Practica _3_ok.doc

8/18/2019 Practica _3_ok.doc

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Instituto Tecnológico de CuliacánIngeniería Eléctrica

Laboratorio: Electrónica Analógica Materia: ElectrónicaAnalógica

Practica No: 3

Título: Fuente regulable simétrica

Integrantes:

Duración (hrs!: 2 hrs.

Pro"esor:

M.C. Heraclio Heredia Ureta

#o"t$are utili%ado:• Liveire

• !C" #i$ard

Materiales: % "a&uelita 2 'erminal "loc( )3 entradas* % !uente recti+cador 2,, - 2 A / Ca0acitores de % uF 2 Ca0acitores de %,,, uF 2 Ca0acitores de %, uF % Circuito integrado LM3%1' % Circuito integrado LM331' 2 esistencias de 22, a 4 #. 2 !otenciómetros multi5vueltas de 6 ( % L7nea eléctrica %2, ml de cloruro 8érrico 9, ml de agua !a0el cuche :oldadura de esta;o stico% Fibra +na de aluminio% ?m0resora a laser% !lancha

#eguridad e igiene: :eguir las medidas de seguridad e higieneindicadas en el reglamento interno del Laboratorio.

http://www.seit.mx/index.asp


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Introducción

Podemos definir fuente de alimentación como aparato electrónico modificador de laelectricidad que convierte la tensión alterna en una tensión continua.

Remontando un poco la historia, anteriormente en la industria no se contaba con equiposelectrónicos, solo dispositivos eléctricos no muy sofisticados, por lo que no eran muy

sensibles a sobretensiones; posteriormente, con la llegada de equipo más modernos que

trabajan a bajos voltajes, los cuales son muy sensibles a sobretensiones y cambios bruscos o

ruido en las tensiones de alimentación, se inició la construcción de fuentes de alimentaciónque proporcionan el voltaje suficiente de estos dispositivos y garantian la estabilidad de la

tensión que ingresa al equipo.

!oy en d"a los equipos electrónicos, en su mayor"a, funcionan con corriente continua, as", el

dispositivo que convierte la corriente alterna a corriente continua, en los niveles requeridos

por el circuito electrónico a alimentar, se llama fuente de alimentación.

#n resumen la función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una

tensión continua.

#$isten básicamente dos tipos de fuente de alimentación%

& 'a fuente conmutada& 'a fuente regulada

(ada una con sus caracter"sticas, sus ventajas y desventajas, se utilia de acuerdo al usofinal que van a tener, es decir, seg)n los requerimientos de estabilidad y rendimiento que

tenga la carga a alimentar

Conceptos Básicos

Existen básicamente dos tipos de fuente de alimentación

& 'a fuente conmutada

& 'a fuente lineal *o también conocida como regulada+

Fuentes conmutadas

'as fuentes conmutadas fueron desarrolladas inicialmente para aplicaciones militares y

aeroespaciales en los aos -. Por ser inaceptable el peso y volumen de las lineales, se han

desarrollado desde entonces diversas topolog"as y circuitos de control, algunas de ellas

e$ponemos ya que son de uso com)n en fuentes conmutadas para aplicaciones industriales ycomerciales.


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Fuentes lineales

(ircuito compuesto por componentes electrónicos que convierten el voltaje alterno endirecto, una pila seca, bater"a o acumulador y dinamo giratorio con una magnitud apropiada

para alimentar (ircuitos #lectrónicos a los cuales se conecta.

Partes Componentes

/na fuente de alimentación lineal consta de varias partes; 0ransformador, rectificador y

filtro, aunque en muchos casos se utilia además un regulador de voltaje.

0ransformador% 1e encarga de aumentar o disminuir la magnitud de voltaje que aparece en

el devanado primario, sin que var"e esencialmente su forma de onda.

Rectificador% 'a forma de onda salida del rectificador muestra que el voltaje es

unidireccional pulsante y por tanto, cuenta con un valor promedio de (2 y un contenido de

armónicos que es necesario eliminar, a fin de obtener el voltaje directo puro.

3iltro% 'a función del filtro es disminuir o eliminar los componentes de (4 que e$isten en el

voltaje de salida del rectificador y tal disminución dependerá mucho de las caracter"sticasdel rectificador y de la calidad del filtro.

Regulador de tensión% #stá determinado por las posibilidades que tenga el sistemaalimentado de admitir las variaciones que e$perimenta el voltaje directo de salida cuando

ocurren cambios en la corriente de la carga, es decir, cambios en el consumo de corriente de

los circuitos que son alimentados por la fuente u otras variaciones.

Transformación #sta es la primera etapa en toda fuente de alimentación lineal, a diferencia de las fuentes

conmutadas. #l transformador o transformador de entrada como se le conoce com)nmente,

reduce la tensión que proviene de la red *generalmente entre 56v76v+ a otra tensión más

adecuada para poder ser tratada. (omo todos los transformadores trabajan con corrientealterna la tensión que se le sea suministrada debe de ser alterna y la que se obtiene a la salida

también debe de ser alterna.

#l transformador es un dispositivo capa de transformar una corriente de alta tensión a otra

tensión pero más baja. #stá constituido por dos o más bobinas de material conductor

*primario y secundario+, aisladas entre s" eléctricamente por lo general arrolladas alrededor de un mismo n)cleo de material ferro magnético.

#l funcionamiento del transformador consiste en que la corriente que circula por la bobina

primaria *conectada a la tensión de red+ genera una corriente magnética en el n)cleo deltransformador, la cual generara una tensión que será mucho mayor cuanto mayor sea el

n)mero de vueltas *espiras+ que tenga la bobina secundaria.


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Rectificación

#l rectificador consiste principalmente en convertir la tensión alterna que sale deltransformador a una tensión de corriente continua. Para llevar a cabo este proceso se utilian

diodos rectificadores, los cuales, cuando la tensión del ánodo es mayor que la del cátodo

dejarán pasar la corriente. #sto servirá como un interruptor que se abre y se cierra seg)n latensión que se le sea suministrada a sus terminales.

#n este caso utiliaremos un puente rectificador el cual consiste de cuatro diodos,

conectados dos en directa e inversa. 1u funcionamiento consiste en que cuando el voltaje es positivo los diodos en directa conducen siendo la tensión de salida igual que la de entrada;

cuando el voltaje es negativo los diodos en inversa conducen de forma que la tensión de

entrada se invierta haciendo que la tensión de salida sea positiva.

#$isten muchos tipos de puentes rectificadores que se venden ya preparados con los cuatro

diodos en un solo componente. #ste chip se compone de cuatro terminales, dos para la

entrada en alterna del transformador, uno la salida positiva y otro la negativa o masa. 'asmarcas que en el encapsulado aparecen suelen ser%

& 8 Para las entradas en alterna

& 9 Para la salida positiva

& 7 Para la salida negativa o masa.

Filtrado

'a mayor"a de los circuitos digitales trabajan con corrientes directas as" que necesitan unaseal lineal en ve de pulsos, debido a esto en el circuito de la fuente necesita integrar un bloque de filtrado el cual se encargara de hacer que las seales en forma de pulso se

trasformen en una seal continua.

'a seal que se obtiene a la salida de la rectificación es una seal en forma de pulsos, puestoque el puente de diodos solo deja pasar la parte positiva de la seal de corriente alterna.

'a forma más sencilla de implementar un circuito efectivo es mediante la cone$ión en paralelo de un capacitor. 2ebido a que es un dispositivo el cual pude almacenar cierta carga

cuando es aplicada una corriente en sus terminales y proporcionar esta carga cuando se le

deja de aplicar la corriente, lo podemos utiliar como filtro.

/n inconveniente de este método es que cuando el capacitor deja de recibir la corriente

comiena descargarse y por lo tanto hay una baja en la intensidad, lo cual solo se reduce el

rio que hay en la seal. 1in embargo, si se agrega una resistencia y otras secciones se puedereducir al m"nimo estos pulsos dejando una seal casi perfecta, ya que los rios se

presentarán en las resistencias en lugar de presentarse en la carga final. #l inconveniente de

este método es la perdida de intensidad debido a la ca"da de voltaje en las resistencias.


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Regulación Positiva (! & /n regulador es el circuito encargado de reducir el riado y de estabiliar la tensión de

salida e$acta a la que deseemos.

& 'a regulación básicamente está compuesta por una resistencia variable de tipo lineal ysemiconductores asociados.

& #l propósito de esta parte es ajustar el voltaje de salida de la fuente al voltaje de carga o

equipo conectado en los bornes de salida de la fuente.

& #sta sección estará enfocada a la regulariación positiva de nuestra fuente, quecomprenderá desde a 9 56volts.

Regulación "egativa (#!

& (omo ya se mencionó en la regulación positiva; la regulación o también llamada

estabiliador es el circuito con el cual se obtiene una tensión deseada.

& : esta parte estará centrada en el trabajo de la regulación negativa.

$na fuente convencional%

#ste es su diagrama en bloques% para e$plicar el funcionamiento de una fuente

convencional.

0ransformador de entrada%

odifica los niveles de tensión alterna a los requeridos por el circuito a alimentar. #l

trasformador de entrada reduce la tensión de red *generalmente 66 o 56


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por el n)cleo genera una tensión que será mayor cuanto mayor sea el n)mero de espiras del

secundario y cuanto mayor sea la corriente magnética que circula por el n)cleo *la cual

depende del n)mero de espiras del primario+.

Por lo tanto, la tensión de salida depende de la tensión de entrada y del n)mero de espiras de

primario y secundario.

Rectificador a diodos

#l rectificador es el que se encarga de convertir la tensión alterna que sale del transformador en tensión continua. Para ello se utilian diodos. /n diodo conduce cuando la tensión de su

ánodo es mayor que la de su cátodo. #s como un interruptor que se abre y se cierra seg)n la

tensión de sus terminales.

&iagrama'#


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Conclusiones'#

1e llegó a la conclusión de que al ingresar un voltaje de 6=< la fuente la regula dependiendo de la

variación de los potenciómetros y permiten la alimentación seg)n la necesidad hoy en d"a los

equipos electrónicos. #n su mayor"a, funcionan con corriente continua, as", el dispositivo que

convierte la corriente alterna a corriente continua, en los niveles requeridos por el circuito

electrónico a alimentar, se llama fuente de alimentación.

EI&E"CI)* &E +) RE)+I,)CI-" &E +) PR.CTIC) (F/T/* &E+CIRC$IT/ 0 &E +/* I"*TR$1E"T/* &E 1E&ICI-"!


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