El desafío SMD de Supercon obtiene sondas impresas en 3D: construya las suyas propias

Este año fue el segundo desafío de SMD en Supercon, así que es lógico que hayamos aprendido algunas cosas del año pasado. Si no estás familiarizado con el desafío, te sirven algunas herramientas bastante convencionales y tienes que soldar una placa con LEDs cada vez más pequeños hasta llegar a los componentes 0201. Estos son un reto incluso con las herramientas adecuadas, pero un número sorprendente de personas se las han arreglado para construirlos incluso usando los hierros grandes y macizos que proporcionamos.

Sin embargo, durante el primer desafío, encontramos un problema. Los LEDs están marcados con la polaridad. Sin embargo, como no proporcionamos un aumento de súper alta potencia, a menudo fue difícil determinar la polaridad, especialmente en las partes más pequeñas. El año pasado, [xBeau] produjo algunos probadores rápidos de LED para ayudar a superar este problema. Este año los hemos refinado un poco.

Como pueden ver, el modelo 2018 fue un uso muy inteligente de lo que tenía a mano. Un soporte CR2032 alimentaba las sondas y las propias sondas eran dos resistencias. Si puedes conseguir que el LED se encienda con las sondas, sabrás cuál de ellas es el ánodo y cuál el cátodo. Un poco de tinta roja lo hace aún más evidente.


Mess with Success

Una escuela de pensamiento fue que estas sondas funcionaron bien en 2018, así que podríamos construir algunas más para el desafío de 2019. Sin embargo, aunque funcionaron lo suficientemente bien, no fueron muy prácticas para usarlas. Los pequeños cables no son realmente resortes, y se fatigarían después de un largo uso.

Quería algo que soportara mejor el abuso y que tuviera un poco más de ergonomía. Pensé en imprimir algo en 3D. Como siempre hago antes de intentar diseñar algo, hice una búsqueda rápida para ver si había algo similar por ahí.

En Thingiverse, [Tom20170] tenía justo lo que necesitaba. Era una simple impresión en 3D para una pinza de prueba SMD. Tenía una pequeña bobina de plástico elástica, y una carcasa para sujetar los cables de la placa base para usarlos como sondas.


Personalizar

La impresión fue fácil, pero no quería tener demasiados cables o conexiones, así que terminé haciendo dos modificaciones muy simples.

Aquí está mi lista de materiales:

  • Dispositivos Plásticos de Eagle 12BH443B-GR – 4 Portapilas AAA con broches de presión de 9 V
  • Keystone 237-M – Batería de 9 V a presión con 8″ cables
  • 100 resistencias Ω de mi caja de trastos (ver abajo)
  • Molex 02-06-2132 – Pasadores de engarce (sólo se necesitan para la segunda versión)
  • Tubo termorretráctil
  • Cinta eléctrica

Los broches de presión de 9 V eran ideales. Tengo el mejor tipo que tiene un cuerpo moldeado en lugar de los baratos que tienden a romperse después de 9 o 10 broches. Estos cuestan un poco más, pero aún si solamente estás comprando uno, todavía están por debajo de un dólar. Ahorrar cincuenta centavos y romper el conector cada pocos meses es definitivamente una economía falsa.

Hice unos cuantos con los pines Molex y decidí que los cables de las resistencias probablemente eran igual de buenos al descubierto, así que no usé el resto de los pines. Utilicé la termorretracción en ellos cuando los usé. Probablemente también podrías usar los cables que el diseño del Thingiverse requiere, si quisieras.

Las resistencias son lo que tenía a mano. No son supercríticas y si tuviera que volver a hacerlo, son una de las pocas cosas que cambiaría.


Construcción

Imprimí un montón de cuerpos de sonda usando PLA a una altura de capa de 0,3 mm en un ANET A8. Utilicé un 20% de relleno, pero eso probablemente no era muy importante. No tardan mucho en imprimirse, por lo que ajusté tantos como pude poner en la cama a la vez, y luego hice unas cuantas tiradas.

Las resistencias se encajan bien en la cavidad de cada lado y un poco de contracción térmica oculta las uniones de soldadura. La cinta eléctrica o el termoencogimiento ata los cables a los lados para aliviar la tensión de todo. Al igual que antes, un poco de tinta roja hace que sea fácil ver qué plomo es positivo.

Si mira con atención, verá que un marcador permanente no es la mejor manera de marcar el PLA. Se empapa en lugares a los que no querías que fuera. Sin embargo, para una marca positiva, eso no es muy importante. Sin embargo, no lo usaría para colorear una impresión en 3D, si importara que la región de color fuera nítida.


¿Más ajustes?

No podíamos saber si alguien prefería las puntas en lugar de los cables de la resistencia desnuda. El hecho de tener las baterías desmontables definitivamente facilitó el transporte de las sondas.

Las resistencias limitan la corriente en función de la tensión de avance del LED. Típicamente, un LED tendrá una caída de entre 1,8 V y 3,3 V. Con una resistencia de 100 Ω, eso funciona en un rango entre 13,5 mA y 21 mA. Esto es un poco exagerado en el extremo superior y probablemente podría aumentar los valores de la resistencia de forma segura. Con dos resistencias de 470 Ω, tendrías la corriente entre aproximadamente 3 y 8 mA. 1 kΩ también debería funcionar, pero podría ser un poco débil.

En lugar de usar una resistencia más alta, había jugado con la idea de poner un segundo LED en serie para que las pinzas pudieran servir como una sonda de continuidad. Un LED rojo de 1,8 V, por ejemplo, vería unos 12 mA si se produce un cortocircuito en la sonda, pero aún así dejaría que la mayoría de los LEDs bajo prueba obtuvieran 5 o 6 mA con una resistencia de 100 Ω.


Las cosas correctas

Por supuesto, si tu multímetro tiene un ajuste de diodos, probablemente sea la herramienta adecuada para el trabajo. La sonda positiva indicará el ánodo del LED si el dispositivo se enciende. Si no se enciende, cambia las sondas.

Si miras la hoja de datos de los LEDs, deberías encontrar una forma de identificar la polaridad ópticamente. Por ejemplo, algunos tienen una raya verde, un punto o una muesca. También puedes intuir la polaridad observando las conexiones dentro del LED si tiene un lente transparente. A veces, la forma de la almohadilla de soldadura se lo indicará. Si los componentes están en un carrete, el carrete normalmente tiene una forma de decirlo, pero eso no te ayuda si sólo tienes algunas partes sueltas.

Echa un vistazo a esta hoja de datos de LED de Vishay. Puedes ver que los terminales y el pad tienen un aspecto un poco diferente. Este de Kingbright muestra claramente una esquina cortada. Puede ver muchos ejemplos en este post de Digikey TechForum.

Si quieres ver más sobre el desafío de SMD, echa un vistazo a la experiencia de [Dan Maloney]. Tal vez prefieras tus pinzas un poco más inteligentes. Sin embargo, si haces un par de ellas, publícalas y envíanos un enlace. Mientras tanto, puedes empezar a practicar para la competencia del próximo año. Nunca es demasiado pronto.

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