construya una cargador universal para portátil, laptop o notebook conmutado " SMPS " AC / DC casero utilizando un chip UC3844

 hola que tal a todos y sean nuevamente bienvenidos a este pequeño blog en esta ocasión hablaremos y podremos en practica  un circuito que estoy seguro que les será de mucha utilidad a muchas personas " bueno si eres una de esas personas que nos gusta armar muchos circuitos nuestros propios circuitos desde cero "

hace poco me compre una laptop o computador portátil HP Pavilion G4 por un muy buen precio lo malo es que esta venia con su batería mala y sin su cargador o alimentador ya que se había dañado, aunque no es un portátil de gama alta ni de alto rendimiento, pero por el precio en que me la estaban vendiendo de igual modo la compre ya que para mi la batería y el cargador era lo de menos, tenia claro que la batería no la iba a conseguir por ningún lado, así que la única manera de utilizar esta laptop, era enchufada a la red eléctrica mediante su cargador, aunque ya no seria portátil, pero como solo la utilizaría en mi casa para escribir este blog que estas leyendo justo en este momento y subir videos a nuestro canal de youtube y de vez en cuando jugar algunos videos juegos, esto para mi no seria un problema,  pero recordemos que compre la laptop sin su cargador ya que se había dañado, así que me puse manos a la obra para fabricarle mi propio cargador, pero primero tenia que tener en cuenta cual era el voltaje de funcionamiento de esta laptop así como su consumo para que al realizar el cargador casero no se nos quede corto en potencia y la laptop nos presente problemas, investigando un poco en google encontré que el voltaje de alimentación de este equipo era de 18 a 19 voltios DC con una corriente mínima de 3 amperios, sabiendo esto especifique que mi cargador  debería tener un voltaje de entrada de red universal ósea que pueda funcionar perfectamente tanto en 110 como en 220 voltios AC sin realizar alguna modificación del circuito y que tuviera una salida en mi caso de unos 18.7 voltios y un mínimo de 4 amperios por si las dudas" anqué en la practica puede dar un poco mas ", para las laptops que requieren de un voltaje diferente mas adelante les diré como ajustarlo de acuerdo a su equipo.

advertencia:

antes de que continuemos con la fabricación de nuestro cargador de laptop,  portátil o notebook casero, es muy importante que sepas que se están trabajando con altos voltajes los cuales son muy peligrosos y siempre estará presente el riesgo de una explosión, electrocución por una mala manipulación por parte del armador, incluso la muerte, por lo que si quieres trabajar en este proyecto debes de tener los conocimientos necesarios así como las herramientas adecuadas para trabajar con alto voltaje, para evitar accidentes, por otro lado si le tienes mucho aprecio y  cariño a tu laptop,  portátil o notebook, mejor ni intentes realizar este circuito, a menos de que sepas con certeza lo que estas haciendo, así que habiendo dicho esto todo lo que usted haga será bajo tu propio riesgo         

ahora mi intención era que este cargador fuera lo mas fácil de realizar y que que utilizara componentes fáciles de conseguir para que todas aquella personas interesada en el circuito se animen a realizarlo incluso aquellas personas que están iniciando en el mundo de la electrónica y sobre todo en el mundo de las fuentes conmutadas o SMPS.

por lo que necesitaba un chip de control que fuera amigable, pero que a la vez fuera fáciles de conseguir, así que me fui a revisar entre mi chatarra electrónica para ver varias opciones de chip de control, como fueron; el STRW6753, STRF6654 el NCP1337,NCP1219, OB2201, UC3844, entre otro chip, pero a la final me decante por el UC3844 ya que me pareció el mas fácil de conseguir de todos y el mas fácil de hacer funcionar, en mi caso el UC3844 lo consigo hasta en la farmacia jejeje, cabe mencionar que estaba pensando en la posibilidad de utilizar el STRW6753 ya que nos hubiera ahorrado muchos componentes, pero era mucho mas delicado y es un poco mas complejo para hacerlo funcionar, por lo que mejor nos quedamos con el UC3844 además es mas resistente a los abusos, mas adelante haremos uno con un STRW6753 a ver como funciona, una vez elegido el UC3844 nació el siguiente circuito   

diagrama de un  cargador para portátil o laptop conmutado " SMPS " AC / DC casero utilizando un chip UC3844:               

como podemos apreciar el circuito no es muy complejo de realizar debido a los pocos materiales necesarios para realizarlo sin decir que son muy fáciles de conseguir como digo en muchas entradas anteriores, en mi caso todo el material fue reciclado de aparatos que ya no funcionaban, ahora solo debemos de estar muy atento en el armado del circuito para no cometer algún error en el montaje que no pudiera generar un problema de funcionamiento, yo use el UC3844 en concreto un " SG3844 ", pero puedes usar tranquilamente el UC3842, UC3843, UC3845, incluso el UC2844, con cualquiera de estos el circuito funcionara tranquilamente, yo elegí el UC3844 porque es el que daba el mejor rendimiento en mis pruebas, el mosfet 2SK10A60W puede ser reemplazado tranquilamente por un IRF840, es necesario colocarles un pequeño disipador de calor al mosfet y al diodo MBR20100 con su respectivo aislante y un poco de pasta térmica para asegurar la transferencia de calor, el transformador es un núcleo de ferrita EE28 con gap en su columna central, pueden utilizar otros modelos un poco mas grandes incluso un pelín mas pequeño, pero lo importante es que tenga gap en su columna central ya que de lo contrario el circuito no, nos funcionara bien debido a que el núcleo se nos saturaría, la forma de bobinar el transformador es la siguiente; primero para empezar bobinamos la primera parte del bobinado primario de 25 espiras y siempre recordando el sentido en que bobinamos esas 25 espiras procedemos a aislar muy bien con una buena capa de cinta aislante, ahora procedemos a bobinar el bobinado secundario al cual le daremos 10 espiras, una vez bobinadas las 10 espiras del secundario procedemos a asilar nuevamente con una muy buena capa de cinta aislante y procedemos a bobinar las 25 espiras restante del bobinado primario, pero empezando a bobinar en el mismo punto donde termino el extremo del alambre de la primera parte del bobinado primario y siempre siguiendo el mismo sentido de bobinado, esto es muy importante, ya que de cometer un error aquí el circuito no, nos funcionara bien o directamente no funcionara, una vez terminado de bobinar las 25 espiras restante del bobinado primario, procedemos a aislar nuevamente con una buena capa de cinta aislante una vez hecho esto procedemos a bobinar un ultimo bobinado de 15 espiras una vez bobinados estas 15 espiras aislamos nuevamente con una buena capa de cinta aislante y ya solo quedaría colocar el núcleo de ferrita y ya tendríamos nuestro transformador listo, por otro lado el circuito esta funcionando con una frecuencia de 80Khz aproximadamente, si deseas cambiar la frecuencia de funcionamiento de este circuito ya sea para ajustarla aun mejor de acuerdo a tu transformador o solo para tratar de ajustar mas la eficiencia de este circuito, solo deberás utilizar la siguiente formula;

por cierto la eficiencia de este circuito es del 90% lo que no esta para nada mal, aunque esto se puede mejorar aun mas utilizando un transformador con un mejor núcleo y aumentando un poco la frecuencia, pero eso ya queda de ensayos para ustedes, yo en lo personal, estoy muy conforme con el funcionamiento de este circuito ya que me ha funcionado durante muchos días sin problemas algunos, antes de que se me olvide, el potenciómetro o reóstato de 50K es para ajustar el voltaje de salida del cargador entre 16 voltios hasta 26 voltios DC, esto con el fin de poder ajustar el voltaje de salida del cargador de acuerdo al voltaje requerido por la laptop, portátil o  notebook para su correcto funcionamiento     

montaje del cargador para portátil o laptop conmutado " SMPS " AC / DC casero utilizando un chip UC3844:   

aquí podemos apreciar mas claramente la PCB donde se realizo el montaje junto a los demás componentes que conforman al circuito, cabe mencionar que la PCB es enorme, pero esto fue debido a que la PCB es reciclada y que el circuito se armo por primera vez a modo de ensayo hasta que se determino que todo funciona bien y es seguro para utilízalo en nuestro equipo  

una vez que ya hemos realizado todo el montaje del circuito en la PCB y de que estamos seguro que hemos realizados todas la conexiones correctamente, es hora de energizarlo para probar a ver que tal funciona nuestro cargador casero o si directamente no funciona, como regla general antes de alimentar cualquier circuito que hayamos construido que se alimente directamente a la red, debemos alimentarlo por primera vez mediante el uso de una lampara serie con un bobillo de 100W, como podemos apreciar en la foto, esto con el fin de que si cometemos un error en el montaje del circuito la lampara nos protegerá de que se dañe el circuito en su totalidad o que no reproduzcan explosiones, entonces al enchufar el circuito a la red eléctrica con la lampara serie, la lampara encenderá un poco, esto es normal ya que esto ocurre mientras se carga el capacitor de entrada de 150UF y luego debe apagarse completamente y luego de unos segundo la fuente debería funcionar correctamente,  ahora si la lampara llega a quedarse permanentemente encendida o brillando tenue, desconecte el circuito y proceda a revisar todos los componentes del circuito o revisar si se realizo una conexión incorrecta, una vez revisado proceda a energizar nuevamente el circuito siempre con la lampara serie   

una vez energizado el circuito mediante el uso de la lampara serie y de haber confirmado que el circuito funciona es hora de ajustar el voltaje que requerimos a la salida de nuestro cargador que en mi caso es 18.7 voltios y lo dejamos unos 10 minutos funcionando para descartar que algún componente se recaliente como el mosfet el diodo de salida o el mismo UC3844, una vez verificado que el circuito funciona, podemos conectar el circuito directamente a la red eléctrica sin la lampara serie y ya estamos listo para conectarlo a nuestra laptop a ver que tal funciona y como se comporta bajo carga                  

 

he conectado el cargador a directamente a mi laptop y como ven ha encendido sin problemas y la fuente no vario para nada el voltaje de salida, ahora podemos apreciar claramente en la pantalla de la laptop que nos esta enseñando un mensaje de error el cual nos indica que la batería esta mala , no sirve, cosa que efectivamente es así como ya les había mencionado anteriormente y que la única manera de encenderla es mediante el uso del cargador, y pues podemos apreciar que ha encendido si problemas y lo mejor de todo es que el cargador ni se queja, cabe mencionar que en la foto de abajo, la lectura del tester nos esta indicando 18,38 voltios, pero fue debido a que estaba probando el rango de regulación del voltaje de salida del cargador y se me paso el volverlo ajustar a 18.7voltios, perdón esa, pero en el video podrán apreciar de que el voltaje de salida del cargador no varia para nada bajo carga   

y aquí podemos ver la laptop y el cargador juntos y funcionado sin problemas incluso podemos ver que estaba que estaba escuchando música de youtube mientras escribía esta pagina que estas viendo justo ahora sin problemas, en el video a continuación podremos ver el circuito funcionando en vivo y explicando un poco el funcionamiento del circuito ya redactado aquí  

 prueba de funcionamiento del cargador para portátil o laptop conmutado " SMPS " AC / DC casero utilizando un chip UC3844: 

como pueden apreciar en el video nuestro cargador funciona perfectamente alimentando mi laptop sin problemas, ahora solo debes tener en cuenta un pequeño detalle de este cargador y es que este mete un poco de ruido EMI, esto no es un problema para la laptop, pero si para aquello dispositivos móviles táctiles que este conectados vía USB, ya que mientras estén conectados vía USB a la laptop, la pantallas de los mismo si intentas úsalos la pantalla se volverá loca, pero no se preocupen con solo desconectarlos el dispositivo vuelve a la normalidad aunque esto no ocurre con todos los dispositivos, esto ocurre porque el chip UC3844 no es un chip de control perfecto y me pareció muy importante recalcar esto por si alguna persona esta interesada en realizar este circuito, tenga esto muy en cuenta  aunque existen muchas maneras de reducir el ruido EMI como hacer la pistas desde el mosfet hasta el transformador lo mas cortas posibles entre otras técnicas, pero ya eso es a decisión de cada uno, hace poco he terminado un nuevo circuito de fuente conmutada con un 3S0680RF que es un circuito integrado utilizado por los televisores Samsung, lo pensé para otros usos, pero lo he utilizado como cargador de laptop y me ha funcionado sin problemas y sin este problema del ruido EMI, si estas interesado en este otro circuito has clik aquí              

y bueno eso es todo y esperamos que esta entrada haya sido de su agrado, no se olviden de comentar sobre que te pareció el tema o alguna sugerencia para seguir mejorando cada vez mas y nos vemos en una próxima entrada