Fuente De Voltaje Fijo Regulado

Diseño de una fuente de trabajo "

OBJETIVO
EL diseñar una fuente de alimentación aplicando los conocimientos de electrónica digital, la cual
deberá de cumplir como mínimo con las características solicitadas.
Este diseño será r ealizado de forma teórica y posterior mente llevada a la práctica

PARTE TEORICA:
DESARROLLO .
Se analizaron y compararon las diferentes etapas que componen unafuente de voltaje fija y
regulable; para determinar los elementos que cumplan con las características especificadas y que se
integraran para el desarrollo de la fuente; una vez determinadas las características de cada una de las
diferentes etapas se procederá a r ealizar los cálculos; para determinar el valor calculado y comercial
de cada uno de los componentes.

CALCULOS.
1. Etapa deRectificación.
Voltajes pico Total.
El transformador a utilizar es uno cuyas características son: 120v @40v 6 A ,el cual nos permitirá
obtener un Vpp y un Vp del valor especificado anteriormente en los cálculos.
Por tal motivo se propuso usar un puente de diodos @ 8 A debido a la forma en la que fue adquirido
no se sabe el voltaje inverso al cual opera.

Vpp

Vrms 2

40 2

Vp

28.2842Vp56.5685Vpp

Considerando la caída en el puente de diodos (figura 1) obtenemos una señal como la mostrada en la
figura 2 cuyo valor es Vp 2Vd .

0.7V

c

u

Figura 1.

Vpp

Vrms 2

0.7 4

Vp

28.2842 1.4

40 2

Figura 2.

0.7 4 53.7685Vpp

26.8842Vp

2. Etapa de Filtrado.

VP
Analizando la ecuación anterior la cual nos permitirá determinar los valores de los
RLfVrizo
capacitores a usar en esta etapa; nos podemos dar cuenta de que si incrementamos la R l el valor del
capaciror disminuye lo que nos implicaría:
1. Reducir costos.
2. Mas de una etapa de filtrado.
3. Uso de una Rl de valor elevado.
4. Un pico por no soportar la demanda de potencia.
C

Por tal motivo se decidió proponer una R l=1K y un voltaje de rizo (Vr) de Vr=10mV para reduciral mínimo el rizo de la fuente teniendo como resultado:

C

VP
RL fVrizo

28.2842Vp
(1K )(120 Hz )(10 x10 3 v)

22400 F

En consideración con el valor calculado se usara un C 22000 f (valor comercial); y para
compensar los 400 f sobrantes se propuso el uso de un arreglo con capacitares de C 4700 f
(Véase figura 3, figura 4).

Figura 3.
Oswaldo Ulises Juárez Sandoval.

Figura 4.1

3. Etapa de Regulación.
Para regular los +30v, ±15v, ±9v y ±5v se tomo en cuenta que el Vp 26.8842Vp (considerando la
caida de los diodos). Para los voltajes de ±15v, ±9v y ±5v y observando la figura 5. Podemos darnos
cuenta de que solo se utilizó una resistencia limitadora para regular los ±15v y esto se debe a que la
salida de ±15v sirve d e prerregulador para la salida de ±9 y esta asu vez de la salida de ±5v, esto es
considerando que cada uno de los reguladores necesita por lo menos 3 volts arriba del voltaje a
regular.
El valor de los capacitores de acoplamiento es de C
0.33 f

Figura 5.
Para la regulación de los +30v se uso un arreglo (figura 6) con el LM317

Figura 6.
Para el cálculo del VR1 (potenciómetro) el cual tiene la función de regular los +30V tenemos :Min
1.2v

I adj

Max
1.3v

46µA

Vref

TyP
1.25v

100µA

Considerando un Vref y u na I adj típica y partiendo de la ecuación:
Vout

VR1 VR 2

Vout

Vref 1

I ref R1

R2
R1

Vout

I adj R2 proponemos una R1

330 ; y para cuando R2

I adj R2

I adj

1.25v 1 0

Vout

I ref

46 A 0

Vref
R1

1.25v
330

0

3.78mA

1.25v

Despejando R2 deVout

R2

Vout

I ref

I ref

I adj

30

VR1 VR 2

I ref R1

30.78mA 300
3.78mA 46 A

Oswaldo Ulises Juárez Sandoval.

I ref

I adj R2

28.7526v
3.826 A

7515
2

DIAGRAMA DE LA FUENTE.

Oswaldo Ulises Juárez Sandoval.

3

IMPLEMENTACIÓN DE LAS PISTAS DEL CTO (PCB) .

MATERIAL CON VALORES COMERCIALES.

1 Transformador 40v @6 A .
1 Puente de diodos @ 8 A...