luz.

Por otra parte me parecería muy arriesgado conectar los LEDs directamente a la batería del barco sin poner una resistencia por medio. El motivo: ¿Que intensidad pasa por el circuito? Según la Ley de Ohm:

V = I x R

Siendo R = 0 tenemos un grave problema a la hora de poder ralizar otro cálculos. Hace mucho tiempo que no tocaba la electrónica y quizás se me escapa algo, pero... ¿Cuanto consumirían 4 LEDs conectados directamente a la bateria del barco?

Se que tenemos otra fórmula en la LEY de Ohm que dice:

P = V x I

Donde P es la potencia expresada en vatios (W), V el voltaje expresado en voltios (V) e I la intensidad expresada en amperios (A).

Vamos a poner un supuesto:

Voy a conectar 3 diodos LED de 3,2V y 20mA a la bateria del barco en serie... Lo primero que debo hacer es calcular la resistencia que debo emplear:

V = I x R
12 - (3 x 3,2) = 0,02 x R
R = (12 - 9,6) / 0,02
R = 120

En algunas ocasiones nos puede salir un valor para la resistencia que no coincide con un valor comercial. Dicho de otro modo, no se venden resistenecias para todos y cada uno de los valores que pueden salir con la formula, así que debemos adquirir la resistencia que mas se asemeje a su valor tirando por encima. Recordad que en los LEDs estamos hablando de la intensidad máxima, y por lo tanto cuanto mayor sea la resistencia menor será la intensidad. Por ejemplo, si R nos hubiese salido 110 ohmnios, deberíamos utilizar la resistencia comercial mas cercana que sería de 120 ohmnios.

En caso de no darnos un valor comercial podríamos volver a emplear la ley de Ohm para obtener la intensidad que está pasando por ella:

V = I x R
I = V / R
I = (12 - 9,6) / 120
I = 0,02

...y aplicandola a la formula de la ley de Ohm para obtener la potencia tendríamos que:

P = V x I
P = (12 - 9,6) x 0,02
P = 0,048

Es decir, que consumiría 0,048W ó, lo que es lo mismo, 48mW. Esto sería importante a la hora de elegir la resistencia con el fin de que no se nos queme. Lo mas habitual es que empleémos resistencias de carbono que pueden tomar valores de 1/16, 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2 W (Vatios). Dicho valor siempre debe ser superior al que hemos calculado en el paso anterior. Como nuestro valor (0,048W) es menor que 1/16W (0,625W) podemos emplear una resistencia de 120 ohmnios y 1/16W.

Ahora pasamos a calcular el cosumo de los LEDs... En este caso sólo nos interesan los voltios que utilizan los LEDs... así que no tenemos en cuenta el valor de la bateria:

P = V * I
P = (3,2 x 3) * 0,02
P = 0,192

Es decir: 0,192 W ó, lo que es lo mismo, 192mW. Este cálculo nos podría servir para comparar nuestro circuito con el de la bombilla que vamos a sustituir, ya que suelen venir expresado en vatios (W).

De todas formas lo que mas debería preocuparnos es el numero de amperios. Ya hemos calculado que por una serie pasarán 0,02A... Si tuviesemos 8 series (Un total de 24 LEDs) la intensidad que pasaría por nuestro circuito sería:

I = 8 x 0,02
I = 0,16 A

Es en este momento en el que tenemos que hechar otro vistazo a la bateria que tenemos en el barco... Si miraís bien encontrareis un numero con las unidades Ah (Amperios Hora). Ese número indica la capacidad/vida de vuestra bateria. Supongamos que nos encontramos con esta:

Como podreís observar es una bateria de 12V/12 Ah... ¿Cuanto duraría ésta bateria alimentando, exclusivamente, nuestra lampara de 24 LEDs?

T = 12 / 0,16
T = 75

Es decir: 75 horas ó, lo que es lo mismo, 3 días y horas.

De esta forma, el problema que le veo a conectar los LEDs sin resistencia es que:

V = I x R
I = V / R
I = V / 0

¿Como podemos averiguar el consumo que le va a suponer a la bateria?

vigiadeoccidente · #15 07-10-2008, 00:06

CALCULADORA

Hace algún tiempo propuse el enlace de una calculadora on line para leds

Cualquier día me caliento y y me hago una araña con una lata de berenjenas de Almagro.

Entretanto, por si os sirve:

http://led.linear1.org/led.wiz

beagle · #16 07-10-2008, 00:10

Cita:

Originalmente publicado por Bart el Negro

Que bueno beagle. me has dado una buena idea.

quiero canviar la iluminacion interior de mi puma 32, crees que podria substituir los tubos florescentes por leds aprobechando los pilotos originales??

sabes si me saldria rentable encuanto a iluminacion consumo??

Poder se puede hacer...

Si no recuerdo mal los tubos fluorescentes emplean un cebador y una reactancia... no se si esto se cumplirá también dentro de un barco al emplear corriente continua, pero de ser así deberías quitarlos para que llegue la corriente directamente de la batería y realizar los cálculos para averiguar que resistencia le debes poner a tus LEDs.

De todas formas, antes de ponerte a abrir las lamparas que tienes actualmente con tubos fluorescentes te recomendaría hacer un circuito de prueba (aunque sea dentro una caja de madera) con su propia batería de 12V para ver cuantas series de LEDs necesitarías poner en paralelo para conseguir la misma iluminación. Una vez que has dado con el valor adecuado puedes calcular cuantos amperios consume tu circuito y cuantos amperios consume el tubo fluorescente para determinar si realmente te sale rentable.

En el caso de que el consumo del tubo fluorescente venga en vatios (W) es mas que probable que te traiga el numero de voltios a los que funciona... Así que si:

P = V * I
I = P / V

Suponiendo que fuese un tubo de 12V y con una potencia/consumo de 40W entonces:

I = 40 / 12
I = 3,3333... A

Ese tubo encendido consumiría la bateria de mi ejemplo anterior, que era de 12 Ah (Amperios hora), en:

T = 12 / 3.3333
T = 3,6

¡¡¡ 3 horas y media !!!

Normalmente los fluorescentes se suelen emplear para iluminar un area medianamente extensa, así que si decides ponerte a probar con los LEDs te recomendaría usar LEDs ultrabrillantes con un ángulo mínimo de 80º.

Lo que no te puedo decir es cuantos LEDs necesitarías para obtener la misma cantidad de LUZ y su consumo lo tendrás que calcular ya que los LEDs pueden tener diferentes valores para la intensidad y la caida de tensión... y por supuesto, apuntate los datos -o la referencia- de los LEDs que utilices por si alguna vez tienes que cambiar alguno.

Zephyros · #17 07-10-2008, 00:15

beagle, no te cito pues es muy largo, pero dos apuntes:

En el cálculo de potencia hay que considerar la potencia perdida por la resistencia si quieres obtener el consumo en potencia del circuito completo. Tampoco creo (no lo tengo claro) que las diferencias de potencial (voltaje) se reparta de la manera que comentas si todos son diodos, es decir, no dej 2,4 para el último encendiendo bien 3 y un poco o nada el último. Las tensiones se repartirán por igual, aunque ya digo, no pongo la mano en el fuego pero creo que es así (3v por cada si son 4 diodos)

El tema de dividir entre intensidad cero no supone un desconocimiento en la intensidad que pasa, lo único que indica es que con resistencia cero tenemos cortocircuito, eso implica que se te queman los diodos pues se dispara la potencia y no lo resistirán; y te va a dar un chispazo del copón. La batería intenta descargar toda su carga a través del corto de manera brutal teniendo un pico de intensidad y de energía descargada que debe convertirse en otra cosa como pequeña explosión, calor, etc

Yo no lo probaría, haz la prueba con un par de pilas de 1,5 y 1 único diodo. Lo más que ocurrirá es que pierdas el LED.

beagle · #18 07-10-2008, 01:25

Cita:

Originalmente publicado por Zephyros

En el cálculo de potencia hay que considerar la potencia perdida por la resistencia si quieres obtener el consumo en potencia del circuito completo. Tampoco creo (no lo tengo claro) que las diferencias de potencial (voltaje) se reparta de la manera que comentas si todos son diodos, es decir, no dej 2,4 para el último encendiendo bien 3 y un poco o nada el último. Las tensiones se repartirán por igual, aunque ya digo, no pongo la mano en el fuego pero creo que es así (3v por cada si son 4 diodos)

Tienes toda la razón del mundi... se me ha ido la cabeza por completo. Creo que llevo demasiadas horas despierto.

Cita:

Originalmente publicado por Zephyros

El tema de dividir entre intensidad cero no supone un desconocimiento en la intensidad que pasa, lo único que indica es que con resistencia cero tenemos cortocircuito, eso implica que se te queman los diodos pues se dispara la potencia y no lo resistirán; y te va a dar un chispazo del copón. La batería intenta descargar toda su carga a través del corto de manera brutal teniendo un pico de intensidad y de energía descargada que debe convertirse en otra cosa como pequeña explosión, calor, etc

De nuevo estás en lo cierto... Esta vez he tenido que consultar un libro y estrujarme un poco la cabeza para lograr comprender el porque.

I = V / R

En el caso que V sea cero y R sea cero, estamos en una indeterminación y por lo tanto no podemos encontrar el valor de la intesidad.

En el caso que V fuese un valor distinto de cero y R tome el valor 0 estamos ante una indefinición y por lo tanto no podemos encontrar el valor de la intensidad.

Según el libro que he consultado, cuando R toma el valor 0 la intensidad es infinita produciendo un cortocircuito. Sin embargo esto no es del todo cierto o, por lo menos, no está bien explicado ya que no podemos dividir un numero por cero... Tras reflexionar un buen rato me he quedado con cara de tonto ya que había obviado lo evidente: ¡La resistencía jamás es cero!

Los propios materiales tienen una resistencia inherente que se suele despreciar por lo pequeña que es, sin embargo es lo suficientemente grande como para que el valor de R deje de ser cero y se convierta en un límite... De esta forma se convertiría en Intensidad es igual al limite del voltaje partido por la resistencia cuando la resistencia tiende a cero. En este caso la intensidad si tendería a infinito y por lo tanto se produciría una fuerte descarga de la batería que podría ocasionar una explosión, un incendio, etc...

Zephyros · #19 07-10-2008, 02:03

Cita:

Originalmente publicado por beagle

Tienes toda la razón del mundi... se me ha ido la cabeza por completo. Creo que llevo demasiadas horas despierto.

De nuevo estás en lo cierto... Esta vez he tenido que consultar un libro y estrujarme un poco la cabeza para lograr comprender el porque.

I = V / R

En el caso que V sea cero y R sea cero, estamos en una indeterminación y por lo tanto no podemos encontrar el valor de la intesidad.

En el caso que V fuese un valor distinto de cero y R tome el valor 0 estamos ante una indefinición y por lo tanto no podemos encontrar el valor de la intensidad.

Según el libro que he consultado, cuando R toma el valor 0 la intensidad es infinita produciendo un cortocircuito. Sin embargo esto no es del todo cierto o, por lo menos, no está bien explicado ya que no podemos dividir un numero por cero... Tras reflexionar un buen rato me he quedado con cara de tonto ya que había obviado lo evidente: ¡La resistencía jamás es cero!

Los propios materiales tienen una resistencia inherente que se suele despreciar por lo pequeña que es, sin embargo es lo suficientemente grande como para que el valor de R deje de ser cero y se convierta en un límite... De esta forma se convertiría en Intensidad es igual al limite del voltaje partido por la resistencia cuando la resistencia tiende a cero. En este caso la intensidad si tendería a infinito y por lo tanto se produciría una fuerte descarga de la batería que podría ocasionar una explosión, un incendio, etc...

Según te leía iba pensando la R por baja que sea nunca es cero, la R por baja que sea nunca es cero, serían condiciones ideales, además, aunque la R fuera hipotéticamente cero: superconductor por ejemplo y carísimo por cierto, tampoco tendríamos en el mundo real I= infinito pues la capacidad de la batería es finita y por tanto no podría ser.

Por poner un ejemplo básico, un recipiente de líquido no podría originar un caudal infinito pues no podría alimentarlo ni una fracción de segundo

. es lo mismo.

Vamos que los LED se te queman seguro, no pongas la mano en ellos

Lo que pones al principio, si V=0, no te comas el coco, si v=0 I=0 valga R lo que valga, aunque R=0

El motivo es que hay equilibrio de cargas y por tanto al no haber diferencia de potencial entre dos puntos no se podrá generar corriente entre ellos.

Me permito una licencia si me permites y con todo aprecio: Intenta no hacer caso exclusivamente a lo que te dicen las fórmulas, pues es fácil que se escape algo, hay que entender el fenómeno y luego explicarlo y calcular los problemas asociados con las fórmulas, no al revés: aplicar las fórmulas para que te solucionen el problema no es buen método.

Lo segundo lo hicistes primero y surgieron dudas; y lo primero lo has hecho después. Seguro que te ha gustado más esta forma de afrontar el problema

(perdona si me meto donde no me llaman o me explico mal)

alarones · #20 07-10-2008, 08:51

Muy instructivo

Y unas birras mañaneras para animarnos

Greisa · #21 07-10-2008, 10:42

Muy, muy currao

Gracias por lo didactico del hilo.

Marconcio · #22 07-10-2008, 15:20

La batería del barco, en condiciones normales, proporciona 12,7 volt aproximadamente. Si la tuya dá 12 "pelaos" vete preparando para cambiarla entes de un año. Yo uso series de 4 leds y funciona perfectamente, sin resistencia, pro supuesto. Lo uso hace ya bastante tiempo y mi experiencia me dice que las resistencias no sirven para nada en estos casos (otros voltajes y necesidades pquizá lo justifiquen, pero es regalar energía en forma de calor).

Zephyros · #23 07-10-2008, 16:22

Por lo que vemos la resistencia interna de los LEDs es suficiente y no habría que añadir otra adicional

. Nos había mos desviado al mundo de la teoría (diodos ideales) y de las fórmulas.

Lo raro es que no se te hayan fundido nunca pues una resistencia les protege y absorbería exceso de tensión. Ten en cuenta que los cambios de temperatura por ejemplo hacen variar la tensión de los LEDs, esto puede castigarlos mucho o quemarlos si no tienen esa resistencia que los proteja

Albatros · #24 07-10-2008, 16:44

No quiero ser maldito, pero... La lata no se oxida?
Yo no puedo guardar ni una lata sin que su base termine oxidada, se que de untarlas con vaselina aguantan, pero no me parece una solucion para ese invento.

Albatros · #25 07-10-2008, 16:59

Cita:

Originalmente publicado por Marconcio

La batería del barco, en condiciones normales, proporciona 12,7 volt aproximadamente. Si la tuya dá 12 "pelaos" vete preparando para cambiarla entes de un año. Yo uso series de 4 leds y funciona perfectamente, sin resistencia, pro supuesto. Lo uso hace ya bastante tiempo y mi experiencia me dice que las resistencias no sirven para nada en estos casos (otros voltajes y necesidades pquizá lo justifiquen, pero es regalar energía en forma de calor).

Realmente la energia que consume una resitencia es razonalble como para ser tomada en cuenta? Tengo un linterna portatil, de 3 pilas triple AAA, que lleva tres resistencias, y su duracion es de varias horas, mas de un dia y seguro que lo que mas consume no son las resitencias. Si comparo esta fuente de energia, (que tambien es una bateria) a la de una bateria de un barco, me parece que tiene que ser insignificante aun cuando se usen mucho mas leds. No se pero si relamente las resitencias portegen los leds, como es de suponerse, me parece inneceasario correr el riesgo.

6 Cofrades agradecieron a beagle este mensaje:
Abuelo (07-10-2008), berrincha (06-10-2008), Franikaze (07-10-2008), mmorans81 (07-10-2008), simplex (04-10-2008), VOLTAIRE (04-10-2008)

Los siguientes cofrades agradecieron este mensaje a Marconcio
Zephyros (07-10-2008)