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Cargando fácilmente mis cascos

lunes, julio 25th, 2016

Hace tiempo acabé cansado de mis cascos con cable: se enredaban con todo, y a menudo me olvidaba que los llevaba puestos, con lo que, al levantarme, me daban un tirón. Es por esto que decidí comprar unos cascos inalámbricos. Además, para evitar interferencias o que los vecinos puedan escuchar desde otro equipo lo que estoy viendo en ese momento (cof, cof-porno-cof, cof), decidí usar unos cascos bluetooth. Compré unos bastante baratos, pero eran incómodos, así que trasplanté la circuitería a mis viejos cascos de cable.

Todo funcionaba bien, excepto por un detalle: cada dos por tres me encontraba sin batería porque me los quitaba y no los enchufaba al cargador, con lo que tenía que usarlos durante un buen rato con el cable enchufado, perdiendo así las ventajas. Ante esto empecé a pensar en maneras de recargar la batería de una manera más automática. La primera idea fue utilizar carga inalámbrica: montaría un soporte para los cascos con una bobina sobre él; a su vez, una segunda bobina montada en la diadema de los cascos estaría conectada a los pines de recarga. Así, al colocarlos en el soporte, ambas bobinas quedarían alineadas formando un transformador, igual que se hace en los sistemas de carga inalámbrica de los móviles. Por desgracia, aunque la teoría era muy sencilla, la práctica no lo era tanto: hacía falta un oscilador para alimentar la primera bobina, ajustar la impedancia del conjunto para que estuviese en resonancia… un cristo.

Decidí entonces probar una aproximación más pedestre: colocaría un par de contactos metálicos en la diadema que coincidiesen con otros situados en un soporte, de manera que cuando colgase los cascos éstos recibirían alimentación directamente. La primera idea fue colocar dos contactos en los laterales de la diadema para uno de los polos, y otro en el centro, por debajo, para el otro. De esta manera no habría riesgo de invertir la polaridad si colgaba los cascos al revés. Sin embargo, enseguida deseché esta opción por dos motivos: para empezar, no era sencillo construir un soporte con los tres contactos; y por otro, no me gustaba la idea de tener un contacto metálico apoyado en mi cuero cabelludo (con el sudor acabaría estropeándose). Tras darle varias vueltas, decidí que la mejor opción era usar sólo dos contactos, situados en cada lado de la diadema. Para evitar estropear los cascos por recibir la polaridad al revés si los colgaba mal, decidí añadir un puente de diodos entre los contactos y el circuito de carga. Por desgracia, a la salida tendría 1,4 voltios menos que en la entrada por culpa de las pérdidas de los diodos, y, por otro lado, no quería correr el riesgo de alimentar un dispositivo con una batería de Li-ion con una tensión excesiva(y menos si está situada junto a mi oreja) .

Dado que el diseño original estaba pensado para cargarse desde un USB y, por tanto, la tensión tenía que ser de 5V estabilizados, decidí añadir un regulador justo entre el puente de diodos y el circuito bluetooth. La primera idea que me vino a la cabeza fue el clásico 7805, pero dado que es un regulador lineal, podría tener problemas de sobrecalentamiento (y, una vez más, hay que recordar que eso va a ir pegado a nuestra oreja…), así que lo sustituí por un regulador conmutado, en concreto un TSRN 1-2450 de la marca TRACO. Gracias a él, podría usar cualquier tensión superior a 8 voltios en la entrada del circuito sin riesgo de quemar nada orgánico.

El sistema, finalmente, quedó así:

esquematico

Vemos que la tensión (que no es necesario que esté estabilizada) disponible en el soporte llega a los cascos mediante dos contactos metálicos situados a cada lado de la diadema. Esta tensión (que puede ir con cualquiera de las dos posibles polaridades) llega al puente de diodos, que nos garantiza tener el positivo y el negativo donde nos interesa, pero con una pérdida de 1,4 voltios (con lo que tendremos entre 7,6 y 10,6 voltios). A continuación viene el regulador de tensión, que nos proporciona los 5 voltios estabilizados que necesitamos para el circuito bluetooth.

Una vez diseñado llegó el momento de construirlo, y aquí fue donde empezaron los problemas, en concreto el problema de como hacer los contactos. La primera idea fue utilizar lámina de cobre, pero no fui capaz de encontrarla en ningún lugar. Decidí probar con papel de aluminio: supuse que, si iba bien pegado, no debería haber riesgo de rotura, y sería muy sencillo de fabricar al poder aplicar una capa de loctite primero, pegar encima el papel, y luego recortar con un cutter. Por desgracia el invento no aguantó ni dos días (no sólo el papel de aluminio es demasiado frágil, sino que el loctite no se adhiere nada bien a él). Empecé a buscar alternativas, llegando incluso a intentar hacer una especie de trenza con cable de cobre, pero no encontraba nada que fuese adecuado.

Y de pronto, la solución apareció por pura casualidad: malla de desoldar.

desoldar

Para los que no la conozcan, se trata de cable fino de cobre trenzado formando una tira plana, utilizado para desoldar componentes: básicamente se coloca encima del estaño que se quiere retirar y se calienta el conjunto con el soldador. Cuando el estaño se funde, la malla lo absorbe por capilaridad, quedando el punto completamente libre.

Probé a pegarlo con loctite y el resultado fue excelente… hasta que intenté alimentar el circuito: la malla había absorbido el loctite por capilaridad, por lo que había quedado completamente cubierta y ya no era conductora. Probé también con pistola de pegamento térmico, pero no agarraba en el cobre y se soltaba.

Entonces decidí hacer una prueba a la desesperada, así que fui a la papelería de enfrente de mi casa y compré cinta adhesiva de doble cara, la apliqué en ambos lados de la diadema, pegué la malla poco a poco pasando la uña fuertemente por encima para asegurarme de que quedase bien pegada, y recorté los trozos sobrantes con un cutter. El resultado fue perfecto, y es capaz de aguantar muy bien el rozamiento diario de colgarlo y quitarlo del soporte:

contactos

La cinta aislante negra colocada en los dos extremos es para evitar que la malla se suelte: aunque a lo largo queda muy bien fijada, en los extremos es muy fácil que se acabe levantando, lo que acaba en un “efecto cremallera”. Es por esto que es fundamental protegerla de esta manera si queremos que nos dure mucho tiempo.

Para el soporte utilicé una alcayata grande en forma de L, y para los contactos aproveché las láminas de una pila de 4,5 voltios (la clásica “pila de petaca”):

pila_de_petaca

Con ellos hice dos contactos, uno en cada lado, y los conecté a un alimentador de 12 voltios:

soporte

El resultado no es muy elegante y puede mejorarse, lo reconozco, pero será cuando tenga algo de tiempo.

Y este es el resultado final: ahora sólo tengo que asegurarme de colgar los cascos en el soporte y siempre estarán cargados y listos para su uso.

completo


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