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Preambulo y viacrucis

Desde el 2013 he cambiado los focos originales de mi automovil por focos LED (excepto las altas y bajas que son HID). Pero los únicos «decentes» que se conseguían eran de la marca «Pilot» en Autozone.

No son tan mal producto… Pero pueden mejorar. No les recomiendo los color ambar pues no dan ni ma… de luz, y los color blanco tienden a dañarse los LEDs SMD casi de inmediato.

Los únicos que medio valen la pena son los de color rojo, pero por deficiencias de construcción y diseño tienden a fallar. Su principal problema es con el calor, la base de cobre del PCB es muy delgada y se calienta fácilmente a tal grado de levantarse el cobre o desoldarse en algunos puntos. En este modelo los LED SMD son de buena calidad y no fallan, pero el conjunto tiende a fallar por el calor y la vibración debido a su pobre construcción…

Un día cambié los que me fallaban por unos económicos de marca Star (mas chafas aún) pues solo tienen LEDs de 5mm en una tarjetita de mas baja calidad…

Y en el 2016 me di a la tarea de desarmar uno de los Pilot y revisar sus LEDs individualmente. Como comentaba, los rojos del tipo 3157, solo se dañan estructuralmente, ningún componente se malogra, así que me habían quedado estas lindas tarjetitas con 3 LEDs 5050 color rojo cada una, entonces decidí diseñar mi propio foco LED 3157.

Diseño del foco

Es un diseño muy sencillo y funcional, yo quería que diera mas luz que los Pilot normales, así que decidí usar ocho tarjetitas de las de 3 LED 5050 en una formación casi circular para que iluminen y se reflejen en la zona de «espejos» interna de la calavera del auto, y añadí una tarjetita de 3 LEDs de 5mm de los que venden en Steren (ya los tenía en stock jaja).

Como podemos apreciar en el diagrama hay varios grupos de LEDs conectados en paralelo los grupos de 3 con resistencia de 220Ω son las tarjetitas y el grupo de 3 LEDs con resistencia de 390Ω es el grupo «frontal» con LEDs de 5mm. Originalmente solo diagramé 6 grupos de los LED 5050 (como vienen en los Pilot), pero como tenía tarjetitas de sobra y espacio en la PCB, decidí usar 8.

Un foco 3157 tiene dos intensidades de luminosidad, alta y baja. En foco común, tiene dos filamentos y 4 conexiones en su socket

Por lo tanto debería hacerlo de dos intensidades, y ahí es donde entran los diodos y una resistencia limitadora, tal como se ve en el diagrama. La terminal de abajo es el común, tierra, GND. Cuando aplicamos 12V a la terminal Hi, el foco se iluminará al 100% consumiendo como 212mA a 12V. Si en lugar de conectar los 12V a la terminal Hi, los conectamos a la terminal Low, debido a la resistencia, la intensidad disminuirá trayendo consigo la reducción de la luminosidad, en este modo solo consume como 69mA. Los diodos evitan que al activar una terminal, el voltaje pase a la otra que no está activa, ya que derivaría en fallas en el sistema eléctrico del auto si no los tuviera, además sirven para evitar que se conecten al revés los focos.

Fabricación

Primero y para evitar el problema original de los Pilot, decidí usar una tarjeta virgen de doble cara con una película de cobre bastante gruesa. Corté unos cuadrados y ahí empezó todo. Vean la comparación de la tarjetita delgadita original del Pilot y la PCB en la que se fabricó mi foco.

En la siguiente galería dejo las fotos de la construcción del primer prototipo del foco 3157 y explico brevemente:

Ya que las tablillas estában límpias y el cobre brillante, hice un diseño en papel a mano alzada de como quedarían las pistas en ambas tarjetas. La superior alberga los LEDs de 5mm y la inferior los componentes para el cambio de intensidad. Entre ellas se conectan en paralelo las ocho tablillas con los LEDs 5050. Elegí hacerlo a mano para que fuera rápido, así que después del diseño, perforé la PCB, dibujé las pistas con un Sharpie y las pistas gruesas de al rededor se cubrieron con cinta de aislar. Se lavaron muy bien después de que salieron del FeCl3 y se procedió a soldar componentes, primero la tarjeta de los LEDs de 5mm y fue probada, luego se comenzó a poner una por una las 8 tarjetas laterales con LEDs 5050 no sin antes conectar las dos placas entre sí. La pista gruesa inferior es la de tierra y la superior la de voltaje, el hecho de que sean gruesas y anchas, facilita la soldadura y la disipación de calor una vez armado el conjunto. Posteriormente se conectaron sus respectivos alambres para la terminal del socket y fue probado. Para darle rigidez, la base del foco se pegó a la PCB con Resistol 5000 automotriz, quedando listo el foco para ser probado en el auto.

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Ups! Como no cabía en la calavera, tuve que apoyarme del Dremel y rebajarle los cantos…

Una vez terminado, ahora si a probarlo…

Y bien, ese foco sigue funcionando desde el 2016 que lo hice. Y debido a que otro foco me falló, decidí hacer uno más, pero mejorado. (al menos con las medidas jajaja). El procedimiento fue similar, el circuito el mismo, solo que ahora primero rebajé a medida las tarjetas antes de dibujarles el circuito (esta vez me quedaron casi redondas), posteriormente se marcaron los hoyos y se perforaron, luego se marcaron las pistas con un marcador permanente, para las pistas gruesas usé cinta masking (desde 1994 que no la usaba para ese fin), se metieron al FeCl3 por dos horas, se lavaron perfectamente, se comenzaron a instalar componentes, se soldó todo, se instalaron los alambres, se puso el socket, se probó en alta y baja siendo satisfactoria dicha prueba, se pegó la base con pegamento Ceys para plásticos duros y una vez seco se instaló en el auto el día 03/08/2018. Ver galería a continuación:

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Conclusiones:

Y así de sencillo y economico me resultó remplazar mis focos 3157, con materiales reciclados y con materiales que tenía a la mano, no compré nada. Espero les sirva de consejo y tal vez de inspiración para hacerse los suyos propios.

Todos los comentarios son bienvenidos.

Muchas gracias por su tiempo.

Ing. Emmanuel Fernando Herrera Cortés.