FOTOSECUENCIA HOWTO: Armar amplificador de 4x40W 12V, ideal auto o fuente PC AT viernes, noviembre 28, 2008

Recién termino de armar y probar un ampli de 4 canales y "40 watts" (démosle unos 15 W RMS, que es mucho eh) para conectar el MP3 en el auto sin depender del stereo (que no tiene entrada aux), y voy a mostrar cómo se hace.

Este ampli es un lindo proyecto como para iniciarse en la técnica de creación de PCBs (circuitos impresos) con el método casero de "plancha y toner".

Para armarlo hace falta conocimientos básicos de electrónica (polaridades, voltajes y amperajes, etc), saber soldar bien, habilidad y "maña" en manualidades :P, y entre 40 y 80 pesos dependiendo si tienen que comprar todo o pueden aprovechar partes que tengan guardadas.

Materiales indispensables:

• 1 integrado TDA 8571J (entre 18 y 25 pesos) 
• 2 resistencias de 10k en 1/4 de watt. (centavos)
  
• 4 capacitores electrolíticos de 4700uF [25v o más]. (~$3 c/u)
• 4 capacitores cerámicos de 100nF [25v o más]. (pocos centavos)
• 2 capacitores de poliéster de 470nF (centavos)
• 1 potenciómetro logarítmico stéreo de 50k (~$6)
• 1 plaqueta (pertinax) de cobre sin perforar de 10x10cm (~$3)
• 1/4 litro de Cloruro Férrico (no recuerdo precio, menos de $10, se puede reusar)
• Un taladro con mecha de 1mm y 1,5mm (las mechas me salen ~$6 c/u)
  
• Los diagramas que publicaré a continuación. (Gratis ;)
  
• 1 disipador adecuado para el TDA8571 (depende, desde $15).

En el caso del disipador, yo usé un conjunto disipador + cooler del estilo pentium 3, que pueden llegar a conseguir barato en casas de reparación de PCs. En mi caso, me costó una cervecita con un amigo ;) (muchas gracias :D)

• Cable, estaño, soldador, virulana, marcador indeleble al alcohol.
  
• Una impresora LASER, o en su defecto, una buena impresora chorro de tinta y una buena fotocopiadora
• Una plancha de ropa.
• Grasa térmica para el integrado
  

Materiales opcionales o reemplazables:

• Enchufe para el encendedor (yo preferí conectarlo al encendedor, pero se puede conectar a la alimentación del stereo o cualquier otra línea de 12v donde PUEDA DRENAR 5 AMPERES CON SEGURIDAD). En el caso del encendedor, en mi auto tiene un fusible de 30A, así que sé que puede entregar la corriente necesaria.
• Cajita plástica donde meter todo el coso. Andan por los $5, $7, en casas de electrónica. Vayan con la plaqueta ya armada, así ven como se acomoda. Se puede obviar la cajita si por ejemplo atornillan o fijan la plaqueta en algun lugar del auto o de donde lo vayan a colocar (por ejemplo la guantera, o dentro de la caja de un bafle, etc).
  
• Clavijas, plugs, borneras, conectores, etc; para alimentación, parlantes y señal de entrada. Si quieren soldar los cables directamente a la plaqueta y luego empalmarlos pueden no necesitar ningun conector. Pero si quisieran poder retirar el aparato, o para mayor prolijidad, pueden usar por ejemplo un conector de 8 contactos para los 4 parlantes, un miniplug stereo para la señal y quizas un conector de alimentación (el que más les guste, bornera, banana, clavijas, etc).
• Dos fusibles de 6A (en la plaqueta están incluídos, pero pueden puentearse con cable si no quieren utilizarlos, o si prefieren usar un fusible en la fusiblera del auto, por ejemplo).
  

Diagrama, circuito impreso, datasheet, etc:

Diagrama de la plaqueta

(click secundario para guardar la imagen...)

Referencias:

• cikis1, cikis2, cikis3 y cikis4 son las salidas de parlantes, son dos contactos y en cada par está marcado cuál es el positivo.
• 470n son los capacitores de poliéster
• 100n son los caps de cerámica
• 4700/25v son los electrolíticos. tienen marcada la pata positiva. Igualmente más adelante explico como colocarlos sin dudas.
• "ses giris" es la entrada de audio stereo, con su masa marcada con GND.
• 2x12V son dos líneas de 12v (se puede usar solo una). El negativo es el del medio y los extremos son positivos.
• "10k" son las resistencias.
• "stereo pot" es el potenciómetro stereo.
• "6A" son los fusibles de 6amperes.
• Las líneas punteadas son puentes que deben hacerse con cable entre los agujeros marcados, por el lado de componentes de la placa.
  

Circuito impreso: http://rapidshare.com/files/168318222/pcb.pdf

Datasheet del integrado: http://rapidshare.com/files/168322557/TDA8571J_2.pdf


Procedimientos:

En primer lugar, descargamos el PDF del circuito impreso, colocado más arriba. Dicho PDF tiene una imagen espejada de las pistas de la plaqueta. La idea es transferir ese dibujo a la plaqueta para conformar las pistas. Para esto:

• Si NO contamos con una impresora láser (o sea, si tenemos una impresora de chorro de tinta que son las más comunes), imprimimos el documento directamente. Prestar especial atención a lo siguiente, en las propiedades de impresión, la hoja debe estar al 100% de su tamaño (o sea, tamaño real, tamaño normal, 100% o como su programa lo llame). NO usar ningún tipo de escalado de página. Además, imprimir el documento en la mayor calidad y resolución posible.
  Luego, iremos a la mejor fotocopiadora del barrio, y le pediremos una copia de esa hoja impresa, sobre papel glossy, o sea, papel brillante y suavecito, y le pedimos amablemente al fotocopiador que NO modifique el tamaño de la imagen, y que intente que salga con buena cantidad de toner.
• En cambio si SÍ contamos con una impresora láser, nos ahorramos un paso: vamos a imprimir el documento (también al 100% y con la mejor calidad y mayor cantidad de toner posible), pero sobre un papel glossy directamente. En mi caso, para economizar en lugar de comprar papel glossy, imprimí el documento sobre la tapa de una revista que viene con el diario :P como pueden ver en esta foto

•  Primero intenté imprimir sobre una de las hojas del interior de la revista, pero el calor del fusor la deformó demasiado. Por eso utilicé la tapa de la revista. Tengan en cuenta que hay varias durezas de las tapas de revistas. Ésta era una de las "blandas", o sea, no usen la tapa de revista más dura y bestia que tengan porque probablemente sea demasiado dura. De última para mayor seguridad pueden comprar papel glossy para láser y listo. Si usan papel de revista, como verán no importa si está impreso o no el papel. les dejo una foto más detallada de mi impresión:
  

Como siempre, click para agrandar.

Bueno, una vez que tengamos nuestra impresión bien linda y definida sobre papel glossy, pasaremos al siguiente paso que consiste en limpiar bien la parte de cobre de la plaqueta de pertinax. Para esto, basta con un poco de alcohol, detergente o limpiacontactos y una virulana.

Eliminamos cualquier grasitud, rayon o imperfección en el acabado de cobre de la placa hasta que quede bien limpia y con el particular "rayado circular" que deja la virulana:

Luego, colocamos el impreso con la parte del toner contra el cobre

y lo aseguramos pegándolo con cinta scotch o algo por el estilo, del otro lado

una vez que esté bien colocado y asegurado, calentamos la placha a máximo, y lo calentamos, moviendo la plancha contínuamente y haciendo buena presión sobre la placa, durante unos 3 a 5 minutos, para que el toner se transfiera del papel a la placa.
Una vez que creamos que es suficiente calor y presión, con una pinza o espátula tomamos la placa caliente y enseguida la tiramos en un tupper con agua.

La dejamos remojar unos minutos, y empezamos a despegar el papel

hasta que quede algo así:

En este punto, usando la yema de los dedos, y si hace falta un poquito de detergente, quitamos todo el papel restante.

Revisamos entonces las pistas que quedaron trasferidas al cobre. Si les quedó totalmente perfecto, felicitaciones! pero en realidad es poco probable que así sea. Lo más común es que haya algunos lugarcitos donde las pistas esten cortadas o mal definidas, y lugares donde dos pistas diferentes queden unidas sin querer. A mi me sucedieron estas situaciones, como se puede ver acá:

Pero no es ningún problema. Si quedo MUY MUY mal la transferencia, con virulana eliminamos todo y lo hacemos nuevamente. Pero cuando hay pequeños errores, los reparamos de esta manera: las pistas que queden unidas donde no se deba las separamos raspando el toner o papel que las esté uniendo con algún objecto puntiagudo como un destornillador de relojero, la punta de un cutter o tijera, etc. Hacemos esto hasta ver que todas las pistas individuales están separadas de las otras por cobre limpio.
Las pistas cortadas las unimos con marcador indeleble, y listo.

En estas fotos se ve como completé las pistas con marcador, e incluso, me hice 4 pistas a mano que no estaban en el circuito, porque me resultaban cómodas. Eso dependerá de cada uno.

Recuerden que en el paso siguiente, todo lo que esté de color cobre va a desaparecer. Y todo lo que esté de color negro va a ser el cobre que quede en la placa.
Precauciones con el cloruro férrico (clickear acá para expandir)

El cloruro es tóxico pero no es un veneno terrible. No pasa nada si entra en contacto con la piel por un momento, pero enjuagar enseguida. Un problema importante es que mancha terriblemente, así que usen prendas de vestir viejas. limpien muy bien los recipientes utilizados si luego serán usados para alimentos

Una vez lista la placa con las pistas bien definidas y bien separadas entre sí, ponemos el Cloruro Férrico en un tupperware de plástico o de vidrio (jamás de metal) y éste recipiente lo colocamos a baño maría dentro de otro más grande que contenga agua caliente (como sale del termotanque bien caliente está bien), de manera que el cloruro se entibie. De ésta manera trabaja mejor, pero si nos resulta muy molesto podemos usarlo a temperatura ambiente, con lo cual trabajará más lento, pero igual funcionará.

Bueno, con todo listo, tiramos la placa dentro del cloruro:

Cada tanto vamos revisándola, para ver el progreso del ácido. En principio vamos a notar que el cobre cambia de color, y va desapareciendo de los bordes

Luego, unos minutos más tarde, veremos algo así

que nos indicará que estemos alerta, ya que en poco tiempo estará lista la placa.
Una vez que el ácido haya eliminado todo el cobre descubierto, veremos algo así:

El tiempo que toma el proceso varía según la temperatura del líquido, según el porcentaje de cobre que debe eliminar, y depende de si el cloruro es nuevo o ha sido usado previamente. Pero calculen arriba de 7, 8 min, no se preocupen si tarda más.

Una vez lista la placa, la enjuagamos bien, y guardamos el cloruro para futuras ocasiones.

Luego, con virulana y alcohol procedemos a quitar todo el tonner y marcador

para dejar el cobre al descubierto

Con esto tenemos lista la plaqueta con el circuito impreso.

A continuación, guiándonos por las marcas en el cobre y por el diagrama publicado al principio, realizamos todos los agujeros con mecha de 1mm.

Más tarde se verá si algún componente necesita agujeros de 1,5mm. Seguramente el integrado y el pote(nciómetro) los necesitarán.

Con ayuda del diagrama, colocamos los componentes

Los capacitores cerámicos (los q parecen lentejas) y los de poliéster (digamos q parecen porotos :P) no tienen polaridas, así que no pueden colocarse mal. En cambio los electrolíticos (los 4 cilindros) SÍ tienen polaridad, y es muy importante ponerlos bien. Por convención una de las patitas está marcada con una línea blanca con símbolos "-".

Ésta es la patita que va conectada a negativo. En nuestra plaqueta esta línea siempre debe ir apuntando al borde más pŕoximo al capacitor, nunca apuntando al centro de la plaqueta.
El resto de los componentes no pueden ser colocados incorrectamente. Igualmente ante cualquier duda me consultan eh..!

Bueno, vamos soldando los componentes a la placa hasta que estén todos colocados:

Una vez armado, podemos pasar a probarlo por un corto intervalo de tiempo, ya que está sin disipador de calor.

Después debemos ajustar bien el integrado al disipador que hayamos elegido

Y una vez que esté todo bien armadito, podemos buscarle una cajita que se le ajuste bien:

Y listo para ubicarla donde más nos guste.
Si queremos alimentarlo con fuente en lugar de usarlo en el auto, podemos usar alguna fuente AT de PC, tipo de 250w, 300w, donde usamos un par de cables amarillos como +12v y un par de cables negros como Masa o GND (-).

Cualquier cosa, dejen un comentario ;)

Saludos!