Feunte de Voltaje regulable

Universidad Autónoma de San  Luis Potosí

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[pic 2]Facultad de Ingeniería

Área Mecánica Eléctrica

Electrónica I

Construcción de una Fuente de Alimentación

• Galicia Peña Jesús Alejandro
• Villaseñor Acosta Daniel

Prof. (a): Clara Rosalía Ávila Montoya  

San Luis Potosí; S.L.P. a jueves 10 de Diciembre de 2015

INTRODUCCIÓN

La corriente alterna es la más usada en la actualidad por su fácil distribución, pero muchos de los componentes electrónicos que usamos necesitan de corriente continua para su funcionamiento. Es por ello que son necesarias las fuentes de alimentación. Ésta es capaz de transformar la corriente alterna (220v o 110v en algunos países) a corriente continua a través de procedimientos que se describen en el documento.

Las características de una fuente alimentación son distintas dependiendo del uso que se le vaya a dar así como asegurar la estabilidad del circuito. Es por eso que existen un sin número de fuentes de alimentación con distintos diseños orientados a diferentes usos.

OBJETIVO

Elaborar una fuente de voltaje regulada, lineal, para poder comprender la estructura y funcionamiento de las mismas, así como también la comprensión de la regulación para la carga; con los siguientes voltajes de salida:

• +5V
• +15V
• -15V
• Voltaje variable de 3 a 24 V

MARCO TEÓRICO

Regulación: La calidad de una fuente de alimentación depende de la regulación en su carga, la regulación de red y la resistencia de salida.

1.- Regulación para la carga:

Indica cuánto cambia la tensión en la carga cuando cambia la corriente en la carga.

2.- Regulación en la red:

La tensión actual que aparece en la red eléctrica puede variar desde los 105 a los 127 V RMS, dependiendo del momento del día, la población y otros factores. La tensión de carga también depende de la tensión de red..

3.- Resistencia de Salida

La resistencia de Thévenin o de salida de una fuente de alimentación regulada determina la regulación de la carga. Si una fuente de alimentación regulada tiene una resistencia de salida baja, su regulación en la carga también será baja.

Existen diferentes maneras de construir una fuente regulada, puede ser con un puente de diodos y con condensador, con transistor, con diodo Zener y amplificador operacional, también llamado regulador en derivación con retroalimentación negativa, regulador con 2 transistores y utilizando reguladores integrados de tres terminales.

Reguladores integrados de tres terminales

Existen una gran variedad de circuitos integrados lineales para regulación de tensión con un número de terminales que van desde 3 a 14. Los reguladores serie tienen mayor rendimiento que los reguladores en derivación. Algunos reguladores integrados se utilizan en aplicaciones especiales en las que resistencias externas establecen la limitación de corriente, la tensión de salida, etc. Los reguladores integrados usados mayoritariamente son los que únicamente tienen tres terminales. Una para la tensión de entrada sin regular, otra para la tensión de salida regulada y una tercera de toma tierra.

La mayoría de los reguladores integrados fijos tienen uno de los siguientes tipos de salida: positiva fija, negativa fija o ajustable. Los reguladores integrados con salida positiva fija o negativa son ajustados de fábrica para obtener diferentes tensiones fijas en un rango que va desde los 5 a los 24 V. Los reguladores variables pueden cambiar su salida desde -2V hasta 40 V.

Para la construcción de nuestra fuente se utilizarán éstos tipos de reguladores lineales.

DIAGRAMA DE BLOQUES DE UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN

Básicamente, una fuente de tensión consta de 4 partes:

•                 1. El transformador
•                 2. Circuito rectificador
•                 3. Circuito de filtro
•                 4. Regulador

* Circuito de Protección

*Muchas fuentes utilizan un circuito de protección el cual nos alerta si hay sobrecargas en el circuito utilizando un diodo LED, su utilización no interfiere en ninguno de los procesos de la fuente (transformación, rectificación, filtrado, regulación)

En el siguiente grafico se observa el esquema de las partes de una fuente:

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ANALISIS DEL DIAGRAMA DE BLOQUES

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• 1. El transformador:

Permite aumentar o disminuir el voltaje y la intensidad de una corriente alterna de forma tal que su producto permanezca constante (ya que la potencia que se entrega a la entrada de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, tiene que ser igual a la que se obtiene a la salida) manteniendo la frecuencia (60 Hz).

Están basados en el principio de inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce. Estas bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios.

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Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un campo magnético variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo magnético variable originará, por inducción, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.

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