Diseño fuente regulada

OBJETIVOS:

✓ Diseñar y montar una fuente DC regulada de 0 a 20 voltios - lineal. Utilizando un regulador de estado sólido (Circuito integrado LM317K). De modo variable y con una capacidad de corriente mayor o igual a 1 Amperio.

✓ Conocer el funcionamiento y diseño de una fuente de voltaje a modo didáctico, analizando, midiendo y verificando cada uno de los posibles factores quepueden influir en el buen funcionamiento de la fuente.

✓ Por medio del análisis matemático ser capaz de plantear cada una de las ecuaciones que rigen las mallas de la fuente; de este modo poder obtener cada uno de los valores tanto de las resistencias, condensadores como de las corrientes que actúan en el circuito.

✓ Apoyándonos en la teoría vista en el curso, tener la capacidad y elconocimiento necesario para saber que esta sucediendo y que fenómenos se presentan al conectar cualquier elemento externo llámese resistencia, carga de potencia, con el fin de ser críticos y objetivos al momento del análisis de lo que esta sucediendo físicamente.

INTRODUCCIÓN.

Nuestro principal objetivo al diseñar la fuente de voltaje regulada esta en saber diferenciar todo el contenidoteórico que estamos concibiendo con el de la parte practica y el de diseño tanto de fuentes como de circuitos, nuestro principal propósito en el de implementar una fuente con todos los conocimientos adquiridos durante el curso.

Nuestra investigación se fundamenta al diseñar esta fuente en unos principios físicos, eléctricos, de diseño sencillos y muy útiles para nuestro propósito como estudiantes,pues partiendo de esta fuente hemos estado involucrando cada uno de los conocimientos adquiridos durante todo el semestre en el laboratorio de electrónica análoga.

Con la ayuda de la poderosa herramienta del Internet, hemos logrado conseguir el funcionamiento y diseño de cada uno de los elementos de que consta nuestra fuente regulada. También apoyamos la investigación en algunos librosreconocidos de electrónica análoga, esto con el fin de conseguir una fuente de voltaje buena teóricamente y económica a la hora de fabricarla.

CIRCUITO BASICO

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Nuestro diseño se basa en el principio de la fuente regulada de 1.2 v a x voltios, el cual consta principalmente de los siguientes elementos:

Un transformador
Un puente rectificador
Un regulador lineal LMXXXX
Filtros capacitivos(condensadores)
Resistencias
Diodos de protección.

Para que el diseño requerido, cumpla las especificaciones de voltaje y corriente deseados, es necesario escoger un regulador lineal, el cual va a limitar la corriente por ejemplo el LM317 limita la corriente a 1.5 Amperios, un transformador que suministre el voltaje necesario, se deben calcular las resistencias que en conjunto con el reguladornos garanticen la salida de voltaje que queremos obtener y se deben escoger capacitrores que filtren la señal para mejorar su calidad DC.

Para arrancar la fuente desde 0 voltios, necesitaremos un circuito anexo que explicaremos con detalle más adelante.

DISEÑO DE LA FUENTE DE 1.2 V A 20 VOLTIOS CON UNA CORRIENTE MÁXIMA DE 1.5 AMPERIOS.

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Transformador: Se escogió el transformador509, que entre sus características más importantes se encuentran:
Voltaje de entrada en el devanado primario: 120 voltios AC a 60 Hz (Tomados de la red)
Voltaje de salida en los devanados secundarios: 3v, 6v, 9v, 12v, 15v y 18 v AC. A 60 Hz.
Corriente máxima de salida: 2 Amperios
Todos estos valores son RMS.
REGULADOR: Escogimos el LM317K cuyas características principales son:
Voltaje desalida: de 1.2 a 32 Voltios ajustable.
Corriente máxima: 1.5 Amperios.
Razón de rechazo al rizado: 65 dB.
Las demás características térmicas y eléctricas pueden verse en el anexo de este trabajo.

PUENTE RECTIFICADOR: Escogimos un puente rectificador de 1.5 Amperios – 600 voltios.

CONDENSADORES: Escogimos 5 condensadores los cuales se calcularon de la siguiente forma:

C1:
Tomando...