Diseño Fuente

Introducción
En el siguiente documento se presentara una breve descripción de un regulador de voltaje. Se mostrara el análisis que nos lleva a la realización de estos tipos de dispositivos, ya que mediante los reguladores de voltaje y reguladores de corrientes, son unos de los dispositivos más utilizados en la vida cotidiana, para poder trabajar la corriente directa.

En realidad estos tiposde reguladores para la elaboración son sencillos, y puede hacerse para las necesidades de cada fabricante, eligiendo el voltaje de salida constante que se desea obtener y la corriente de salida.

El uso de un regulador es muy necesario para cualquier persona ya que estos nos ayudan a proteger a los aparatos contra las variaciones de voltajes y corrientes que se pueda dar en las redeseléctricas.

Objetivos

* Objetivo específico: Diseñar una fuente de voltaje regulada que en la salida de nos otorgue 5 voltios y una corriente de 1A.

* Objetivo General: Aplicar y comprender las utilidades de un regulador de voltaje, comprender la implementación del regulador realizándolo mediante etapas diferentes, donde se analizan etapa no regulada y etapa regulada.

Material Y EquipoUtilizado

* Transformador
* 4 diodos 1N4004
* 2 Capacitores 4700µF
* 1 resistencia de 560Ω
* 1 Diodo Zener 6.8V 1/2W
* 1 Transistor 2N3055
* 1 Transistor 2N2222
* Resistencia de 5Ω a 5W
* Multimetro
* Cable
* Protoboard

Análisis y Desarrollo
Para la realización del regulador de voltaje, se uso un regulador de voltaje serie, donde la entrada estáformada por un rectificador de onda completa, tal y como se muestra en la imagen 1.

Imagen 1. Regulador de voltaje serie con rectificador onda completa.

Se diseña un regulador de voltaje que en la salida nos entregue una tensión de 5v y una corriente de 1A,

Para la implementación del regulador, partiremos nuestro análisis a partir de las especificaciones que nos dan, en este caso el voltaje yla corriente de salida. El análisis está conformado en dos partes: El análisis de la parte no regulada, y el análisis de la parte regulada.

Se comenzara analizando nuestra parte no regulada, mostrado en la imagen 2. En esta parte se comenzara por determinar el valor de los capacitores, para ello necesitamos un transformador que nos proporcione un voltaje de 9Vrms, y así poder determinarmediante las siguientes formulas el valor de capacitor final y el voltaje de corriente directa otorgado por el transformador.

Imagen 2. Fuente no regulada.

Como sabemos que:

Por lo tanto podemos conocer el valor de Vp:

Igualmente sabemos que el voltaje máximo es el voltaje pico menos lo que consumen los diodos, en esta ocasión 1.4v de los dos diodos, por lo tanto:

Para encontrar Vo (t),en un rectificador de onda completa será el voltaje máximo menos el voltaje de corriente alterna Vca, y el voltaje de corriente directa que nos proporcionara en la rectificación será la suma del voltaje máximo más el voltaje promedio Vo (t), entre dos:

Para determinar el tiempo donde Vo (t) se encuentra, dado que:

Realizamos despejes para obtener la incógnita tx, quedando:

Ahora obtenemosel tiempo de descarga, donde este está dado por un cuarto del periodo más el tiempo tx:

Y por último paso del análisis para la parte no regulada, de nuestra ecuación siguiente, despejaremos nuestra única incógnita, el valor del capacitor, para terminar el diseño de la fuente no regulada.

Despejando C:

Donde It es aproximadamente 1A, la salida de colector de la parte regulada:

Ahora yatenemos nuestros parámetros de la fuente no regulada de la siguiente forma:

Imagen 3. Parámetros de la fuente no regulada.
Ahora se realizara el análisis para determinar los parámetros de la fuente regulada, como se muestra en la imagen 4.

Imagen 4. Fuente regulada.

Antes de comenzar con el análisis a continuación en la imagen 5 se muestra el diagrama simbólico de la fuente no...