FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE CORRIENTE CONTINUA Grado en ingeniería informática

FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE CORRIENTE CONTINUA

Grado en ingeniería informática

1er curso

Fermín Ruiz Y Luis Fernando Sánchez

Grupo 2.3.2

Laboratorio 4.12

04/11/2014

ÍNDICE

⦁ Objetivos de la Práctica (Pág. 3)

⦁ Material (Pág. 3-4)

⦁ Fundamento Teórico (Pág. 4-7)

⦁ Método Operatorio (Pág. 7-9)

⦁ Análisis (Pág. 9-12 )

⦁ Conclusiones (Pág. 12- )

⦁ Bibliografía (Pág. - )

⦁ Valoración (Pág. - )

⦁ Objetivos de la práctica

⦁ Construir una fuente de alimentación de corriente continua.

⦁ Medir las características de la misma.

⦁ Material

⦁ Transformador

⦁ Diodos (4)

⦁ Condensadores

⦁ Resistencia

⦁ Caja metálica, placa de circuito impreso, separadores y tornillos.

⦁ Interruptor, indicador luminoso, fusible, portafusibles, hembrillas y terminales.

⦁ Conectores red, zócalo, y cables de conexión.

⦁ Soldador, estaño

⦁ Osciloscopio

⦁ Multímetro

⦁ Juego de destornilladores, tijeras

⦁ Cable de red

⦁ Fundamento teórico

Una fuente de alimentación de corriente continua (c.c.) es un dispositivo que suministra una diferencia de potencial constante entre sus bornes. Una forma de conseguir este efecto es por procedimientos electrolíticos, que son la base de las pilas de alimentación. Otra forma de conseguirlo es mediante dispositivos electrónicos que alimentados por la corriente alterna (c.a.) de la red transformen ésta en corriente continua. Este último caso es el que va a ser objeto de la práctica.

Las tres partes fundamentales de una fuente de c.c. son el transformador, el puente de diodos y el condensador (fig.1):

El transformador es un dispositivo magnético que, basado en el fenómeno de inducción electromagnética, cambia la diferencia de potencial (tensión) de una corriente eléctrica alterna. Consta de un circuito primario, que es un bobinado de N espiras alrededor de un núcleo de material ferromagnético, y de un circuito secundario de N´ espiras alrededor del mismo material que el circuito primario. Ambos circuitos están aislados eléctricamente.

El circuito primario se conecta a un generador de corriente alterna, en nuestro caso la red, y la tensión en los bornes del circuito secundario satisface la relación.

(1)

Es usual que el circuito primario (entrada) de un transformador se conecte a 125 ó 220 V de c.a. El fabricante indica la potencia máxima a la que puede trabajar el transformador sin dañarse. Conocida la tensión de salida (V´) y la potencia máxima (P) tendremos la intensidad máxima (I´) que nos podrá suministrar la salida, aplicando la relación.

(2)

Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite el paso de una corriente eléctrica en un sentido ( en el señalado por la flecha o banda) pero no en el sentido contrario. Dicho de otra forma, presenta resistencia eléctrica prácticamente nula en un sentido (conductor), y prácticamente infinito en el contrario (circuito abierto). El fabricante informa tanto de la corriente máxima que puede atravesar el diodo en sentido directo, como de la tensión máxima que puede soportar en sentido inverso sin dañarse.

En el circuito de la figura 2 vemos que, aunque el transformador suministre una corriente alterna entre C y B, la tensión en los bornes A y B de la resistencia, que en este caso es el circuito a alimentar, presenta solo los ciclos positivos. Aunque esta situación ya es una aproximación a la rectificación (‘hacer recta’) de la corriente alterna, presenta el inconveniente de la pérdida de la mitad de los semiciclos.

Esta limitación se soluciona en el montaje de la figura 3, que incluye el llamado ‘puente de diodos’.

En este dispositivo, cuando el punto C está a mayor potencial que D (semiciclo positivo) los diodos 1 y 4 conducen mientras que los 2 y 3 se comportan como circuito abierto. De esta manera el punto A tiene el mismo potencial que el C, y el punto B el mismo que D.

En el semiciclo negativo, C está a menor potencial que D. Los diodos 2 y 3 conducen, mientras que los 1 y 4 se comportan como circuito abierto. Así pues, en A existe el mismo potencial que en D, y en B el mismo potencial que en C.

En conclusión, A siempre está al potencial del borne de la salida del generador que está a mayor potencial, y B siempre está al potencial del borne de la salida del transformador que está a menor potencial. Las gráficas de las tensiones se pueden ver en la figura 4.

Si conectamos un condensador entre los puntos A y B como indica la Fig. 5, éste se carga en la subida del primer semiciclo y comienza a descargarse en la siguiente bajada, como indica en la Fig. 6.

Si elegimos un condensador con una capacidad alta, de forma que el tiempo de descarga sea grande, antes de que se haya descargado apreciablemente estará acometido por la rampa de subida del semiciclo siguiente, con lo que de nuevo empezará a cargarse. La tensión entre los bornes del condensador se asemeja entonces al comportamiento de la Fig.7, y diremos entonces que tenemos la corriente rectificada.

Se puede apreciar que la tensión obtenida no es exactamente constante, sino que presenta un ‘rizado’ de frecuencia 50 Hz, que frecuentemente produce efectos indeseables, como el característico ‘zumbido’ de los equipos musicales. Esta situación puede solucionarse eligiendo un condensador de capacidad suficiente elevada, o bien con un dispositivo más sofisticado. En la práctica se suelen utilizar los condensadores electrolíticos, que suelen tener los valores de capacidad más elevados. El fabricante informa de la polaridad de los terminales así como de la tensión máxima a la que pueden estar sometidos sin dañarse.

⦁ Método

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