Fuentes de alimentacion

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Práctica 2

“Fuentes de Alimentación
de Corriente Directa”

1. Objetivos.

* Familiarizarse con los controles de las fuentes de alimentación de corriente directa instaladas en los laboratorios de Electrotecnia.

* Medir el margen de la variación de tensión cuando se varía el control de salida de tensión del mínimo al máximo.

* Determinar la regulación de tensión.* Observar el comportamiento del limitador de la intensidad de corriente.

2. Consideraciones Teóricas.

Para hacer que la tensión eléctrica de alimentación, que normalmente se suministra en los servicios de baja tensión, de 127 [V], 60 [Hz], sea conveniente para alimentar los circuitos o equipos eléctricos de corriente directa, se utiliza una fuente de energía, en la cual se convierte laenergía de corriente alterna en una tensión o corriente apropiada de corriente directa, estas fuentes pueden dar una tensión fija o una tensión variable, ambas reguladas. Esta práctica trata acerca de las fuentes de tensión reguladas, ya que son las que se tienen instaladas en los Laboratorios de Electrotecnia.

En la figura 1, se muestra un diagrama a bloques de la operación de una fuente deenergía. En ella se puede observar que la tensión de entrada de 127 [V], la cual proviene de una fuente de Corriente alterna con una frecuencia de 60 [Hz], se reduce por medio de un transformador, el cambio inicial de la tensión permite que la fuente entregue un nivel de tensión diferente a la tensión de la línea de alimentación (127 [V]). Luego la tensión transformada, todavía de 60 [Hz], seintroduce a un conjunto de diodos llamado rectificador, tal rectificador convierte la tensión de corriente alterna a una tensión de corriente directa, llamada tensión rectificada. La onda rectificada se pasa por un filtro el cual suaviza o elimina la variación o rizado de la onda. Los filtros pueden eliminar la mayor parte, pero no todo el rizado de una señal. Consecuentemente, la salida del filtro esuna señal de corriente directa con una componente pequeña de corriente alterna residual superimpuesta en ella, como se muestra en la figura 2. Sin embargo, si se utiliza suficiente filtrado, la magnitud de la componente de corriente alterna es lo suficiente pequeña que no afecta el funcionamiento del dispositivo que está tomando energía de la fuente. La magnitud de la tensión de rizado quepermanece en la salida de una fuente de energía se expresa en términos de su valor eficaz. Las fuentes comerciales típicas tienen una salida de tensiones de rizado que van desde menos de 0.1 [mV]. Hasta cerca de 10 [mV].

V

Figura 1. Diagrama a bloques de la operación de una fuente de energía de tensión de corriente directa.

Figura 2. Forma de Onda de Corriente Directa con Rizado.

La ondafiltrada se podrá usar como la salida de corriente directa de la fuente, pero es más útil añadirle una modificación. Hasta ahora, el valor de la tensión de salida está fijado por el nivel de la tensión de entrada y la construcción del transformador y no hay forma de ajustar la magnitud de la tensión de salida. Además, cualquier variación en el nivel de la tensión en la línea de alimentación o de lacorriente de carga podría variar el nivel de la salida de corriente directa. Para los aparatos que dependen de un nivel de tensión constante, esta variación (posiblemente mayor que la variación debida al rizado) puede ser tan grande que impida un buen funcionamiento. Por estas razones, se debe instalar un dispositivo regulador que permita ajustes en el nivel de la tensión de salida y conserveconstante el valor en ésta una vez que se ha elegido el nivel. Con la ayuda del regulador, la salida de la fuente es una tensión de corriente directa que es ajustable.

La habilidad de una fuente de energía para conservar una tensión constante una vez que el nivel de salida se escoge, se llama regulación de la línea. Esta cantidad se expresa como un porcentaje de salida por cada cambio del uno...
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