Fuentes regulables

PRACTICA 7
1. Tema:

Fuentes Regulables con Circuitos Integrados.

2. Objetivos:

1. Diseñar, Calcular y Comprobar el funcionamiento de una fuente de una fuente regulable de +8.5V y -8.5 V.
2. Diseñar, Calcular y Comprobar el funcionamiento de una fuente regulable con LM317.
3. Diseñar, Calcular y Comprobar el funcionamiento de una fuente regulable de +5 V ,9V,12V,15V a 500mA

3. Marco Teórico:
CONFIGURACION DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS:
La configuración presentada en la figura es la conexión que se debe realizar tanto para el circuito integrado regulador de voltaje 78XX y para el 79XX.
Por ejemplo un circuito integrado regulador de voltaje 7805 a su salida nos da 5 V, la interrogante surge cuando necesitamos una fuente de 6.4 V y no de 5V. Laconfiguración presentada nos servirá para obtener los 6.4 V mediante la siguiente formula:

Vref es el voltaje a la salida del circuito integrado regulador de voltaje en el ejemplo seria igual a 5 V. IQ denominada corriente en reposo de operación y generalmente esta en el rango de 3 mA a 10 mA. Esta corriente varia para cada regulador pero por lo general se toma como valor de IQ a 4.2 mA. Vs esel voltaje que deseamos obtener a la salida.

Para realizar el cálculo debemos imponernos una de las dos resistencias ya sea R1 o R2. Si nos imponemos R2 y con los datos adicionales que tenemos debemos calcular R1. Suponiendo que no queremos una fuente de 6.4 V sino que ahora necesitamos una fuente de voltaje que nos de 5 V a 11 V lo único que debemos hacer es reemplazar R2 por un potenciómetro(P) y aplicar la misma formula planteada anteriormente y el circuito nos quedaría de la siguiente forma:

En este caso seria conveniente imponerse el potenciómetro para calcular R1.

CIRCUITO INTEGRADO LM317

El LM317 es un regulador de tensión positivo con sólo 3 terminales y con un rango de tensiones de salida desde los 1.25 hasta 37 voltios. Debe ser colocado con un disipador de calor.Las patillas son: Entrada (IN),  Salida (OUT), Ajuste (ADJ)

Para lograr esta variación de tensión sólo se necesita de 2 resistencias externas (una de ellas es una resistencia variable). Entre sus principales características se encuentra la limitación de corriente y la protección térmica contra sobrecargas. La tensión entre la patilla ADJ y OUT es siempre de 1.25 voltios (tensión establecidainternamente por el regulador) y en consecuencia  la corriente que circula por la resistencia R1 es:

IR1 = V / R1 = 1.25/R1

Esta misma corriente es la que circula por la resistencia R2. Entonces la tensión en R2: VR2 = IR1 x R2. Si se sustituye IR1 en la última fórmula se obtiene la siguiente ecuación: VR2 = 1.25 x R2 / R1.
Vs=Vref1+PR1+PIQ Vs=VR1+VP
En la fórmula anterior seha despreciado la corriente (IADJ) o IQ que circula entre la patilla de ajuste (ADJ) y la unión de R1 y R2. Esta corriente se puede despreciar, tiene un valor máximo de 100 uA y permanece constante con la variación de la carga y/o de la tensión de entrada.

CALCULO DE LA FUENTE DE +6.4 V y -6.4V

Datos generales:
Vefi=14 V Imax=1000 mA R2=100 Ω Vref=5 VVs=6.4 V
Vp=Vefi2=142=19.79 V Vmax=Vp-0.7 V=19.79 V-0.7 V=19.09 V

Para una varicion de ΔV del 45% del Vmax ΔV=19.090.45=8.59 V

C=8.33 msImaxΔV = 8.33 ms1000 mA8.59 = 969.73 uF≈1000 uF

ΔV=8.33 msImaxC = 8.33 ms1000 mA1000 uF = 8.33 V Vm=Vmax-ΔV2

Vm=19.09 V-8.33 V2=14.91 VVs=Vref1+R2R1+R2(IQ)

R1=Vref(R2)Vs-Vref-R2(IQ)=5(100)6.4-5-100(4.2 mA)=510.2040 Ω

Pdiscipada por el regulador=Vm-VsIin=14.91 V-5 V1 A=9.91 W usar discipador

El calculo realizado para los 6.4 V sirve para e voltaje de -6.4 V.

CALCULO DE LA FUENTE VARIABLE DE 5 V A 11V

Datos generales:
Vefi=14 V Imax=1000 mA P=500 Ω Vref=5...