Fuente regulada

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FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA EL3004 CIRCUITOS ELECTRONICOS ANALOGICOS

INFORME LABORATORIO Nº1 DISEÑO FUENTE REGULADA

Integrantes: Carlos González Cortes. Diego González Vera. Sebastián Guerrero Díaz. Profesor: Marcos Díaz. Auxiliar: Jorge Marín. Fecha: 03 de septiembre de 2009

FACULTAD DE CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS DEPARTAMENTO DEINGENIERIA ELECTRICA EL3004 CIRCUITOS ELECTRONICOS ANALOGICOS

INTRODUCCIÓN En este proyecto se pretende diseñar una un producto para ingresar al programa CORFO “Capital Semilla”, con el objetivo de crear una microempresa. Este producto a diseñar es una fuente regulada, que debe competir con los productos de origen chino en el mercado de “Cargadores de teléfonos celulares”. Además se debe cumplircon una serie de requerimientos técnicos, adecuados a la carga que se conectará: Voltaje de salida de 15[V]. Corriente máxima de salida de 2.5 [mA]. Un factor de rizado menor al 1%. Para este proyecto hemos planteado los siguientes objetivos a cumplir a través del desarrollo de la experiencia: Diseñar un dispositivo económico. Diseñar un circuito sencillo y creativo que cumpla con losrequerimientos técnicos. Diseñar un dispositivo fácil de usar (manipular). Participar activamente en todas las etapas del diseño (y posterior implementación) del circuito. En las siguientes secciones, se encuentra de forma detallada, el análisis del esquemático del circuito que cumple con el objetivo planteado, el fundamento teórico y las simulaciones que realizan pruebas virtuales de desempeño del circuitoen condiciones reales.

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ANTECEDENTES TEÓRICOS La fuente de alimentación DC se descompone en cuatro bloques fundamentales: Transformador de Voltaje. Rectificador de Voltaje Filtro Regulador

El objetivo es generar una señal de corriente y voltaje continuos, reguladossegún especificaciones, a partir de una señal alterna que puede ser la alimentación domiciliaria. La interrelación entre los bloques fundamentales de estos dispositivos de detalla en la Figura 1.

Figura 1. Diagrama de bloques de una fuente DC 1.1 Transformador. La primera etapa consiste en un trasformador. Su principal función es bajar la tensión de la señal hasta un nivel aproximado al requerido enla salida. Consiste en dos inductancias acopladas entre un núcleo de hierro, donde la razón entre el número de vueltas de los enrollados entrega la razón de conversión del voltaje según la expresión:

Donde los índice 1 y 2 refieren al voltaje y devanado primario y secundario respectivamente. 1.2 Rectificador. El bloque rectificador permite eliminar la componente negativa de la señal alterna.Un rectificador de onda completa recupera tanto el ciclo positivo como el ciclo negativo de la señal alterna permitiendo una señal más constante. Esto se logra con un arreglo de cuatro diodos conectados en forma de puente, tal y como se detalla en la FIGURA.

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1.3 Filtro. Elbloque de filtrado de la señal corresponde básicamente a un condensador en paralelo en la salida del rectificador. Al cargarse este capacitor permite evitar la caída de voltaje que se produce entre cada máximo de la señal alterna, si el tiempo de descarga del condensador es mucho mayor que el periodo de la señal este bloque produce una señal de salida con un nivel DC cercano a la amplitud máximade la señal alterna original. Sin embargo producto de la descarga del condensador no se obtiene una señal DC pura, sino que se genera un voltaje de rizo que puede afectar el funcionamiento de dispositivo electrónico que se conecta a la fuente, por lo que debe ser minimizado. El detalle de este bloque se observa en la FIGURA. El voltaje de rizado se determina con la siguiente expresión:

La...
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