Fuente regulada de 5vcd

Objetivo
Construir una fuente regulada de 5VCD para las prácticas posteriores, observar y medir las señales en VCA, VCC, VCD.

Introducción
Un regulador de voltaje (también llamado estabilizador de voltaje o acondicionador de voltaje) es un equipo eléctrico que acepta una tensión eléctrica de voltaje variable a la entrada, dentro de un parámetro predeterminado y mantiene a la salida unatensión constante (regulada).
Son diversos tipos de reguladores de voltaje, los más comunes son de dos tipos: para uso doméstico o industrial. Los primeros son utilizados en su mayoría para proteger equipo de cómputo, video, o electrodomésticos. Los segundos protegen instalaciones eléctricas completas, aparatos o equipo eléctrico sofisticado, fabricas, entre otros. El costo de un regulador devoltaje estará determinado en la mayoría de los casos por su calidad y vida útil en funcionamiento continuo.

Equipo y material
1 Tablilla de desarrollo tipo Protoboard con 1 bloque y 2 tiras con 770 a 830 perforaciones.
1 clavija estándar (no polarizada)
1 mt. de cable cordón pot #16.
4 Diodos de 1A a 2A. (ej. 1N4004) ó bien un puente de diodos integrado (ej. 3N249).
1 Resistencia estándar de10kΩ a 1/2 Watt.
1 Diodo emisor de Luz (LED rojo).
2 Capacitores Electrolíticos (polarizados) uno de 47µF y otro de 470 µF a 12VCD (ó más).
1 Regulador de Voltaje de +5 VCD (integrado 7805) con disipador de calor.
1 Hoja de Datos del Regulador 7805.
1 Mt. De Alambre (Telefónico) No 22 o #24 AWG para cablear circuitos en PROTOBOARD.
1 Pinzas.

Desarrollo
El diodo zener es un tipo especialde diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente.
Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de la flecha.
En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el diodo. Si el diodozener se polariza en sentido directo se comportacomo un diodo rectificador común.
Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamente mantiene entre sus terminales un voltaje constante.
En el gráfico se ve el símbolo de diodo zener (A - ánodo, K - cátodo) y el sentido de la corriente para que funcione en la zona operativa.
Se analizará el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como un elemento real y se debe tomar en cuenta quecuando éste se polariza en modo inverso si existe una corriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor.


La regulación del zener, consiste en que puede absorber una variación amplia de corriente en sus terminales mientras mantiene su voltaje aproximadamente constante. En la siguiente gráfica nos muestra los parámetros anteriores.

Como puede observarse,el Voltaje VZT se mantiene aproximadamente constante después de un aumento de voltaje por encima de VZK (|VZT|>|VZK|. aunque VZT<VZK). Esto es, IZ puede variar desde IZK hasta IZM y el voltaje del zener es aproximadamente constante (VZT). Esto último es precisamente el principio de regulación de voltaje. Entonces el zener, opera como un voltaje de referencia.
En el siguiente circuitocalcularemos que tanto puede variar EIN si RS=10Ω, RL= 100Ω y el diodo zener es un 1N759A.
Primeramente, por simple observación, podemos establecer las siguientes ecuaciones del circuito:
(1) EIN = ISRS + VZ; (2) IS = IZ + IL; (3) VZ = EOUT; (4) EOUT = ILRL.
Primeramente, de la hoja de datos obtenemos los parámetros del zener requeridos: VZ = VZT = 12V, IZM = IZmax = 38 mA. Veremos que podemoshacer con estos datos para calcular la regulación de voltaje en este caso.
Como el zener absorberá una variación de corriente entre IZmin e IZmax (∆IZ = IZmax - IZmin) necesitamos encontrar el valor de IZK (IZmin). Nuestra hoja de datos de Fairchild no nos proporciona dicho valor, pero de la Tabla anterior por similitud del 1N4742 de 1W, podemos considerar para el peor caso IZK = IZmin = 1 mA....