Fuentes de alimentacion

FUENTES DE ALIMENTACIÓN
CONTENIDO
• 0.- Introducción
• 1.- Transformador de entrada
• 2.- Rectificadores a diodos
o 2.1 Rectificador a un diodo
o 2.2 Rectificador en puente
o 2.3 Rectificador a dos diodos
o 2.4 Caída de tensión en los diodos
• 3.- El Filtro
o 3.1 Filtro con condensador a la entrada
o 3.2 Filtrospasivos RC y LC
• 4.- El regulador
o 4.1 Reguladores de la serie 78XX y 79XX
o 4.2 Regulador variable LM317
o 4.3 Regulador variable de potencia LM350
o 4.4 Disipación de potencia (calor) en los reguladores
Componentes de una fuente de alimentación:
La función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una tensión continua y lo masestable posible, para ello se usan los siguientes componentes: 1.- Transformador de entrada; 2.- Rectificador a diodos; 3.- Filtro para el rizado; 4.- Regulador (o estabilizador) lineal. Este último no es siempre imprescindible.
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1.- Transformador de entrada:
El trasformador de entrada reduce la tensión de red (generalmente 220 o 120 V) a otra tensión mas adecuada para ser tratada. Soloes capáz de trabajar con corrientes alternas. esto quiere decir que la tensión de entrada será alterna y la de salida también.
Consta de dos arroyamientos sobre un mismo núcleo de hierro, ambos arroyamientos, primario y secundario, son completamente independientes y la energía eléctrica se transmite del primario al secundario en forma de energía magnética a través del núcleo. el esquema de untransformador simplificado es el siguiente:
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La corriente que circula por el arrollamiento primario (el cual esta conectado a la red) genera una circulación de corriente magnética por el núcleo del transformador. Esta corriente magnética será mas fuerte cuantas mas espiras (vueltas) tenga el arroyamiento primario. Si acercas un imán a un transformador en funcionamiento notarás que el imánvibra, esto es debido a que la corriente magnética del núcleo es alterna, igual que la corriente por los arroyamientos del transformador.
En el arroyamiento secundario ocurre el proceso inverso, la corriente magnética que circula por el núcleo genera una tensión que será tanto mayor cuanto mayor sea el número de espiras del secundario y cuanto mayor sea la corriente magnética que circula por el núcleo(la cual depende del numero de espiras del primario).
Por lo tanto, la tensión de salida depende de la tensión de entrada y del número de espiras de primario y secundario. Como fórmula general se dice que:
V1 = V2 * (N1/N2)
Donde N1 y N2 son el número de espiras del primario y el del secundario respectivamente.
Así por ejemplo podemos tener un transformador con una relación de transformaciónde 220V a 12V, no podemos saber cuantas espiras tiene el primario y cuantas el secundario pero si podemos conocer su relación de espiras:
N1/N2 = V1/V2
N1/N2 = 220/12 = 18,33
Este dato es útil si queremos saber que tensión nos dará este mismo transformador si lo conectamos a 120V en lugar de 220V, la tensión V2 que dará a 120V será:
120 = V2 * 18,33
V2 = 120/18,33 = 6,5 V
Por el primario yel secundario pasan corrientes distintas, la relación de corrientes también depende de la relación de espiras pero al revés, de la siguiente forma:
I2 = I1 * (N1/N2)
Donde I1 e I2 son las corrientes de primario y secundario respectivamente. Esto nos sirve para saber que corriente tiene que soportar el fusible que pongamos a la entrada del transformador, por ejemplo, supongamos que eltransformador anterior es de 0.4 Amperios. Esta corriente es la corriente máxima del secundario I2, pero nosotros queremos saber que corriente habrá en el primario (I1) para poner allí el fusible. Entonces aplicamos la fórmula:
I2 = I1 * (N1/N2)
0.4 = I1 * 18.33
I1 = 0.4 / 18.33 = 21,8 mA
Para asegurarnos de que el fusible no saltará cuando no debe se tomará un valor mayor que este, por lo menos un 30%...