Ladrón de Joules
Un "Ladrón de Julios" es un sencillo circuito que permite drenar prácticamente toda la energía de una batería, mediante la amplificación del voltaje generado por ésta.
Armado Paso a Paso:
Paso 1:
Aquí tenemos el toroide ferro magnético con el que
vamos a fabricar nuestro circuito llamado Ladrón de Julios y consta de un
circulo metálico en el que vamos a devanar nuestro transformador. Este elemento
se lo podemos extraer a una fuente de poder que no estemos usando o lo podemos
fabricar con varias arandelas de hierro una tras la otra, formando el cuerpo
del toroide, una vez tengamos las arandelas unidas, procederemos a aislarlas
eléctricamente del exterior por medio de cinta aislante de plástico (TEIPE O
TIRRO). Esta parte no es muy crítica, sólo debemos tener un elemento de núcleo
para nuestro transformador; esta forma es muy usada porque es esférica, pero
podemos usar un trozo de cabilla o un núcleo de otro transformador que no estemos
usando y allí haremos nuestro devanado.
Paso 2:
Una
vez tengamos el toroide listo, procederemos a devanar el primario de nuestro
transformador, ya sea con cable esmaltado o cable con aislante común, siempre y
cuando este aislante no sea muy grueso. Como el cable del primario es el que
toma la corriente directamente de la pila o batería, no será muy largo para que
allá un buen suministro de corriente. Enrollaremos aproximadamente unos 30
centímetros alrededor del toroide con sus vueltas muy cercanas, no dejando
espacios entre una espira y la otra, tratemos de hacer el devanado lo más
ordenado y estético posible, los extremos deben quedar desnudos para poder
hacer las conexiones con los otros elementos. Una cosa muy importante que
quiero destacar, es que este trabajo aporta mejores resultados al soldar todos
sus terminales, ya que el uso del protoboard no es recomendable, porque
necesitamos que todas las conexiones hagan muy bien el contacto de las unas con
las otras.
Paso 3:
Cuando
tengamos el devanado primario listo, procederemos a devanar el secundario y lo
haremos encima del primero. Como en esta etapa queremos aumentar el voltaje con
respecto a la entrada, las vueltas o la longitud de este cable debe ser más
larga. Al igual que el devanado anterior, enrollaremos el cable por todo el
cuerpo del toroide con sus espiras muy juntas, tratemos de cambiar el color del
cable para poder reconocerlo más fácilmente. Si se nos acaba el toroide y nos
queda mucho cable aún, sigamos devanando, encima de las vueltas anteriores,
pero sin regresarse, o sea, con el mismo sentido que llevamos. Siempre tengamos
la precaución de dejar un trozo de cable para los extremos de los devanados con
el fin de amarrar los otros cables o componentes a estos extremos y luego
soldar con holgura. Entre más grande sea el toroide, más cable podremos
enrollar alrededor de su cuerpo con el fin de obtener más grados de intensidad
de corriente y voltaje. Recuerden siempre, que estamos trabajando con la
potencia que puede suministrar una pila o batería, por lo que este circuito no
crea más potencia de la que entrega la fuente. Si la fuente es capaz de
entregar 100 watts de potencia, significa que el circuito podría entregar 10
voltios con 10 amperios a la carga que conectemos. Sólo debemos multiplicar el
voltaje por el amperaje para obtener los watts que proporciona la fuente de
poder; entonces podremos jugar con estos valores, aumentando y disminuyendo la
cantidad de cable, para obtener más o menos voltaje y corriente a la salida.
Paso 4:
Después
de tener los dos devanados listos, procederemos a conectar el devanado primario
con el secundario a través de un trozo de cable. Esta es la parte más crítica y
en donde hay que tener más cuidado, ya que la mayoría de las personas se
equivocan aquí y por lo tanto el circuito no funciona en absoluto y obtienen
una gran cantidad de comportamientos que no tienen nada que ver con el
funcionamiento de un Ladrón de Julios. Vamos a decir que el cable del primario es de
color naranja y el cable del secundario es de color violeta y viéndolo de
perfil el toroide tiene dos lados el derecho y el izquierdo, tomaremos el cable
violeta del lado izquierdo y lo uniremos al cable naranja del lado derecho.
Estos cables deben ir muy bien soldados. Esa es toda la complejidad de este
paso.
Paso 5:
Como
la parte más difícil de nuestro circuito fue realizada, procederemos ahora a
conectar los demás componentes y el primero es la resistencia limitadora de 1 K
Ohm, la cual podrá subir y bajar su valor si la carga lo amerita. Esta
resistencia es de baja potencia aproximadamente de ¼ watt y va conectada al
primario del transformador que es el cable más corto. Como es una resistencia
que limita la corriente de base de un transistor, no necesita ser de más potencia.
Si la carga que conectemos a la salida de nuestro circuito es muy grande, es
decir, de mucha corriente (Amperios), esta resistencia tiende a desaparecer, ya
que debemos disminuir su valor, esta disminución debemos hacerla quitando esta
resistencia y colocando otra de menos valor resistivo. Si es necesario
eliminarla por completo, la solución no es quitarla, la solución es
cortocircuitarla, es decir, que la
sustituiremos por un trozo de cable. Todo lo contario sucede si la carga no es
muy grande, entonces esta resistencia tiende a subir con el fin de limitar la
corriente en la base del transistor y disminuir la corriente a la salida del
circuito.
Paso 6:
Luego
de la resistencia procederemos a conectar
el transistor 2N2222, este transistor mirándolo con las letras de frente
a nosotros, posee la siguiente configuración: EMISOR – BASE – COLECTOR. Por lo
que conectaremos el otro terminal de la resistencia de 1 k Ohm a la BASE del
transistor, la cual es el centro o el pin del medio y procederemos a soldarlo
muy bien. La soldadura de este punto debe ser rápida para no calentar la base
del transistor en forma exagerada, evitando dañar el componente. Este
transistor es un poco delicado debido a su tamaño y el calor excesivo produce
su ruptura, pero una buena conexión sin sobre calentarlo resultará en un buen
funcionamiento del circuito. ¿Cómo podemos saber si se está calentando mucho?
Al tocar el transistor y no soportar su calor con la mano o los dedos, es señal
suficiente de que estamos sobre calentándolo.
Paso 7:
En
este paso procederemos a conectar el secundario del transformador al colector
del transistor 2N2222 que es el pin del lado derecho (viendo el transistor con
las letras en frente nuestro). El calentamiento de este lado cuando lo soldemos
no es muy significativo, ya que el transistor es más fuerte por este lado. Esta
conexión va a hacer que el secundario del transformador reciba la energía
permitida por la base del transistor, esta energía, según las vueltas del
secundario será mayor en voltaje en comparación al primario, pero no tan
abundante en corriente, estableciéndose así la igualdad de la potencia entre
ambos lados del transformador. Por eso, para una mayor exigencia en el
desempeño de este circuito, deberemos fabricarlo más grande, empezando por el toroide.
Muchas personas se preguntaran ¿Porque usamos este tipo de transistor? ¿Porque
este número? Y la respuesta es que este es uno de los transistores más pequeños
y de menos potencia de tipo NPN, o sea, que la base es positiva y también es
muy usado y estamos implementándolo en nuestro proyecto ya que este circuito es
solo un ejemplo de funcionamiento para cargas pequeñas, como lo son los diodos
laser que son de muy baja corriente. Si deseamos más corriente debemos aumentar
las espiras del primario y secundario y obligatoriamente debemos usar un
transistor de más potencia para que pueda manejar esta nueva potencia que es
mayor.
Continua...
