Fuente definitiva para cacharreo de 8bits

[cacharreo]

El vendedor contestó y los cables son 18AWG por lo que, a las tensiones que manejamos y con solo 200mm. de longitud, no debería haber problema con la corriente máxima.

La red de plaquitas se organizaría de forma que el conector de la fuente ATX llegaría a la placa central (da lo mismo la que sea pero lo suyo es usar la que más hiciera falta) y utilizando los conectores de 4 pines (2x2) izquierdo (BOARD-L) y derecho (BOARD-R), sin complicarnos de más, podrían ir 2 placas hacia la izquierda y 2 a la derecha, 5 en total.

En cuanto al diseño no estoy satisfecho con los resultados de las primeras pruebas con reguladores (lineales) porque generan demasiado calor (>50ºC a poco que la corriente está cerca del límite) y no son nada eficientes aunque sean muy económicos. En cuanto a la precisión, con un límite de corriente precalculado para 600mA veo que la tolerancia lo estira hasta los 629mA (un 4.83% más) antes de que se corte el suministro, no está mal pero si se puede ajustar con mayor precisión mejor.

Intentaré hacerme con reguladores conmutados que no son tan baratos pero que, en comparación, no se calientan casi nada. La tarea se complica un poco por buscarlos en formato de agujero pasante (THT) para evitar componentes de superficie (SMD) pero espero que en un mes o así tenga algunos para hacer más pruebas.

Nota: Lo que no se entienda no importa, por ahora solo pensamos en "voz alta" por si entre todos vemos otros enfoques.

[luisbarna]

Pues está quedando muy bien la plaquita. Vaya curro...
¿Los conectores donde irán conectados los cables que conectarán a los equipos son muy pequeños? Lo pregunto porque después es muy complicado poner varios cables en las salidas o estos deberían ser muy finos.
Me explico: si queremos poner, por ejemplo, un conector para un C64 y ademas queremos meterle 5V de alimentación a una pi1541 con su raspberry conectada ¿caben todos? ¿de que grosor mínimo deberían ser los cables?

Gracias @cacharreo

[cacharreo]

Pues está quedando muy bien la plaquita. Vaya curro...

Gracias pero todo está aún muy verde, queda tarea para rato.

¿Los conectores donde irán conectados los cables que conectarán a los equipos son muy pequeños? Lo pregunto porque después es muy complicado poner varios cables en las salidas o estos deberían ser muy finos.

La filosofía del proyecto es que cada cual decida en qué quiere gastar o no. En la imagen veis unos conectores que son del tipo KF-301 de 2 pines pero si alguien quiere ahorrarse el dinero, puede ignorarlos y soldar los cables directamente a los agujeros (de los pads) que quedarían en la placa, el funcionamiento será idéntico (aunque el contacto eléctrico/térmico siempre sería mejor y más eficiente con la soldadura).

Estos KF-301 de 2 pines miden aproximadamente 10x10x7.60mm. y los agujeros donde van atornillados los cables tienen un diámetro de 2.90mm.

Me explico: si queremos poner, por ejemplo, un conector para un C64 y ademas queremos meterle 5V de alimentación a una pi1541 con su raspberry conectada ¿caben todos? ¿de que grosor mínimo deberían ser los cables?

La plaquita para C64/C64C/C128 tiene dos tensiones +5VDC y 9VAC con una corriente máxima, limitada activamente, de 3A y 1.1A respectivamente. Si no nos pasamos con la longitud para los +5VDC bastaría con un cable 24AWG (Ø~0.51mm) y para los 9VAC un cable 28AWG (Ø~0.32mm). Por cierto, en estos cables y siempre a gusto del consumidor, para mayor seguridad se podrían instalar unos portafusibles con fusibles de 3.15A y 1.2A respectivamente.

Si tienes aparte, por ejemplo, una Pi1541 montada sobre una Raspberry Pi 3 Model B+ para la que se recomienda un alimentador de 2.5A que quieres usar con un C64 (panera) de los antiguos que por sí solo ya consume 1.2A, verás que no nos salen las cuentas 2.5A + 1.2A son 3.7A, o sea, 0.7A más que los 3A que daría la plaquita (que su límite de corriente a los 3.08A no permitiría tal consumo y si tuvieras instalados fusibles en los cables, los fusibles se fundirían). Ahora bien si la Raspberry Pi 3 Model B+ que hace de Pi1541 solo consume 650mA, por decir algo, no habría problema.

En general en estos casos de periféricos externos creo que lo suyo es usar una plaquita específica para alimentar periféricos o, en su defecto, su propia fuente de alimentación (como, por ejemplo, con una FDD-1541).

[luisbarna]

Pues nada, aclaradas todas mis dudas.
¿Lo de los portafusiles no se podría poner en la plaquita (opcional)? ¿Esto evitaría posibles cortocircuitos en los equipos no?

Gracias.

[cacharreo]

¿Lo de los portafusiles no se podría poner en la plaquita (opcional)? ¿Esto evitaría posibles cortocircuitos en los equipos no?

Si te fijaste la v0.01 los tenía en la placa pero el espacio empezó a ser un problema y se eliminaron para la v0.02 a sabiendas de que cada uno puede poner portafusibles aéreos (en el cable). Los fusibles servirían para que se fundieran si la corriente superara cierto umbral como, por ejemplo, en el caso de un cortocircuito. Se podría hacer un circuito para la protección con un MOSFET que sería más rápido de reacción pero el problema es que no encuentro ninguno económico para las potencias necesarias.

En cuanto a las placas, al menos en principio sería deseable que entraran 2 plaquitas individuales por cada placa (virgen) de 100x100mm. porque así se reduce el coste a la mitad. Ya veremos cómo queda todo esto porque cambio de componentes cada poco y todo está aún muy en el aire.

[luisbarna]

La verdad es que la v0.02 se ve más recogida, queda mejor...
No entiendo muy bien lo de las placas, ¿te refieres a que en el momento de imprimirlas, como son pequeñas, se podría mirar de imprimir 2 placas diferentes a la vez? eso estaría muy bien. Se podrían hacer en grupos de dos, Spectrum+AMSTRAD, Commodore+Amiga o algo así...

Agradezco el trabajo que estás haciendo y todo el tiempo que estás invirtiendo en esto. No es tarea fácil y por supuesto que no hay ninguna prisa en realizar el proyecto, faltaría más.
Lo digo aquí pero es extrapolable a todos los proyectos que has realizado hasta el momento de forma altruista, de los que he de decir que me he aprovechado varias veces (y los que tengo pendientes de probar)
Al final voy a llenar la casa con tus "inventos", jejeje

Gracias.

[cacharreo]

No entiendo muy bien lo de las placas, ¿te refieres a que en el momento de imprimirlas, como son pequeñas, se podría mirar de imprimir 2 placas diferentes a la vez? eso estaría muy bien. Se podrían hacer en grupos de dos, Spectrum+AMSTRAD, Commodore+Amiga o algo así...

Se pueden agrupar de 2 en 2 pero tienen que ser idénticas para que no te cobren un sobrecoste. De todos modos si al final caben dos, un pedido (mínimo) de 5 placas daría 10 individuales, muy interesante de cara a una posible tirada.

Agradezco el trabajo que estás haciendo y todo el tiempo que estás invirtiendo en esto. No es tarea fácil y por supuesto que no hay ninguna prisa en realizar el proyecto, faltaría más.
Lo digo aquí pero es extrapolable a todos los proyectos que has realizado hasta el momento de forma altruista, de los que he de decir que me he aprovechado varias veces (y los que tengo pendientes de probar)
Al final voy a llenar la casa con tus "inventos", jejeje

Gracias. De eso se trata.

[cacharreo]

Como un experimento más en el proceso del diseño de la plaquita para C64/C64C/C128 he estado haciendo pruebas con un controlador de modulación de ancho de pulsos (PWM) y, prácticamente es el circuito de aplicación de la hoja de datos con algunas protecciones añadidas, ha resultado este circuito inversor autorregulado capaz de obtener entre 9VAC y 12VAC tomando como entrada una tensión de entre +9VDC y +12VDC (en realidad es de 9-35V o, apurando, de 9-40V).

De momento es solo una opción más, aunque muy prometedora, para el módulo que generaría los 9VAC para los Commodore.

[Mikes]

Esto va avanzando

[cacharreo]

Esto va avanzando

Al menos en la planificación.

Paralelamente a los diseños mencionados estoy estudiando otras opciones.

Pedí unas cuantas placas de transferencia, entre ellas las XH-M229 como las que tiene @luisbarna que el vendedor vende de 2 en 2,



pero al recibirlas comprobé que de las dos placas una no funcionaba para nada, reclamé y las devolví. No obstante me sirvió para examinarlas y, aparte del principal inconveniente que hablamos de que hace falta un juego de cables para cada sistema y que existe un riesgo al enchufar un cierto número (4, 6,...) de conectores de banana, veo que vienen con fusibles de 20A (en otras similares son de 5A) y no proporcionan ningún tipo de protección contra sobrecorriente.

También estudié la fuente EZ-ATX que sugirió @javu61,



está muy bien para un laboratorio pero tal cual está no nos sirve, por motivos similares, para nuestro propósito. Interruptores de encendido para cada línea de tensión y, de nuevo, implica juegos de cables específicos para cada sistema con numerosos conectores de banana y si añadimos la programación de los límites de corriente en cada línea de tensión cada vez que quisiéramos cambiar de sistema lo veo muy incómodo, engorroso y con amplio margen para el error humano. Sin embargo, es una idea atractiva porque es muy simple, un microcontrolador, un puñado de módulos "sensores" de corriente y controladores MOSFET en cada línea de tensión.

El proyecto del que hablamos en este tema podría basarse en algo parecido pero sin paneles, ni botones, ni pantalla,... sería un sistema compuesto por:
1) una placa maestra que va conectada a la fuente ATX y que lleva el microcontrolador, los sensores de corriente, los controladores MOSFET y un único interruptor de encendido; y
2) placas (esclavas) para cada sistema que además de adaptar y regular las tensiones nuevas (no disponibles en la fuente ATX), se identifican ante la placa maestra para que el firmware del microcontrolador ajuste la limitación de corriente para cada línea de tensión según una tabla almacenada en memoria.

En resumen, una vez estudiada la posibilidad de utilizar placas para cada sistema con reguladores de tensión lineales que descartamos por problemas térmicos, de momento barajamos estas dos alternativas:
A) placas individuales para cada sistema que regulan y/o generan las tensiones necesarias (conmutadas), o
B) placa maestra basada en microcontrolador y placas esclavas para cada sistema.

La opción A tiene como ventajas que todo se monta fácilmente, con componentes discretos de agujero pasante y que es inmediato escalar el conjunto para usar varias placas simultáneamente. El inconveniente es que la placa para cada sistema tiene, en general, un diseño más complejo.

La opción B tiene los inconvenientes de que aunque se usen componentes discretos de agujero pasante, se requiere programar el firmware del microcontrolador y que solo se podría usar una única placa simultáneamente (por la limitación del número de pines digitales). La ventaja es que las placas esclavas (con tensiones que ya tenga la fuente ATX) son más sencillas por lo que el coste de diseño de añadir un nuevo sistema es menor tanto en tiempo como en recursos.

Cambiando de tercio, para la placa para C64/C64C/C128 por ahora no he encontrado un transformador de aislamiento 1:1 9V-9V de unos 1.2A-1.5A lo más pequeño y ligero posible y preferentemente encapsulado (listo para soldar a pcb), por lo que se agradece cualquier sugerencia. Por dar un ejemplo, algo como un T6437-DLD de Coilcraft pero para 9V.