Fuente de alimentación de CD a 5 [V], -12 [V] y variable de 0 a 20 [V]




Laboratorio de Electrónica Básica

Grupo: 5

Proyecto No. 1
Fuente de alimentación
García Albiter Laura Evangelina
Ortega Escobedo Alan








21 de septiembre 2014

Introducción
La fuente de alimentación es un circuito que tiene el propósito de convertir la tensión alterna en una tensión continua y lo más estable posible, para ello se usan los siguientes componentes:i. Transformador de entrada.
ii. Rectificador a diodos.
iii. Filtro para el rizado.
iv. Regulador (o estabilizador) lineal.
Este tipo de circuito es necesario debido a que la electrónica digital funciona con corriente continua.
Este manual facilita una perspectiva general de las fuentes de alimentación, propone, describe y explica un diseño.
Etapas de diseño.
i. Transformador deentrada.
Este paso es en el que se consigue reducir la tensión de entrada a la fuente (220 o 125 [V]) que son los que nos otorga la red eléctrica.
Esta parte del proceso de transformación se realiza con un transformador en bobina.

Especificaciones
Fuente propuesta.

Transformador de TR24-1.2A.

Entrada a 127 [V] 60 [Hz].
Salida de 24 [V]  1.2 [A].





ii. Rectificador a diodos.

Enesta fase se intenta pasar de corriente alterna a corriente continua a través de un componente que se llama puente rectificador.

Con esto se logra que el voltaje no baje de 0 voltios, y siempre se mantenga por encima de esta cifra.
Especificaciones

Fuente propuesta.

4 Diodos 1N4001







Nota:
Disponemos de corriente continua, sin embargo no nos sirve porque la señal desalida no es constante.


iii. Filtro para el rizado.
Lo que se hace en esta fase de filtrado es aplanar al máximo la señal de entrada.

Para evitar oscilaciones se conecta uno o varios condensadores que retienen la corriente y la dejan pasar lentamente para afinar la señal.

Especificaciones

Fuente propuesta.

2 Capacitores:
Salida negativa  2200 [F] a 50 [V].
Salida positiva 4700 [F] a 50 [V].

Utilizamos un condensador de alta capacitancia para reducir el rizo, sin embargo al hacerlo también reducimos el tiempo de conducción del diodo, con esto el transformador también se afecta y a medida en que los pulsos de corriente se hacen más estrechos y altos la corriente eficaz aumenta.


Nota:
Se consigue una reducción importante de la variación en amplitud de latensión rectificada.


Determinamos el tamaño del filtro a partir de las simulaciones en el programa Proteus.

Figura 1.



Osciloscopio
Señales:
Amarilla
Señal en la entrada del trasformador. Corriente alterna que viene directamente de la AC de 127 [V].
Azul
Señal en la salida del trasformador. Corriente alterna Vpico = 24 [V].
Rosa
Señal de salida del puente rectificador.
VerdeSeñal de salida del filtro capacitor de 2200 [F].


i. Regulador lineal.
Ya tenemos una señal continua, casi plana, ahora vamos a estabilizarla por completo para que cuando aumente o descienda la señal de entrada a la fuente, no se afecte la salida de la misma. Esto se consigue con un regulador.
Hay varios tipos de reguladores, de tensión fija o de tres terminales, y de tensión variable(cuatro terminales en los que el cuarto terminal es un terminal de control). Poseen un tamaño reducido, alto rendimiento junto con un bajo costo.
La señal rectificada y filtrada va a depender de la tensión de entrada de la carga que alimenta el circuito, y de sus variaciones.
Especificaciones
Fuente propuesta  REGULADORES

Diagrama ideal.

Empleamos tres modelos de reguladores.

LM317Límite operación de 1[A].
Regula el voltaje positivo y de forma variable.
Salida real Vmáx = 17.26 [V].
Salida real Vmin = 1.26 [V].
Diagrama real.



Memoria de cálculos
R1 y R2 dependen de la tensión de salida máxima que queramos obtener.
Para calcular R2 que será nuestra resistencia variable fijaremos R1= 330 [].

Fórmula







7805
Límite de operación de 1[A].
Regula...