Fuente de alimentacion de 5v sin transformador

Fuente de alimentación de 5v sin transformador.


Introduccion:
Hay varias maneras de convertir un voltaje de CA de la pared en el voltaje de C.C. requerido por un micro controlador. Usualmente, esto se ha hecho con un transformador y circuito de rectificador. Hay también soluciones de fuente de alimentación de conmutación, sin embargo, en aplicaciones que involucran suministrar un voltajede C.C al micro controlador y otros dispositivos de bajas corrientes, fuentes de alimentación basados en transformador o conmutación pueden no ser rentables. La razón es que los transformadores en soluciones en base al transformador, y el (inductor/MOSFET/ controlador) en soluciones en base a la conmutación, es caro y ocupa mucho espacio. Esto es especialmente verdad en el mercado delelectrodoméstico, donde el costo y el tamaño de los componentes que rodean la fuente de alimentación puede ser mucho menor que el costo de solo la fuente de alimentación. Las fuentes de alimentación sin- transformador proporcionan una alternativa económica de fuentes de alimentación basado en el transformador y basado en la conmutación. Los dos tipos básicos de fuentes de alimentación sin transformador sonresistivos y capacitivas.


Objetivos:
Entender la importancia de la corriente continua en los circuitos electrónicos.
Aprender las diferentes maneras de convertir corriente A.C. a D.C., con sus respectivas ventajas y desventajas.
Llevar de lo teórico a lo práctico los conocimientos adquiridos a través de este artículo.


Metodología:
Se necesita hacer una fuente que no use transformadory que nos entregue en voltaje de salida 5v, usando protoboard y algunos componentes fáciles de conseguir y lo mejor de todo baratos. Se recibió un diagrama ya armado por parte del profesor para proceder con su realización.








Materiales:
1 Capacitor de 6.8 mf 220 Ac.
1 Puente de diodos.
2 Capacitores de 470 mf
2 Resistencias de 39 kΩ.
1 Diodo zener de 6.8 ½ W
1 Resistenciavariable de 30 a 1Ω
1 PNP 2N2222
1 Led
1 Resistencia 100Ω a 5W
1 Resistencia de 1MΩ


Desarrollo:
Las fuentes sin transformador se benefician de las características eléctricas de algunos componentes pasivos para así lograr la regulación de la señal entregada por la red eléctrica. Existen varias fuentes de este tipo, cada una con sus propias ventajas y desventajas.
Este tipo de fuente cuentacon tres etapas críticas:
1. Limitación del paso de la corriente eléctrica por medio de la resistencia.
2. Filtración de la señal con el fin de establecer un nivel de corriente D.C.
3. Regulación de la señal filtrada gracias al diodo zener de 5.1 voltios.
Además de estas etapas se agregan un par de elementos más, el diodo y el capacitor esto para impedir que corrientes inversas afecten elcircuito de la alimentación, provocando ruidos indeseables sobre la red eléctrica, y para filtrar la señal de corriente que se encontrara circulando en la carga respectivamente.











Las siguientes consideraciones se deben de tener muy en cuenta para que el circuito funcione de la manera como se espera. La corriente de entrada (IIN) tiene que ser mayor a la corriente de salida(Iout), esta última está dada por la carga a conectar (Iout= Vout/RL), mientras que la primera se calcula por medio de la ecuación 1.



Calcular la corriente máxima y mínima de entrada al circuito con ayuda de la ecuación 1 y asumiendo para C1 ±20% y para R1 un ±10%, para este caso en particular los resultados son:
Para el cálculo de la corriente mínima de entrada se debe asumir los valoresmínimos de todos los componentes excepto de VZ, R1:
VRMS = 110VAC

VZ = 5.1V

f = 59.5 Hz

C = C1 = 0.47 μF x 0.8 = 0.38 μF (asumir +20% del valor original)

R = R1 = 470 Ω x 1.1 = 517 (asumir +10% del valor original)




IINMIN = 10.4mA

Para el cálculo de la corriente máxima de entrada se debe asumir los valores máximos de todos los componentes excepto de VZ, R1:

VRMS = 120VAC...