Fuente de alimentacion
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Publicado: 6 de septiembre de 2010
CALCULOS PARA EL DISEÑO DE LA FUENTE
Como la fuente va ser de 1.25 a 24 V y de -1.25 a -24 V se debe saber que se necesitan 2 reguladores de voltaje, uno para ajustar la tensión positiva y el otro para ajustar la tensión negativa, para tener mayor precisión se debe asegurar que a cada regulador de tensión se alimente a 24V.
Por medio de los siguientes cálculos se puededeterminar el material adecuado a utilizar.
Como se requiere un rectificador de onda completa en la fuente se requiere un puente de diodos.
Con la formula:
VpsalPD= Vpent – 2VD
Donde:
VpsalPD= Voltaje pico de salida del puente de diodos
Vpent= voltaje pico de entrada
VD= tensión del diodo = 0.7 V
En la fuente se requiere que el VpsalPD debe ser la suma de las tensiones en losreguladores de de tensión. Como el VpsalPD es de 48V debemos encontrar Vpent
Despejando:
Vpent = VpsalPD + 2VD
Sustituyendo:
Vpent= 48+1.4 = 49.4.4 V
Ahora que tenemos el Vpent debemos encontrar el Vrms del transformador y para eso utilizaremos la siguiente formula:
Vrms = (0.707) X Vpent
Donde:
Vrms= tensión secundario del transformador
0.707= Constante
Sustituyendo:Vrms = (0.707) X (49.4V) =34.9258V
Se necesita un transformador reductor de 127V a 34.9258V pero como no existe se aproxima a un transformador comercial de 127V a 36V.
Ahora se hacen los cálculos con el transformador real que se va usar.
Vrms = (0.707) X Vpent
Despejando:
Vpent = Vrms / 0.7077
Sustituyendo valores:
Vpent = 36V / 0.707= 50.9193V
Añadiendo el puente dediodos:
VpsalPD= Vpent – 2VD
Donde:
VpsalPD= Voltaje pico de salida del puente de diodos
Vpent= voltaje pico de entrada
VD= tensión del diodo = 0.7 V
Sustituyendo:
VpsalPD= 50.9193 - 1.4= 49.5193V
La frecuencia en un rectificador de onda completa
fsal = 2ent
fsal = 2 X 60Hz = 120Hz
Como el VpsalPD se divide en los dos reguladores en cada regulador va llegar unvoltaje pico de 24.75965V
Como en el transformador que se compro es de a 1 ampere de salida y esta corriente pasa a través del puente de diodos pero saliendo del puente de diodos se divide la corriente en los dos reguladores de tensión.
Esto implica una regla que después del puente de diodos se debe poner un capacitor de 2000 MF por cada ampere de salida para disminuir la tensión de rizo, peroen nuestro caso va ser de 0.5 porque se va dividir la corriente en partes iguales por lo que usaremos 2 capacitores de 1000Mf a 25V.
Ahora se realiza el arreglo para poder ajustar nuestra salida de tensión.
Usaremos un regulador de tensión LM317 para la tensión positiva y un LM337 para la tensión negativa. Estos funcionan de la siguiente manera: con una tensión en la entrada de mínimo de3V podemos obtener una tensión de 1.25V a 37V.
Tiene tres pines
[pic]
La entrada va después del capacitor
Se realizan los cálculos para poder obtener a salida una tensión de 1.25 a 24V, por lo cual se realiza el siguiente diseño
[pic]
Entre el ajuste y salida hay una tensión de 1.25V
Vi = 1.25 V
R1 = resistencia con valor fijo
R2 = resistencia variable
IR1= VR1 / R1 =1.25 / R1
IR1 = IR2
VR2 = IR1 x R2
Sustituyendo IR1 por 1.25 / R1
VR2= (1.25 X R2) / R1
Entonces nuestra tensión de salida es:
VT = VR1 +VR2
VT = 1.25 + (1.25 X R2) / R1
Factorizando
VT = 1.25 X (1 + (R2 / R1))
Si damos valores como en R2 es variable al darle un valor de 0 Ohm la tensión mínima de salida es 1.25 V.
Para que nuestra tensión sea máxima debemosdecir que VT es igual a 24V despejar R1 ya que va ser el valor fijo y R2 darle valores de acuerdo a los que se comercializan.
R1= R2 / ((VT /1.25) -1)
R1= R2 / 18.2
Después de hacer cálculos se obtuvo que el mas cercano es de 4700 Ohms y la resistencia fija nos da 258.24 V
La resistencia más cercana es de 220 Ohms
Ahora sustituyendo nuestros valores reales:
VT = 1.25 X (1...
Como la fuente va ser de 1.25 a 24 V y de -1.25 a -24 V se debe saber que se necesitan 2 reguladores de voltaje, uno para ajustar la tensión positiva y el otro para ajustar la tensión negativa, para tener mayor precisión se debe asegurar que a cada regulador de tensión se alimente a 24V.
Por medio de los siguientes cálculos se puededeterminar el material adecuado a utilizar.
Como se requiere un rectificador de onda completa en la fuente se requiere un puente de diodos.
Con la formula:
VpsalPD= Vpent – 2VD
Donde:
VpsalPD= Voltaje pico de salida del puente de diodos
Vpent= voltaje pico de entrada
VD= tensión del diodo = 0.7 V
En la fuente se requiere que el VpsalPD debe ser la suma de las tensiones en losreguladores de de tensión. Como el VpsalPD es de 48V debemos encontrar Vpent
Despejando:
Vpent = VpsalPD + 2VD
Sustituyendo:
Vpent= 48+1.4 = 49.4.4 V
Ahora que tenemos el Vpent debemos encontrar el Vrms del transformador y para eso utilizaremos la siguiente formula:
Vrms = (0.707) X Vpent
Donde:
Vrms= tensión secundario del transformador
0.707= Constante
Sustituyendo:Vrms = (0.707) X (49.4V) =34.9258V
Se necesita un transformador reductor de 127V a 34.9258V pero como no existe se aproxima a un transformador comercial de 127V a 36V.
Ahora se hacen los cálculos con el transformador real que se va usar.
Vrms = (0.707) X Vpent
Despejando:
Vpent = Vrms / 0.7077
Sustituyendo valores:
Vpent = 36V / 0.707= 50.9193V
Añadiendo el puente dediodos:
VpsalPD= Vpent – 2VD
Donde:
VpsalPD= Voltaje pico de salida del puente de diodos
Vpent= voltaje pico de entrada
VD= tensión del diodo = 0.7 V
Sustituyendo:
VpsalPD= 50.9193 - 1.4= 49.5193V
La frecuencia en un rectificador de onda completa
fsal = 2ent
fsal = 2 X 60Hz = 120Hz
Como el VpsalPD se divide en los dos reguladores en cada regulador va llegar unvoltaje pico de 24.75965V
Como en el transformador que se compro es de a 1 ampere de salida y esta corriente pasa a través del puente de diodos pero saliendo del puente de diodos se divide la corriente en los dos reguladores de tensión.
Esto implica una regla que después del puente de diodos se debe poner un capacitor de 2000 MF por cada ampere de salida para disminuir la tensión de rizo, peroen nuestro caso va ser de 0.5 porque se va dividir la corriente en partes iguales por lo que usaremos 2 capacitores de 1000Mf a 25V.
Ahora se realiza el arreglo para poder ajustar nuestra salida de tensión.
Usaremos un regulador de tensión LM317 para la tensión positiva y un LM337 para la tensión negativa. Estos funcionan de la siguiente manera: con una tensión en la entrada de mínimo de3V podemos obtener una tensión de 1.25V a 37V.
Tiene tres pines
[pic]
La entrada va después del capacitor
Se realizan los cálculos para poder obtener a salida una tensión de 1.25 a 24V, por lo cual se realiza el siguiente diseño
[pic]
Entre el ajuste y salida hay una tensión de 1.25V
Vi = 1.25 V
R1 = resistencia con valor fijo
R2 = resistencia variable
IR1= VR1 / R1 =1.25 / R1
IR1 = IR2
VR2 = IR1 x R2
Sustituyendo IR1 por 1.25 / R1
VR2= (1.25 X R2) / R1
Entonces nuestra tensión de salida es:
VT = VR1 +VR2
VT = 1.25 + (1.25 X R2) / R1
Factorizando
VT = 1.25 X (1 + (R2 / R1))
Si damos valores como en R2 es variable al darle un valor de 0 Ohm la tensión mínima de salida es 1.25 V.
Para que nuestra tensión sea máxima debemosdecir que VT es igual a 24V despejar R1 ya que va ser el valor fijo y R2 darle valores de acuerdo a los que se comercializan.
R1= R2 / ((VT /1.25) -1)
R1= R2 / 18.2
Después de hacer cálculos se obtuvo que el mas cercano es de 4700 Ohms y la resistencia fija nos da 258.24 V
La resistencia más cercana es de 220 Ohms
Ahora sustituyendo nuestros valores reales:
VT = 1.25 X (1...
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