Cargador USB de pared (Dentro de la pared)

Seguramente estabas esperando un cargador para dispositivos USB que incluya baterías recargables y que pueda conectarse a un tomacorriente de pared. NO. Aquí encontrarás un accesorio directamente incrustado en la pared que tendrá los conectores USB específicos para recargar tus unidades sin adaptadores especiales. Directo desde tu gadget a la pared, sin pasos intermedios. Ya no tendrás que pensar dónde se encuentra el cargador, si se ha extraviado o si debes encender el ordenador para recargar tus baterías. Además, éste tendrá un ingrediente extra: lo construirás tú mismo y será compatible con cualquier equipo. Sí, también con ése.

Navegando por la Web encontramos una solución muy ingeniosa a los cotidianos inconvenientes que traen aparejados los cargadores que se conectan a los tomacorrientes de la red domiciliaria. Que se caen, que se parten en 15 pedazos y terminan en el cubo de basura, que dejan de funcionar por puro capricho que les viene en gana, que se deterioran y envían directamente la tensión de red hacia el dispositivo recargable, que se extravían, que mamá los guarda tan bien que ni ella se acuerda luego dónde lo dejó y muchas otras peripecias a las que los cargadores tradicionales y móviles nos tienen acostumbrados. La original idea se basa en utilizar el receptáculo destinado a albergar tomacorrientes como dispensarios de energía apta para recargar nuestros dispositivos. Visto en una imagen, sería del siguiente modo:

El antes y el después de un mismo escenario

El misterio interno de esta aplicación se concentra en los pequeños cargadores disponibles para los equipos de la marca de la manzana que tienen el tamaño necesario y suficiente como para quedar contenidos sin problemas dentro de la caja empotrada en la pared. De este modo, se sustituye la tradicional tapa frontal que deja ver los tomacorrientes y permite conectar los equipos a la red domiciliaria por otra “ciega” (sin agujeros) que será trabajada y perforada con prolijidad y cuidado para permitir asomar los conectores USB hembras (tipo A).

Los materiales necesarios para el montaje

Los materiales necesarios son muy elementales y se consiguen en cualquier tienda de electricidad. Además, el costo es inferior a los 20 Euros (5 a 7 Euros cada mini-cargador en eBay), hecho que invita aún más a realizar este sencillo y útil trabajo en un fin de semana. Una vez colocados en sus correspondientes tomacorrientes (los que ya existían en el lugar), los mini-cargadores se utilizan para marcar la tapa ciega en los lugares donde será agujereada (con mucho cuidado y delicadeza). Para esta operación bastará con un simple lápiz y un poco de paciencia para obtener una posición centrada y prolija.

Los mini-cargadores se instalan en los tomacorrientes ya existentes y quedarán ocultos dentro de la pared

Una vez en posición sobre los tomacorrientes, se debe cortar (en la zona que indica la tercera imagen a la derecha) el bastidor para que todo el conjunto pueda ingresar en el receptáculo de la pared hasta que la tapa frontal resultante pueda ser atornillada en la caja o en el revestimiento donde se ubique el sistema. Como es costumbre en NeoTeo, te recordamos que para realizar estos trabajos con total seguridad y sin riesgo de choque eléctrico es necesario desconectar la energía eléctrica domiciliaria antes de conectar los tomacorrientes a la red.

El conjunto se sujeta internamente con pegamento de buena calidad y ya está listo para ser instalado

Te lo vamos a recordar hasta el hartazgo: la tensión domiciliaria es muy peligrosa y si no se toman los recaudos necesarios, se pone en riesgo nuestra vida de manera innecesaria. Luego de ensamblar todo y conectar la tensión de red, procederemos a disfrutar de un sistema de carga de nuestros dispositivos móviles sin necesidad de conectar terceros equipos para realizar la operación. Bastará con conectar el cable al nuevo sistema de pared y nuestros problemas de recargas estarán resueltos.

Un trabajo prolijo y elegante embellece el ambiente

Cuando no todo es sencillo
Tal vez no consigas en tu ciudad los mini-cargadores mencionados en el artículo. O tal vez no tengas dinero para comprarlos y prefieres construir tú mismo el cargador (si perteneces a este último grupo, llevas el fuego sagrado en la sangre). Por lo tanto, en NeoTeo pensamos que era bueno darte todas las instrucciones necesarias para armar, elemento por elemento, un cargador USB que también podrás colocar dentro de un receptáculo de pared de medidas estándar. Será un poco ajustado calzar todo de manera segura, pero con habilidad mecánica y una pizca de ingenio lo lograrás en menos de una tarde.

El circuito
El corazón del circuito es un regulador de tensión 7805 que será el encargado de reducir la tensión presente en su entrada para obtener en su salida un valor de 5 Volts. Dicha tensión será la que tendremos presente en el pin 1 del conector USB y es la que utilizan todos los dispositivos, junto a GND (pin 4), para cargar sus baterías. Estas últimas absorberán una corriente (administrada por los circuitos integrados encargados de regular la corriente que circulará a través de ellas) que dependa de sus porcentuales óptimos de carga, según su capacidad nominal en Amper/Hora.

Desmenuzando parte por parte
En el circuito puedes ver que el transformador utilizado es de 9 VAC en su secundario y de una capacidad de corriente de 500 mA, que es la intensidad que entrega un puerto USB en cualquier ordenador y que será de un tamaño cómodo para ubicarlo dentro del receptáculo de la pared, junto al resto del circuito. La tensión rectificada por el puente de diodos Br1 y filtrada por los capacitores C1, C2 y C3 pasa a través de los diodos D1 y D2 para provocar en ellos una caída de tensión de 1,4 Volts en total. Sumaremos otra pequeña caída de tensión en R1 para limitar así la corriente de entrada al regulador y provocar en este último la menor disipación de temperatura posible al momento de circular en él corrientes superiores a 200 mA.

Bloques que forman un sencillo cargador

A su salida, los capacitores C4, C5 y C6 se encargan de completar el filtrado, mientras que D3 es un Diodo Zener de 5,1 Volts que brinda una protección adicional a la salida por un eventual deterioro del 7805. Es decir, si este dispositivo se pusiera en cortocircuito (entre sus pines de entrada y salida), D3 también lo haría provocando que se funda R1, que cumplirá la función de fusible del circuito. Igualmente, si la entrada del 7805 se cortocircuitara a GND, R1 actuaría de idéntica forma. Vale recordar el concepto: un diodo zener no se “abre” al romperse sino que se pone en cortocircuito, fenómeno por el cual se garantiza la funcionalidad descripta de R1. Por último, un detalle destacable y llamativo del diseño es la inclusión de R2-R3-R4 y R5. Estos componentes se incorporan para dar compatibilidad de carga con los equipos de la marca de la manzanita. En el caso que no dispongas de un equipo de esta naturaleza, puedes obviar la inclusión de estos componentes ahorrando espacio en la construcción final.

Circuito propuesto para el cargador USB

Los cargadores originales pueden suministrar hasta 1 Amper de corriente de carga, pero para realizar un montaje de esa capacidad de corriente se necesita un transformador más grande, un regulador de mayor potencia, mayor tamaño final, es decir, todo se torna complicado inútilmente y quizás no logres introducirlo en la caja ubicada en la pared. Con los materiales empleados obtendrás un cargador que sólo tendrá el inconveniente de demorar un poco más que el original en cargar completamente la batería de tu teléfono móvil o reproductor de música. Retomando el hilo del montaje, podemos agregar que debes procurar un anclaje seguro y libre de cortocircuitos internos dentro del receptáculo donde se aloja el tomacorriente. Además, debes controlar con un multímetro (para no cometer errores) la correcta conexión de las tensiones de salida en el conector USB. Te dejamos como ayuda un gráfico con el orden de los terminales de distintos conectores USB y los colores de los cables utilizados universalmente en ellos. (Imagen extraída de la Web)

Tipos de conectores y colores de cables para USB

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38 Comments

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  1. Orale muy interesante este concector, lo intentare este fin de semana, tambien a ver si consigo el puerto usb de la imagen :s

    Muy buen tuto, gracias NeoTeo!

  2. Esta idea es muy acertada y se me hace raro que aun no la an hecho comercial ya que aqui en estados unidos hay de todo tipo de placas, o sea para altavoces y datos de todo tipo etc, pero de este tipo aun no y por lo visto no tardara en salir al mercado. @#2 todos los componentes aqui mostrados son muy comunes en cualquier pais y los cargadores no son mas que la version super compacta de apple( no se si es marca registrada de ellos) y que se venden por un par de dolares en tiendas de
    internet y lo demas lo encuentras en la ferreteria electrica mas cercana que tengas.

    • de hecho ya no tardan en comercializarlo, mas o menos como por Octubre del 2009 vi una pagina en EU en la que ya podias apartarlos, pero los empezaban a comercializar hasta el 2010, no me acuerdo si Marzo o Mayo

    • #3 EN ESTADOS UNIDOS YA EXISTEN ESTOS ENCHUFES Y LO PODES VER MAS BIEN EN TODOS LOS HOTELES GRANDES QUE HAY, TE LO DIGO OPRQUE YA LOS VI.

  3. Sr Marco, no entendi porque se iria a corto D3 si el el 7805 cortocircuitara su entrada y salida. Si el 7805 hiciera corto entre su entrada y salida, a lo mas habria unos 7.6V a la entrada del D3, que perfectamente lo soportaria el zener D3 de 5.1V.

    Saludos.

    • La función del diodo zener no es quemarse si sobrepasa los 5.1V, sino regular a 5.1V en caso que falle el regulador. Es como tener un segundo LM7805, pero con un diodo zener polarizado en inverso.

  4. Me encanto el articulo y me parece interesante el circuito, aunque yo incluiria un par de fusible extras para desactivar de una vez por todas todo, si es que hubiera alguna contingencia nefasta. Uno para el zener D3, pensando que una vez se fuese a corto, mejor libere la toma. Otro mas para nuestro tranformador. Aqui en Mexico la calidad de luz es muy mala, y seguro en una de tantas se me quema. Al que le guste la electronica, esta idea no puede dejarse pasar…

    • Si tienes espacio dentro de la caja, no es mala idea colocar un fusible antes del transformador aunque los transformadores actuales, en su gran mayoría, ya traen incorporado un fusible térmico en su interior.

  5. Ok, todo bien, solo que el ejemplo es para un cargador USB de 500 mA, el de la manzanita y que usan los MP3 de la manzanita son de 1000 mA.

    • En l apart efinal del artículo está bien explicado eso ….

      "Los cargadores originales pueden suministrar hasta 1 Amper de corriente de carga, pero para realizar un montaje de esa capacidad de corriente se necesita un transformador más grande, un regulador de mayor potencia, mayor tamaño final, es decir, todo se torna complicado inútilmente y quizás no logres introducirlo en la caja ubicada en la pared. Con los materiales empleados obtendrás un cargador que sólo tendrá el inconveniente de demorar un poco más que el original en cargar completamente la batería de tu teléfono móvil o reproductor de música."

      Saludos !

      • Jajjaja !! La primera oración dice: "En la parte final del artículo …"

        Se me escaparon los espacios y los caracteres fuera de tiempo …

  6. No me quiero imaginar como me cargaría la instalación de la casa si me atreviera a hacerlo, hace mucho que deje de soldar componentes o de hacer una instalación electrica XD… seguire cargando los dispositivos a traves de la laptop…. 😀

  7. Pues sigo sin entender esto:

    "A su salida, los capacitores C4, C5 y C6 se encargan de completar el filtrado, mientras que D3 es un Diodo Zener de 5,1 Volts que brinda una protección adicional a la salida por un eventual deterioro del 7805. Es decir, si este dispositivo se pusiera en cortocircuito (entre sus pines de entrada y salida), D3 también lo haría provocando que se funda R1, que cumplirá la función de fusible del circuito."

    Claro que entiendo para que sirve un diodo zener como se esta usando en este diagrama, pero de como dice la oracion "D3 tambien lo haria…" ya no me queda claro.

    • Hola !

      D3 es un diodo zener de 5,1V. Si el 7805 se pone en cortocircuito, la tensión de entrada pasaría a su salida. Esto es: pasarían unos 7.6 a 8 Volts hacia la salida. (los 9 Volts rectificados menos la caída de tensión en D1, D2 y R1). El zener D3 no explotaría por el hecho de aplicarle 8 volts. Tampoco regularía la tensión de salida a 5Volts, sinó no existiría el 7805, existirían sólo los zeners.

      Cuando se supera la tensión de "zener" de cualquier diodo de este tipo, el mismo solo será capáz de dejar pasar (en polarización inversa) unos pocos miliamperes y hasta algunos picos mayores, pero muy breves.
      Si D3 (5,1V) es expuesto a una tensión de 7 a 8 Volts (teniendo en cuenta que se puso en cortocircuito el 7805) superarás la tensión de 5,1V y a través de él intentará pasar una corriente muy grande intentando disminuir la tensión a su valor de referencia (5,1V) Como no está diseñado para eso se rompe. No explota, se pone en cortocircuito.
      Al hacerlo, R1 "verá" una conexión a GND al final del camino (D3 en corto y se fundirá)

      CONCEPTO: Un zener no sirve para "regular tensión". Sirve para que la tensión existente en su lugar de conexión no supere el valor de referencia del zener. Para poder "regular" una tensión (absorbiendo corriente y drenándola a GND) debería tener aplicada una tensión muy próxima a su "tensión zener". Este margen siempre suele ser de menos de 1Volt. Con valores más elevados, la juntura zener entra en avalancha y se provoca el cortocircuito.

      "De este modo, D3 sirve para proteger la salida si el 7805 se pone en cortocircuito". Y cuando en el texto dice "D3 también lo haría … " significa que D3 también entraría en cortocircuito.

      Espero que se haya entendido.

      Saludos !

      • Gracias Mario

        De los zeners yo los he usado en varias aplicaciones como "regulador" super basico, claro, mientras la corriente fuera bastante baja (menos de 50mA). Como lo entiendo, el D3 se "ira" a corto circuito si la corriente demandada fuera mayor que su disipacion (1/2W los mas comunes), que en este caso, es alrededor de 500mA. De hecho, el circuito basico que he usado es como el que muestras, sin el 7805, con la R1 necesaria para que "caiga" ese voltaje sobrante.

        Una duda adicional, la R1 no provocara algun conato de incendio? Yo he usado resistencias de ese tipo para probar fuentes y no se "van" tan rapido como un fusible, primero practicamente arden e incluso han quemado la mesa donde han estado apoyadas.

        saludos y gracias de nuevo Mario.

      • OK amigo !

        Correcto lo del zener.
        Respecto a las resistencias, observa el siguiente gráfico:

        http://www.iua.upf.es/~jlozano/interfaces/resistors-photo.jpg

        Las resistencias A,B y C son de carbón depositado y se corre el riesgo de provocar una quemazón importante (fuego en casos muy extremos). Para los tipos C (metalfilm) y D (cerámicas) al "quemarse" no provocan ningúna quemazón importante. En el peor de los casos se deterioran físicamente (se rompen) pero no provocan quemazón.

        Saludos cordiales !

      • #18 Hola Mario.
        Pienso como alguno de los companeros. El zener no tendria que cortocircuitarse por el hecho de recibir entre sus terminales 7.6v.
        Otra cosa muy distinta es que la corriente que suministre en ese momento imp,ique que su potencia maxima se supere y entonces se rompa, pero no por el hecho de superar los 6v.
        Hay muchos montajes sencillos de fuentes de alimentacon que solo utilizan un diodo zener como elemento regulador.
        Felicidades por la web.

  8. Hey, en estos tiempos de crisis más de un lector de neoteo con vena de emprendedor tendrá en este artículo una oportunidad de negocio más que interesante fabricando y vendiendo estos enchufes de pared usb. Es la clase de cosas que despúes de unos años cuando tienen éxito uno dice "rayos!, por que no se me ocurrió a mi?".
    Interesante proyecto para intentar electrocutarme o incendiar mi casa en este fin de semana xD. Gracias Neoteo!!

  9. Mario…definitivamente TE SOBRASTE!!! (como siempre).

    Propongo en vez de hacer un toma, hacer uno portable con un adaptador de 2A, y varias salidas en paralelo tal que se puedan cargar hasta 4 elementos @ 500 mA ó 2 @ 1 A.

    Y concuerdo completamente con Alfred, éste es un potencial producto que no nos sacará de pobres pero, si será algo que nos haga ganar un dinerillo extra.

  10. Pues a mi me parece interesante esta idea, cuando lo vi y lo empeze a leer rapido pense en hacer negocio, creo que si se podria hacer, bueno al menos a mi si me parece muy util!!

  11. buen tuto¡¡¡¡

    tambien pongan algo sobre xomo aumentar el tiempo de vida de las baterias he oido algo acerca de "efecto memoria". expliquen que es eso

  12. Sé que no tiene nada que ver pero, ¿a alguien se le ha ocurrido que con una interfaz tipo Project Natal, o al menos con esos guantes que sirven de "mouse" para la PC, uno podría hacer un teclado para sordos que escriba mediante la interpretación de los gestos que hacen?.

    Y dado que con muy pocos gestos ellos pueden llegar a expresar todo un párrafo…uno podría escribir documentos más rápidos, ¿no?

    ¿Es una buena idea o sólo es efecto del hambre que tengo?

    • Sería todo un desafío lograr hacerle entender esa teoría a los probables "capitalistas" que puedan financiar el desarrollo.
      Traducir el lenguaje de manos y que sea capaz de escribir una hoja en el ordenador puede ser un logro muy importante Ciul. Más importante aún que los incontables intentos que está haciendo la industria del software por lograr un buen intérprete de voz.
      He probado unos cuantos de esos programas y ninguno me ha convencido del todo.

      ¡Es una buena idea Ciul!
      ¡Saludos!

  13. esto seguramente lo habran ideado los chinos, veras como no pasa mucho tiempo y lo vemos en ebay o en alguna tienda online de estas orientales. Creo que es un poco exagerado el uso de estos gadgets pero bueno quien necesite de estos kargadores es una muy buena utilidad.

  14. Hey que tal ChiKos Lindos:

    (Si soy Gey y que), ADMITO QUE ME GUSTAN LOS HOMBRES, y que la tengan dura como don venancio… Gorda y Gruesa hasta que se atore en mi ano

    Soy Gay a mucho Orgullo…

  15. HEEEEY, necesito ayuda urgente!!!!! estoy trabajando en un cargador muy parecido, pero no lo quiero para aparatos de la marca "manzanita", ese divisor de tension no me es necesario. entonces DONDE CONECTO D- y D+??????? gracias… 😀

  16. Está muy creativa la idea y muy funcional. Pero tomar en cuenta que tendremos un par de transformadores gastando luz todo el tiempo en la pared, se usen o no. Cómo se implementaría un interruptor o evitar gastar electricidad inútilmente?

    • #34 y elmer para queno te gaste constantemenet agregale un interruptor no es muy difiicl hacerlo. es como conectar un tomacorriente comun buscalo en internet y veras de lloq ue te hablo

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