Diseño de una fuente dc

RESUMEN: en este informe se describirán los pasos para el diseño de una fuente de alimentación dc, la cual podrá variar desde los 0 voltios hasta los 8 voltios.

PALABRAS CLAVE: puente rectificador, pic 16F876A, lcd, serigrafía


INTRODUCCIÓN

En muchas aplicaciones, así como en la mayoría de los equipos y circuitos electrónicos se necesita de la corriente continua para sufuncionamiento, ya que mediante ésta se establecen las tensiones y corrientes de polarización de muchos de los dispositivos que la conforman. Pero la corriente continua (CC) no se puede suplir en forma práctica ya que las líneas de energía eléctrica comerciales, suministran una corriente alterna (CA). Por lo tanto, se necesita de circuitos para tomar esta energía de la red de corriente alterna y convertirlaen continua, eficientemente. Dichos circuitos se llaman “fuentes de alimentación continua”.

2. MARCO TEÓRICO

2.1. Fuente de alimentación
En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta(ordenador, televisor, impresora, router, etc.).

2.1.1 Clasificación
Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineal y conmutada. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensiónes poco eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averías.
2.1.1.1 Fuentes de alimentación lineales
En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se llamarectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La salida puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito,esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntosconcretos a la hora de decidir las características del transformador.
2.1.1.2 Fuentes de alimentación conmutadas
Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolosactivamente a altas frecuencias (20-100 Kilohercios típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (Con diodos rápidos) y filtrados(inductores y condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son mas complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causarinterferencias a equipos próximos a estas fuentes.
Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida.
La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (Pulse Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El...