Fuente De Voltaje Fija A 5V A 1 Amp

Fuente de voltaje variable
Análisis de circuitos

18/11/2011
Instituto Tecnológico de Querétaro


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Diseño y elaboración de una fuente regulada
1. En las especificaciones que se necesitan son:

1. El voltaje de salida debe ser a 5 V.
2. El amperaje debe ser de 1 A.
3. El voltaje de Rizo no debe ser mayo al 10%.
4. Elfactor de seguridad debe estar al doble.
5. El voltaje y el amperaje deben ser constantes durante 2 min.

2. Material:
1. Fusible de 0.5 A.
2. Interruptor.
3. Transformador de 12 V.
4. 4 diodos a 2 A.
5. 1 Capacitor de 4700mF a 25 V.
6. LM7805 con disipador de calor.
7. 2 Resistencias de 10 Ω a 10 Watts c/u.

Diagrama de la fuente de voltaje

3.Procedimiento:
En esta practica será la segunda opción que se dio que fue el voltaje de salida a 5 V a 1 Ampere por lo tanto su potencia debe ser a
P=VI= (5V) (1A) = 5 Watts.
Como se va a usar el voltaje de salida a 5 V usaremos el regulador LM7805 que permite cambiar la corriente que se obtiene a los 5 V para lo que se necesita conocer su datasheet que mostraremos a continuación.
DATASHEET del LM7805:Características:
1.-Salida de corriente hasta 1A.
2.- Tensiones de salida de 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24[V]
3.-Protección de sobrecarga térmica
4.-Protección contra cortocircuitos
5.-Salida de transistor operativo de seguridad Zona de Protección
Descripción:
La serie de tres MC78XX/LM78XX/MC78XXA. Terminal de reguladores positivos están disponibles en el TO-220/D-PAK paquete y con salidafija varias tensiones, que los hace útiles en una amplia gama de las aplicaciones. Cada tipo de empleo a internos de limitación de corriente, térmico apagado y la protección de operación segura zona, por lo que es en esencia indestructible. Si disipación de calor adecuada se proporciona, se puede entregar más corriente de salida 1A. Aunque fue diseñado principalmente como reguladores de voltajefijo, estos dispositivos se pueden utilizar con los componentes externos de obtener los voltajes y corrientes ajustables.

Vp = 12.02 V
Conociendo sus características podemos saber como conectarlo y cuanto puede soportar para que el regulador funcione se necesita un mayor voltaje de lo que va transformar sin excederse demasiado por lo cual se consiguió un transformador de 12 V a 2 A. cuando sehizo la medición de voltaje del transformador dio un voltaje de 16.1 V. con una resistencia interna de 0.4 Ω por lo cual se decidió usar la mitad del transformador para así resultara un voltaje de salida a 8.05 V y su Vp = 12.02 V para lo que es una grafica senoidal
8.05 V

Ahora conociendo el voltaje de salida se realizo la medición de los diodos que se usaran a 2 A. por factor deseguridad. Teóricamente son a 0.7 V para que funcione cuando se realizo la medición con el multímetro el voltaje de cada diodo fue de 0.562 V por lo cual para calcular el Vp lo haremos con la ecuación de:
Vrms = Vp/√2
Pero antes de calcular el voltaje pico al voltaje del regulador le restamos 1.124 V que es voltaje obtenido de los dos diodos que trabajan. A lo que da un voltaje de
Vrms = 8.05 V –1.124 V = 6.925 V
Por lo tanto el voltaje pico obtenido es de
Vp = Vrms*√2 = (6.925 V) (√2) = 9.7948 V
Lo que significa que significa que antes de pasar por el capacitor se tiene un Vp = 9.7948 V
Aunque la función principal que van hacer los diodos es hacer un puente de diodos que provoque que la frecuencia se duplique para que así rectifique la señal como corriente directa, así si nuestrafrecuencia era de 60 Hz ahora será de 120 Hz
Vp = 9.7948 V

6.925 V

Ahora el capacitor lo que hace es eliminar el voltaje de rizo haciendo una grafica de esta forma:

Para calcular el capacitor y saber que mi voltaje de rizo este en el rango del 10% usamos esta ecuación que me transforma directamente el voltaje de rizo al 10 %
C= (5*I) / (f*Vmax)
Sabiendo que Vmax = Vp realizamos los...