FUENTES DE TENSION REGULADAS CON DIODO ZENER

FUENTES DE TENSION REGULADAS CON DIODO ZENER

Christian Tenorio, Luis Felipe Palacios, Hansel Arboleda

Christian.tenorio@hotmail.com , Felipe9309@hotmail.com , hansel_al03@hotmail.com 

Universidad Autónoma De Occidente

Resumen— El objetivo principal que se cumplió durante el desarrollo de esta práctica es diseñar  y analizar circuitos en los cuales se convierta una señal AC a DC pasando por un proceso de rectificación, rizado y una regulación con diodo zener, durante la práctica comprobamos la transformación de la señal.

INTRODUCCION Y MARCO TEORICO.

 En la actualidad se cuenta con dos diferentes tipos de alimentación para los circuitos eléctricos y electrónicos como lo es la corriente alterna (AC) por sus siglas en ingles que se refiere a una señal de tensión que varía en el tiempo teniendo ciclos positivos y negativos a una frecuencia de 60 Hz esto debido a la forma como es generada.

 También es utilizada la corriente directa (DC) esta es una señal de tensión que siempre tiene un mismo valor en el tiempo, es decir un valor constante. (Ver figura 1)

Ya que el valor cuantitativo que se obtiene al medir el voltaje con un voltímetro en alterna es un valor eficaz, para obtener el nivel pico es necesario multiplicarlo por raíz cuadrada de 2.

[pic 1]

Debido a que la corriente alterna cuenta con ventajas de generación y transporte, se encuentra en las redes eléctricas convencionales, por lo tanto para obtener corriente directa es necesario hacer una transformación AC/DC para alimentar los circuitos electrónicos que por lo general utilizan una fuente de alimentación constante.

[pic 2]

Figura 1 señal alterna y señal directa.

En el proceso de hacer esta transformación es donde intervienen las fuentes reguladoras de tensión, estas por medio de diferentes etapas convierten la señal.

Existen diferentes tipos de circuitos rectificadores como el de media onda, el de onda completa con tap central y el de onda completa con puente de diodos.  

[pic 3]

Figura 2 circuito rectificador de media

[pic 4]

Figura 3 rectificador de onda completa con tap central, señales de entrada y salida.

[pic 5]

Figura 4. Rectificador de onda completa con puente de diodos, señal de tensión a la entrada y a la salida.

[pic 6]

Figura 5 Filtro capacitivo, señal de entrada y de salida.

[pic 7]

Figura 6 Regulador de tensión, señal de entrada y salida.

Obteniendo de esta manera a la salida del sistema una tensión dc con un rizado despreciable. Para mayor claridad, a continuación la figura 7 ilustra un diagrama de bloques del proceso.

[pic 8][pic 9]

Figura 7 Diagrama de bloques de la fuente de tensión regulada.

DESARROLLO

Como primer punto durante el laboratorio presentado se desarrollara la rectificación con las tres configuraciones correspondiente de diodos, calculando el porcentaje de rizado y el nivel dc con un condensador de 1000uF

• Circuito con configuración de media onda[pic 10]

Figura 8 Circuito simulado con Pspice con configuración de media onda.

A partir del circuito anterior se calculan los valores pedidos anteriormente.

Vpp = 12Vdc ×  = 16.97 Vdc[pic 11]

Vpp= 16.97 Vdc – 0.7 Vdc = 16.27 Vdc

Vrpp =  =  = 0.271[pic 12][pic 13]

Vdc = Vp – Vrpp/2 = 16.97 – 0.135 = 16.83

%Rizado = (Vrpp/Vdc)×100 = 1.61%[pic 14]

Figura 9 Grafica del circuito simulado con Pspice con configuración de media onda.

• Circuito con configuración de onda completa (tap central)[pic 15]

Figura 10 Circuito simulado con Pspice con configuración de onda completa (tap central).

A partir del circuito anterior se calculan los valores pedidos anteriormente.

Vpp = 12Vdc ×  = 16.97 Vdc[pic 16]

Vpp= (16.97 Vdc – 0.7 Vdc)/2 = 8.135 Vdc

Vrpp =  =  = 0.1355[pic 17][pic 18]

Vdc = Vp – Vrpp/2 = 8.135 – 0.06 = 8.075

%Rizado = (Vrpp/Vdc) × 100 = 1.678%[pic 19]

Figura 11 Grafica del circuito simulado con Pspice con configuración de onda completa (tap central).

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