PRACTICA DE UNA FUENTE DE VOLTAJE REGULABLE

FUENTE DE VOLTAJE REGULABLE

Objetivo general

Elaborar una fuente de voltaje variable de 0 a 12 v a 1ª

Objetivos particulares

• Utilizar un diodo semiconductor como rectificador de onda completa
• Identificar las etapas de una fuente de voltaje regulada
• Experimentar con los elementos que conforman cada una de las etapas de la fuente de voltaje regulada.
• Observar y medir las formas de onda en la salida de cada uno de los rectificadores: de media onda, de onda completa, con filtro capacitivo, y con dispositivo regulador de voltaje.

Síntesis de la teoría para la realización de esta práctica

LM317

 El LM317 es un regulador de tensión positivo con sólo 3 terminales y con un rango de tensiones de salida desde los 1.25 hasta 37 voltios. Las patillas son: Entrada (IN), Salida (OUT), Ajuste (ADJ). Para lograr esta variación de tensión sólo se necesita de 2 resistencias externas (una de ellas es una resistencia variable).

[pic 1]

Figura 1: LM317 y su configuración de pines.

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

Para hacer esta rectificación se utiliza un puente de diodos cuando entra el semi ciclo positivo se polariza un diodo en directa y otro en inversa así la corriente se va por el que se polarizo positivamente luego pasa por la resistencia y por el otro diodo; cuando va el semi ciclo negativo entra por el lado negativo, pero como ahora si hay un diodo por el que puede pasar la corriente se va por ahí luego sigue la resistencia y otro diodo.[pic 2]

𝑽𝒄𝒅 = 𝟎.636 (Vm-Vk)

Cabe mencionar que utilizando un transformador con derivación central, dos diodos y una resistencia se puede obtener un comportamiento bastante similar al del puente de diodos.

RIZADO

Es el pequeño componente de alterna que queda tras rectificarse una señal a corriente continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante un filtro de condensador, este proceso es llamado a veces "filtrar", y debe entenderse como la reducción a un valor mucho más pequeño de la componente alterna remanente tras la rectificación, pues, de no ser así, la señal resultante incluye un zumbido a 60 ó 50 Hz muy molesto, por ejemplo, en los equipos de audio. A continuación, se presenta un diagrama de un rectificador de onda completa utilizando un transformador.

[pic 3]

Figura 2: Rectificación de onda completa con reducción de rizado.

En la figura 2, a la variación del voltaje (∆v) en los terminales del condensador/capacitor debido a la descarga de este en la resistencia de carga se le llama tensión de rizado. La magnitud de este rizado dependerá del valor de la resistencia de carga y al valor del capacitor.

En cada semiciclo el transformador entrega corriente (a través de los diodos D1 y D2) al condensador C y a la resistencia RL, Esto sucede mientras las ondas aumentan su valor hasta llegar a su valor pico (valor máximo), pero cuando este valor desciende es el condensador el que entrega la corriente a la carga (se descarga).

Si el capacitor es grande significa menos rizado, pero aun cumpliéndose esta condición, el rizado podría ser grande si la resistencia de carga es muy pequeña (corriente en la carga es grande).

Materiales:

• 4 Diodos 1N4004o un puente rectificador a 1 A.
• 1 Transformador de 120 VCA a 12 VCA ó 18 VCA en el secundario con derivación central a 500 mA.
• 1.5 metros de cable calibre 14 con clavija.
• 1 Capacitor de 47 µF a 35V.
• 1 Capacitor de 1 µF a 35V.
• 1 Regulador de voltaje variable LM317con hojas de características.
• 1 potenciómetro de 5KΩ
• 1 Resistencia de 240Ω.
• 1 Resistencia de 10kΩ.
• Osciloscopio
• Multímetro
• Tablilla de experimentación (protoboard).
• Alambre para conexión

Realización de la práctica

Se armó el siguiente circuito respetando la polaridad y terminales correspondientes.

[pic 4]

Imagen 3: Circuito de fuente regulable de 12 v.

Una vez armado, se midió el voltaje en la resistencia de 10kΩ. El voltaje obtenido con el potenciómetro en el punto de más alto valor para la terminal ADJ y con salida Vout fue de 1.28 v el cual concuerda con la hoja de datos del LM317, el cual ronda entre los 1.25v. De manera análoga, el valor más alto fue de 16v para Vout ya que el transformador no proporciona un voltaje de salida exacto.

...