Fuente de voltaje simetrica varible y fija

DISEÑO DE UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE SALIDA VARIABLE SIMÉTRICA Y FIJA SIMÉTRICA

AUTOR

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA DE DISEÑOS DE SISTEMAS

CARTAGENA DE INDIAS D.T. y C.
2011
1. INTRODUCCIÓN.

En todo circuito se requiere de una fuente de energía eléctrica para su funcionamiento, puesto que la corriente y el voltaje que proporciona la línea comercial no es la adecuada, porlo que la fuente de alimentación es un dispositivo, a base de semiconductores, que trasforma la tensión alterna de la red de suministros en una tensión lo más continua posible, con los valores y características adecuadas para alimentar un circuito electrónico, especialmente los de especificaciones digitales.

A grandes rasgos las fuentes de alimentación se pueden clasificar en Reguladas, Fijasy Ajustables, lo cual hace referencia a tres conceptos bien diferenciados entre sí, ya que la parte de regulada, se refiere a la operación interna que se encarga, por medio de un integrado, de realizar las auto correcciones necesarias para que a la salida entregue la tensión establecida; el término de fija, se refiere al hecho que representa en sí misma que la tensión de salida no varía de loprevisto en las especificaciones del diseñador; y por último el término de ajustable hace referencia a que el usuario puede ajustar la tensión de salida al nivel que necesite.

Mediante el desarrollo del presente proyecto se diseñó e implementó una fuente de alimentación que nos proporciona salidas fijas simétricas de +5V y -5V, y salidas variables de +1,2V a +26V y -1,2V a -26V adecuada para serutilizada en los futuros proyectos o talleres experimentales para hacer pruebas y comprobar el correcto o incorrecto funcionamiento de nuestros circuitos digitales. Para lo cual se realizaron las fases de diseño y simulación en proteus, las cuales a continuación se describen detalladamente.

2. DISEÑO

Al iniciar el diseño de una fuente de alimentación, se deben tener en cuenta lascaracterísticas que se necesitan, es decir, se deben considerar los márgenes de voltaje de salida requeridos y el uso de reguladores de voltaje (circuitos integrados) para el respectivo diseño.

A partir de estos requerimientos se basa el diseñó la fuente de alimentación en el diagrama de bloques mostrado en la Figura 1, en el que se incluyen todos los componentes de la fuente y la forma en que éstosestarán dispuestos en el circuito para un correcto funcionamiento.

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Figura 1. Diagrama de Bloques Fuente de alimentación. |

La fuente de alimentación diseñada consta básicamente de 4 etapas. A continuación se explica para cada etapa los parámetros de diseño tenidos en cuenta y su funcionamiento dentro del circuito. Dentro de la simulación en Proteus (Figura 2) obviamos la etapa detransformador y rectificador, con el fin de lograr una simulación más efectiva, ya que lo importante de este diseño es la regulación de voltaje de salida respectiva.

Figura 2. Diseño en Proteus de la Fuente de alimentación

Teniendo en cuenta las etapas descritas en la figura No. 1, se describe a continuación las respectivas etapas, así:

Primera etapa: Transformador de poder con tap central.

Comopuede notarse la primera etapa de la fuente corresponde al transformador de poder; el transformador es un dispositivo que permite obtener voltajes mayores o menores que los producidos por una fuente de energía eléctrica de corriente alterna (C.A); un transformador se compone de dos embobinados que se encuentran eléctricamente aislados entre sí, y están devanados sobre el mismo núcleo que puede serde hierro o de aire.

Una corriente alterna que circula por uno de los devanados genera en el núcleo un campo magnético alterno, del cual la mayor parte atraviesa al otro devanado e induce en él una fuerza electro- motriz también alterna. La potencia eléctrica es transferida así de un devanado a otro, por medio del flujo magnético a través del núcleo. El devanado al cual se le suministra...