Fuente Regulable de Voltaje

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA

CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS

FUENTE REGULABLE DE VOLTAJE

ALUMNO:

BARRERA BECERRA JOSÉ LUIS (207563159)

MATERIA:

ET204 - LABORATORIO DE ELECTRÓNICA I

SECCIÓN:

D02

PROFESOR(A):

JOSE TRINIDAD GUILLEN BONILLA

CICLO:

2015-B

FECHA:

2 OCTUBRE - 20 NOVIEMBRE/2015

UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA I (ET204) SEC: D02 20/11/2015

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Contenido Resumen ............................................................................................................................................. 2

Transformación de voltaje (Transformador) .................................................................................... 2

Rectificación ................................................................................................................................... 2

Filtrado ........................................................................................................................................... 3

Regulación ...................................................................................................................................... 3

Desarrollo ........................................................................................................................................... 4

I. Transformador ............................................................................................................................. 4

II. Rectificación ................................................................................................................................ 5

III. Filtrado....................................................................................................................................... 7

IV. Regulación ................................................................................................................................. 8



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Resumen Tiene 4etapas importantes, Transformación, Rectificación, Filtrado y Regulación

Transformación de voltaje (Transformador)

Para esta etapa se emplea un dispositivo eléctrico conocido como transformador de voltaje el

cual permite obtener voltajes mayores o menores de los producidos por una fuente de energía

eléctrica de corriente alterna por lo general entre 105 y 120V RMS

El transformador se compone de dos enrollamientos o embobinados eléctricamente aislados

entre sí, devanados sobre el mismo núcleo de hierro o aire. Una corriente alterna que circula

por uno de los devanados genera en el núcleo un campo magnético alterno, del cual la mayor

parte atraviesa al otro devanado por medio del flujo magnético a través del núcleo. Al

devanado al cual se le suministra la potencia se llama primario, y el que cede la potencia se

llama secundario

El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva

de una señal de corriente alterna

Rectificación

Polarización directa [Figura 1] El diodo permite el paso de la corriente sin restricción Los voltajes de salida y de entrada son iguales, la intensidad de la corriente puede calcularse mediante la ley de ohm Elimina los ciclos negativos de la señal de entrada

Figura 1

Polarización inversa [Figura 2] El diodo no conduce, quedando el circuito abierto No existe corriente por el circuito, y en la resistencia de carga RL no hay caída de tensión Elimina los ciclos positivos de la señal de entrada

Figura 2



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Para el puente de diodos la onda quedaría de la siguiente manera

Filtrado

En esta etapa se busca eliminar la forma de onda de CA de la señal de entrada, por lo que la etapa de filtrado es necesaria, suele estar conformada por capacitores Los capacitores se cargan cuando la señal llega a su valor máximo que entrega la etapa de rectificación y cuando baja la tensión se descargan lentamente y se cargaran cuando nuevamente la señal llegue a su valor máximo, logrando con esto una señal lo más similar posible a CD Es muy difícil lograr transformar una señal e CA a CD porque siempre queda un residuo conocido como riple o rizado, a mayor eliminación de rizado la señal se asemejará a una señal de CD

Regulación

Esta etapa busca mantener el voltaje de salida estable independiente de la entrada, existen

dos tipos de reguladores

Lineales. Son reguladores de baja potencia y eficiencia que permiten la regulación de

voltaje ajustando la caída de tensión en un transistor entre la entrada y la salida, esto

quiere decir que la tensión de entrada siempre será mayor que la salida, además de

disipar en forma de calor la energía que no es utilizada

Conmutados. Son para alta potencia, suele utilizar un transistor en configuración

switch, esto permite en momentos tensión y corriente nulas. Según la configuración se

puede elevar, bajar e invertir la tensión de entrada



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Desarrollo

I. Transformador

A la entrada de la señal tenemos un voltaje aproximado de 123V (Primario) en corriente alterna

y a la salida del transformador un voltaje aproximado de 2.5V (Secundario) por lo que la

relación del transformador seria aproximadamente

𝑁ù𝑐𝑙𝑒𝑜 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 (2.5𝑐𝑚)𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 (2.5𝑐𝑚)

𝐴𝑟𝑒𝑎 = 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑥 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 = 2.5𝑐𝑚 𝑥 2.5𝑐𝑚 = 6.25𝑐𝑚2

El resultado se debe dividir por la constante 42 de la siguiente forma

42

𝐴 𝑛ú𝑐𝑙𝑒𝑜=

42

6.25𝑐𝑚2= 6.72𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜

Entonces 𝑁𝑝 = (𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜 ∗ 𝑉𝑝) = 6.72 ∗ 123 = 826.56𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠

Por lo tanto 𝑁𝑝

𝑁𝑠=

𝑉𝑝

𝑉𝑠 𝑁𝑠 =

𝑁𝑝𝑉𝑝

𝑉𝑠

=826.56

123

2.5

= 16.79𝑣𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠

𝑉𝑝

𝑉𝑠=

123𝑉

2.5𝑉=

𝑁𝑝

𝑁𝑠=

826.56

16.79= 49.2 ≈ 50

Por lo tanto se podría decir que el voltaje seria 50 ∶ 1 aproximadamente



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II. Rectificación

Físico

Simulado



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Fisico Simulado

Resultados “Polarización directa”

Entrada 𝑽𝒑𝒊𝒄𝒐−𝒑𝒊𝒄𝒐 Salida 𝑽𝒑𝒊𝒄𝒐−𝒑𝒊𝒄𝒐

2𝑣 480𝑚𝑉 3𝑉 950𝑚𝑉 4𝑉 1.5𝑉 4.5𝑉 1.78𝑉



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Resultados “Polarización inversa”

Entrada 𝑽𝒑𝒊𝒄𝒐−𝒑𝒊𝒄𝒐 Salida 𝑽𝒑𝒊𝒄𝒐−𝒑𝒊𝒄𝒐

2𝑣 −480𝑚𝑉 3𝑉 −920𝑚𝑉 4𝑉 −1.44𝑉 4.5𝑉 −1.72𝑉

PUENTE DE DIODOS

Rectificación parte positiva

Rectificación parte negativa

III. Filtrado

Sin Capacitor Con Capacitor

Voltaje Positivo

Voltaje Negativo



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IV. Regulación

Como se puede observar la parte positiva nos entrega un voltaje de 21V y la parte negativa

21.4V que serían negativos por lo que le pondremos el signo (-)

Continuando con la practica anterior de la etapa del filtrado se procede a la colocación de los

reguladores L7812 a la salida de la terminal más positiva, este regulador nos proporciona una

salida de 12V aproximadamente a costa de un pequeño o grande aumento de temperatura en

el dispositivo y el regulador L7805 nos proporciona una salida de 5V del voltaje que entra a este

componente

Se puede observar con mayor apreciación en el osciloscopio, a continuación se muestra la salida

que nos proporciona cada componente

Parte más positiva

𝐿7812 𝐿7805

𝐿7912 𝐿7905

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