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I.S.T IDAT MECATRÓNICA

5.3 ETAPA DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN
En el siguiente punto explicamos la creación de nuestra fuente que utilizaremos en nuestro proyecto.
Tomando en cuenta la línea de alimentación del tomacorriente en donde tenemos una caída de tensión de 220v (voltaje eficaz).





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ETAPADE TRANSFORMACIÓN
Para nuestro proyecto necesitaremos una fuente con dos salidas, una que entregue 12v, la cual alimentara los 2 motores de paso a utilizar (en eje x y eje y) y un motor dc (eje z), la otra salida entregara 5v con la cual alimentaremos el microcontrolador 16f877a, el LCD, los dispositivos L297 y L298, principalmente la etapa de control de nuestro sistema.
Según las normas elsecundario de nuestro transformador debe ser de 20 a 30% superior al voltaje regulado que se desea obtener.

PARA 12V
V 12 + 3.6 = 15.6v

PARA 5V
5 + 1.5 = 6.5v



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Para poder calcular asumiremos que:
Usaremos 2 motores de paso de 12V a 40W y consumen 4.5A cada uno, el motor dc es de 12V y solo consume 2A, como en el modo manualexiste la posibilidad de funcionen los tres motores a la vez decimos lo siguiente:
Potencia requerida para los motores



Potencia para la etapa de control

Para el cálculo general tenemos



Calculando la sección del núcleo
P= P.real del transformadorDeterminación del número de espiras para cada bobinado

Para el primario



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Dónde: V1= Voltaje del primario
f = Frecuencia de la red
s = Sección del núcleo
b = Inducción magnética (Gauss)
Constante para que todas las variables estén en el sistema M.K.S
Nota: serecomienda en forma práctica utilizar b=Gauss




Para el secundario
Para 20v



Para 10v





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Para saber que amperaje tendremos en la salida lo calcularemos teniendo en cuenta la potencia en los dos secundarios


Para 20v




Para 10v



La corriente total para todo elsecundario

Con lo cual usaremos un transformador de entrada 220v a 60 Hz con una salida de 10v (para la etapa de control) y otra a 12v (para los motores) con una corriente de 7.3A.

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Calculo de fusibles



La corriente del transformador es 7.36A, por lo tanto la potencia del secundario es:Ahora calculamos la corriente del primario, sabiendo que la potencia del primario es igual al del secundario



Por formula general tenemos



Por margen de seguridad F1= 1A.
ETAPA DE RECTIFICACIÓN
El rectificador es el que se encarga de convertir la tensión alterna que sale del transformador en tensión continua, es decir un polo positivo yotro negativo. Para ello utilizamos diodos, los cuales conducen cuando la tensión de su ánodo es mayor que la de su cátodo. El rectificador se ubica en el secundario del transformador.

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ETAPA DE FILTRO
Hay que tener en cuenta algunos factores, uno de ellos es la corriente que se le va pedir, ya que este es, el factor más importante después de la tensión.Además debemos diferenciar correctamente el significado de tensión eficaz y tensión pico, cuando utilizamos corriente alterna, las tensiones se dan en su valor eficaz la cual está relacionada con la tensión de pico en la siguiente formula:


Para determinar el valor del capacitor electrolítico, ubicado a la salida del puente rectificador y es el encargado principal de la etapa de...