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SX8122: El heredero del NE555 (II)

SX8122: El heredero del NE555

La teoría dice que el LED que menos tensión necesita para generar luminosidad es el de color rojo, y esto sucede con una tensión directa de 1,8Volts. En cambio, el diodo LED que más tensión requiere es el de color blanco con 3,6Volts. En esta aplicación de hoy te mostramos cómo desarrollar un circuito capaz de trabajar con un LED blanco con una batería de NiMh de 1,2Volts. Este desafío es una de las sorpresas que nos permite lograr el circuito integrado SX8122 de Semtech. Aquí en NeoTeo te mostramos al SX8122 en acción, ideal para trabajar con sistemas de baja tensión, donde la administración de energía es fundamental. Cargador de su propia batería mediante una conexión USB, LED intermitente, motor DC y generador diente de sierra. Las aplicaciones típicas del NE555, ahora con el SX8122: El Timer del siglo XXI.

El SX8122 es un circuito integrado desarrollado por Semtech que, como mencionamos en un artículo anterior, llega al mercado para brindar soluciones en montajes compactos y en diseños modernos, donde antes había un solo rey indiscutido: el NE555. Capaz de trabajar con una tensión comprendida entre 1Volt y 2,5Volts, este dispositivo está orientado hacia pequeños gadgets, circuitos con LEDs, aplicaciones típicas que antes eran propiedad exclusiva del NE555. Y además brinda al desarrollador herramientas muy sencillas de utilizar para dotar a cualquier sistema de innovaciones muy llamativas y útiles. NeoTeo tuvo acceso a muestras gratis de este novedoso componente y te muestra en este artículo algunos de los montajes más sencillos y sorprendentes a la vez.

Muestras Gratis del SX8122

Para construir un cargador de baterías sencillo y austero (lento pero barato), el empleo de una resistencia en serie con la tensión de alimentación es suficiente en cualquier caso. De este modo se limita la corriente máxima de carga de la célula de NiMh o de NiCd. En nuestro caso, cuando la célula está cargada por completo, el SX8122 desconecta la tensión de carga abriendo el circuito serie que permite este trabajo. Si se utiliza una célula de NiMH, y debido a que no hay control de la temperatura para suspender la corriente de carga dentro de márgenes de operación segura, la carga máxima de corriente (medida en mA) deberá estar por debajo de una décima parte de la capacidad total de la celda (medida en mAh) y por debajo de la calificación máxima absoluta para el circuito cargador (IAMRISS), que es de -100mA a 100mA.

Niveles de tensión de trabajo del sistema de carga del SX8122

Es decir, en nuestro caso utilizamos una batería de 1,2Volts/1100mAh. Por lo tanto, la corriente de carga máxima debiera estar establecida en no más de 110mAh. Pero como el dispositivo no puede suministrar más de 100mAh, y como no queremos trabajar al límite de corriente, decidimos seleccionar una corriente de carga de 15mA – 20mA para un trabajo seguro y confiable. Para obtener este valor, una resistencia de 200Ohms (2 X 100Ohm) provee al sistema una corriente de casi 33mA, de los cuales la mitad se utilizan para la carga de la batería y el resto para el funcionamiento del circuito. Cuando la tensión observada en la batería supera el valor de 1,41Volts., la corriente de carga se suspende de manera automática y el circuito pasa a trabajar en modo “batería” hasta un descenso de tensión ubicado en 0,9Volts. Allí, el sistema vuelve a conectar la recarga de la batería reiniciando el ciclo. El circuito, entonces, es el indicado en las notas de aplicaciones del SX8122.

Esquema simplificado del sistema de carga

El resistor limitador de corriente que menciona el artículo deberá ser en función de la aplicación que esté ejecutando el SX8122 al momento de realizar la conexión al puerto USB del ordenador. Es decir, la corriente que tomemos del puerto se utilizará tanto para recargar la batería como para hacer funcionar al sistema.  Por lo tanto, si nuestro desarrollo incluye consumos variables (periódicos o aleatorios), la mejor manera de encontrar el valor óptimo para la resistencia de limitación será mediante un procedimiento empírico, con una base inicial en la sencilla Ley de Ohm. Esto es muy importante de tener en cuenta al momento de decidir utilizar este sistema de trabajo. Valores muy bajos de resistencia de limitación pueden dañar el circuito integrado. Maneja este tipo de diseños con precaución.

Esquema propuesto para utilizar un LED blanco

Para la activación del LED utilizamos la señal “burst” de 41Khz que entrega el SX8122 por el pin 5, y utilizamos un transistor y un inductor para recrear la misma configuración que utilizan los convertidores DC-DC en modo Fly-Back o Boost. El diodo D1 nos entrega una tensión continua, y C2 estabiliza el nivel para encender el LED blanco “casi” en su máxima expresión. Sin carga a la salida de D1, podríamos almacenar en C2 tensiones cercanas a los 7Volts u 8Volts. (Un dato interesante que puede ser útil para otro tipo de aplicaciones). Aquí, el LED consume toda la energía generada y obtenida sobre C2. El mismo circuito que utilizamos para activar el LED (astable) puede ser usado para ver el funcionamiento de un motor pequeño.

Como se puede ver en la imagen anterior, el ciclo de trabajo del motor estará manejado por los valores de R1 y C1. Y podemos ver cómo el SX8122 es capaz de mover pequeños motores de los utilizados en lectores de CD/DVD. Por supuesto, la carga mecánica que se le puede aplicar al eje del motor deberá ser muy pequeña ya que, de lo contrario, la corriente absorbida por el sistema será elevada. Si deseamos activar motores con cargas mecánicas más importantes, debemos utilizar la salida del pin 7 para polarizar transistores de conmutación que trabajen con tensiones y corrientes superiores a las que puede drenar el SX8122 y, por supuesto, a las que puede entregar una simple batería recargable de 1,2Volts.

Por último, el generador de diente de sierra (Sawtooth Astable) es tan sencillo de construir como el circuito anterior. Utilizando sólo una resistencia y un capacitor, el SX8122 es capaz de generar una señal triangular tipo rampa. Si bien en los ensayos que hemos realizado no utilizamos materiales de buena calidad sino los comunes, la linealidad de crecimiento de la rampa (o diente de sierra) posee una pendiente aceptable para trabajos de propósitos generales (sonidos de alarmas, luces y otras aplicaciones donde la linealidad no sea crítica). El circuito es el que hace referencia la hoja de datos, y el oscilograma está tomado en la unión de R1 y C1.

Diente de sierra con el SX8122

Te dejamos una vez más las hojas de datos del SX8122 para que elijas nuevos diseños y desarrollos. Si tienes alguna aplicación específica donde antes utilizabas el NE555 y deseas ver el comportamiento de este nuevo circuito integrado, háblanos de ella. Nosotros intentamos reproducirla con el SX8122 y te la mostramos en video. ¿Qué te parece? Para eso tenemos nuestra vía de comunicación: el Foro de Electrónica de NeoTeo.

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Escrito por Mario

17 Comments

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  1. Excelente y supercompacto, una consulta sabes cuanto cuesta aproximadamente ya que aca en el mercado peruano todo lo que es de montaje superficial cuesta 3veces.

  2. Exelente publicacion, es impresionante lo que se puede hacer con este pequeño integrado. aprovechando con que programa haces tus esquematicos me gusta mucho el aspecto que tienen..

  3. Hola mario, interesante trabajo, me llamo la atención la parte de elevar el voltaje hasta 7-8 volts como un flyback.
    Una pregunta, que diferencia hay entre este tipo de elevador de tensión y la configuración de dos diodos zener y capacitor que utilizan los programadores de pics USB para elevar de 5 a 13 volts? bueno no recuerdo si son 13v pero elevan el voltaje lo suficiente activar la programacion del pic.
    Y me refiero a que diferencia hay al momento de elegir entre estas dos configuraciones para el circuito que queremos diseñar.
    Saludos y feliz año nuevo

    • Buenas vatoicc:

      No parece estar preparado para un transformador de línea el SX8122, es como siempre, muchos condensadores y diodos.

      Saludo.

  4. Muy interesante, solo espero poder decidir qué haré primero entre tantas opciones. Tengo muchas ganas de tener al SX8122 en mis manos.

  5. donde podria comprar uno? estoy trabajando en un proyecttillo personal y me gustaria utilizarlo y hacer pruebas, ya si me decis que hacen descuento por cantidad mejor

  6. Exelente, yo en mi bar tengo todo led. Por la misma cuestión de ahorro de energía. Y es genial, se nota claramente la diferencia.

  7. @ Mario:

    Eres un campeón, contigo se aprende un montón. No sabía que los SX8122 ya estuviera en venta.

    Si me permite una pregunta. ¿No venden SX8122 en DIP como los 555 para ponerlo en una protoboard?

  8. No hace falta un integrado,con cualquier tansistor.una resistencia y una bobina de FI como la de cualquier aparato de radio, se puedehacer un JOULES THIEF, y alimentar cualquier led hasta con 0.8 V.

  9. Muy intresante las bondades de este circuito SX8122.
    Se podra realizar todos los circuitos tradicionales hechos con el NE555 y colocar el SX8122.

    Att.
    Livio Ortega

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