FUENTE VARIABLE

*FUENTE DE ALIMENTACION VARIABLE*
HTK-001

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Las fuentes de alimentación variable o de
voltaje variable son equipos electrónicos de
gran utilidad para cualquier estudiante, aficionado o profesional. Estas presentan en
su salida un voltaje capaz de variar a voluntad del operador y mantener una corriente
constante dependiendo por supuesto de las
características técnicas deldiseño de estas.
En este artículo se muestra es diseño y puesta a punto de una fuente capaz de suministrar voltaje entre 1.25 y 25 voltios DC y una
corriente máxima de 1 amperio.
CONCEPTOS BASICOS
El elemento principal de esta fuente de voltaje
variable es el LM317, el cual es un regulador
de voltaje flotante integrado de 3 terminales
capaz de suministrar un voltaje regulado entre
1.25 y 37voltios y una corriente máxima de
1.5 amperio. Es realmente fácil de utilizar necesitando únicamente 2 resistencias externas
para ajusta el voltaje de salida. Viene en diferentes presentaciones de empaque , utilizando
para este diseño el TO-220.
Presenta mejores características de regulación
que los reguladores fijos además de protección
contra sobrecargas, limitación de corriente yprotección térmica.
Para entender el funcionamiento básico de este
regulador observe la fig. 1.

En características normales de operación el
LM317 tiene una referencia nominal de voltaje VREF de 1.25 voltios entre el terminal de
salida y el terminal de ajuste. Esta referencia
de voltaje es convertida en una corriente de
programación IPROG por R1 la cual fluye a
través de R2 hacia tierraproduciendo un voltaje de salida ajustable expresado por:
VSAL=VREF (1+R2/R1) + IADJ*R2
Donde IADJ debe tener un valor típico menor
de 100μA, el cual se mantiene constante y al
circular por R2 produce un pequeño error en
la salida del regulador despreciable en la mayoría de las aplicaciones.
Un condensador de disco de 0.1μF es recomendado como condensador de entrada para
reducir la sensibilidaddel circuito a los cambios de impedancia de la línea de voltaje de
entrada. Aunque el LM317 tiene excelente
estabilidad en la salida un condensador electrolítico de 22μF o de 1μF de tantalum mejora aun mas esta estabilidad. El condensador
CAdj conectado entre el terminal de ajuste
del regulador y tierra previene que el rizado o
ripple sea amplificado en la salida de voltaje
regulado. Uncondensador de 10 μF mejora el
rechazo a este ripple en 15 dB a 120 Hz.
D2

LM317
VIN

VOUT

VSAL

2

LM317

VENT

3

VOUT

VIN

VSAL

2

ADJ

3

ADJ

VENT

+

R1

1

D1

1

+

VREF

CENT

R1

+

VREF

CSAL
R2

IPROG

AJUSTE
IADJ

+

AJUSTE

C AJUSTE

R2

FIG. 1 CONFIGURACION DEL CIRCUITO
BASICO

FIG 2 REGULADOR DE VOLTAJE CONDIODOS DE PROTECCION

Cuando se utilizan condensadores externos en
cualquier regulador de voltaje se hace necesario agregar diodos de protección para prevenir
descargas de estos a través de puntos de baja
corriente en el regulador pudiendo ocasionar
daños a este. En la figura 2 se observa el
LM317 con sus respectivos diodos de protección. D1 protege el regulador contra descargas
de Csalcuando es cortocircuitada la entrada.
D2 protege contra descargas del condensador
Cadj a través del regulador el caso que la salida de este sea cortocircuitada. La combinación
de D1 y D2 previene contra descargas de Cadj
en el caso que exista un cortocircuito en la salida de regulación.
En la práctica el regulador LM317 en su encapsulado TO-220 solo disipa un máximo de
15 vatios para lo cuales necesario colocarle un
disipador de calor para evitar daños o mal funcionamiento del mismo. La potencia disipada
para un determinado valor de voltaje y corriente de salida viene dada por:
VATIOS= (Vent —Vsal) * I;
La máxima corriente que se puede obtener viene dada por:
I= VATIOS /(Vent—Vsal);
La tensión máxima que se puede aplicar en la
entrada del regulador en relación con la tensión...