Electronica

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LABORATORIO Nº1
FUENTE DE PODER REGULADA CON DIODO ZENER
Diego Carrillo Obando, Flavio Fuentealba Jara, Francisco Vergara Ortiz, Alumnos . Carlos Julio, Profesor. Arturo Hope C., Ayudante Laboratorio de Electrónica Departamento de Ingeniería Eléctrica Universidad de Concepción

 Resumen — En la actualidad la mayoría de los aparatos tanto eléctricos como electrónicos usados en la reddomiciliaria están ligados al uso de corriente continua. Sin embargo debido a su simpleza y eficiencia será recomendable el uso de corriente alterna. Para este caso y con el fin de convertir la corriente alterna en continua veremos paso a paso, desde que la señal es emitida de forma senoidal, para luego ser rectificada, filtrada y regulada.

II. OBJETIVOS  Se demostrara la importancia del diodo enla rectificación completa de una señal alterna implementándolo con configuración Puente de Graetz.  Utilizando un condensador como filtro en la señal se deberá mejorar el rizado en la salida.  Aplicando un diodo Zener como fuente de poder regulada se obtendrá una señal de voltaje constante en la salida.

I. INTRODUCCIÓN Implementando distintitas etapas podemos construir una Fuente de poder oFuente de alimentación, esta consta de varias etapas, usualmente en este tipo de alimentación, la entrada es una tensión alterna proveniente de la red eléctrica comercial y la salida, es una tensión continua con bajo nivel de rizado. Las etapas de esta se pueden describir en tres básicamente, en una primera llamada sección de entrada donde podemos encontrar un transformador y un rectificador, unaetapa de regulación, donde su misión es mantener la salida en los valores prefijados, y como ultima una sección de salida, donde se filtra, controla, limita, protege y adapta la fuente a la carga a la que está conectada, un esquema básico de esta configuración podemos verla en la Figura Nº 1.

III. ANTECEDENTES TEÓRICOS Dentro de las especificaciones de diseño se debe considerar una corrientemáxima I max de 200 [mA]. Otro factor a considerar son las pérdidas de los diodos que conforman el puente, con una caída de 0.7 volts cada uno, de esta forma el cálculo necesario esta basado en las siguientes ecuaciones:

Vmax  Vrms  2
VDC 
Si Fig 1. Fuente de Poder Regulada con diodo Zener Donde ya más claramente de ven en detalles las etapas: 1. 2. 3. 4. 5. Transformador de EntradaRectificador Puente de Graetz Filtro de Salida Circuito Regulador Carga (Rl)

(1)

Vmax  2



(2)

Vd es el voltaje del par de diodos rectificadores, VDC de salida a la carga será:
V 'DC  VDC  Vd
(3)

entonces el

Para encontrar el valor de la carga aplicamos la Ley de Ohm:

RL 

V 'DC I max

(4)

2 Por ultimo la resistencia limitadora asociada al diodo Led de color rojo(caída de tensión de 1.8 V y corriente máxima de 20 mA) se obtiene disipando el resto de la energía suministrada en las terminales de salida, es decir: De esta forma se pueden analizar las siguientes formas de onda:

Rdl 

V 'DC  Vled I led
Pzener Vz

(5)

Iz m ax 

(6) (7) Fig 3. El voltaje en el primario es una señal sinusoidal de una amplitud de 220 Vrms, con una frecuencia de 50 Hz,provista de la red de alimentación.

Iz min  0.1 Iz max
V  2Vdiodo  Vz R s  max Il min  Iz max

(8)

C

0.1 Vmax -2Vdiodo 100  R



Vmax  2Vdiodo  Vz



(9)

IV. DISEÑO  Circuito Rectificador con diodo Led El diseño circuital a utilizar aplicando un diodo Led tiene por funcionalidad el reconocimiento de la activación de la fuente, bajo las condiciones de corrientemáxima de 200 [mA] y voltaje de 12 volts hacia el puente de Graetz. Esto se puede modelar utilizando los valores obtenidos con las ecuaciones 1, 2, 3 ,4 y 5, las cuales son las siguientes: Tabla 1 “Valores para carga con led” 16.97 Volts V
max

Fig 4. El voltaje en el secundario es una señal sinusoidal de una amplitud de 12 Vrms, con una frecuencia de 50 Hz, la simulación se ha realizado con...