Fuente alimentacion

[FUENTE DE ALIMENTACION] UPEA

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Universidad Pública y Autónoma de El Alto

ELECTRONICA BASICA

Nombres:1. Paola Jacqueline Mamani Torrez2. Nilda Rebeca Chuquichambi Paxi3. Vanessa Mamani Aruhiza

Paralelo: 4to “A”Docente:Inge. Guillermo Martin Uría Ovando

FUENTE DEALIMENTACION


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ÍNDICE:1. RESUMEN2. INTRODUCCIÓN

A) CONCEPTOS BÁSICOS3. TIPOS DE FUENTES4. Fuentes de alimentación para PCs y caso práctico, diseño de unaFuente para ordenador.5. MATERIAL Y METODOS

A) AnexosA) DescripciónB) Procedimiento

6. FUNDAMENTO TEORICO7. RESULTADOS8. CONCLUSION9. BIBLIOGRAFIA


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FUENTE DE ALIMENTACION1. RESUMEN

El siguiente trabajo de laboratorio de una fuente de alimentación consiste en losprocedimientos siguientes:

En la primera parte se implementara el diseño de una fuente dealimentación, que se quiere imprimir en la placa, para ello debemos usarun software Circuit Wizard u otro software, este software nos permitecrear esquemas de circuitos electrónicos.

En la segunda parte se va a calcar el circuito impreso, en la placa paraluego repasar con el indeble y seguidamente poner en el aguajuntamente con el corrosivo o llamado también perclorato férrico, y porúltimo se perfora la placa.

Para paso tenemos que conocer muy bien el circuito así que lo másimportante es tener un plano, en nuestro caso de un temporizador.

En la tercera parte una vez terminado de quemar la placa, se debe ircolocando los componentes sobre la placa para que queden firmes ysoldar bien los componentes a la placa.

Y seguidamente se dará algunos ejemplos para su mejor comprensión.

2. INTRODUCCIÓN

La FUENTE DE ALIMENTACIÓN es aparato electrónico modificador de laelectricidad que convierte la tensión alterna en una tensión continua.

En lo que refiere la historia se describe que en la industria no se contaba conequipos eléctricos, seguidamente a medida que pasaron los años seempezaron a introducir dispositivos eléctricos no muy sofisticados que no eranmuy sensibles a sobretensiones, luego llegaron los equipo más modernos quenecesitaban de bajos voltajes y por lo tanto eran muy sensibles a


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sobretensiones, cambios bruscos o ruido en las tensiones de alimentación porlo que se da inicio a la construcción de fuentes de alimentación queproporcionaran el voltaje suficiente en estos dispositivos garantizando laestabilidad de la tensión que ingresa al equipo.Pero hoy en día los equipos electrónicos, en su mayoría, funcionan concorriente continua, así, el dispositivo que convierte la corriente alterna acorriente continua, en los niveles requeridos por el circuito electrónico aalimentar, se llama fuente de alimentación.

Existen básicamente dos tipos de fuente de alimentación:• LA FUENTE CONMUTADA• LA FUENTE REGULADACada una con sus características, tienen sus ventajas y desventajas. Se utilizauna de ellas de acuerdo al uso final que van a tener, es decir, según losrequerimientos de estabilidad y rendimiento que tenga la carga a alimentar.

CONCEPTOS BÁSICOS

Una fuente convencional:Este es su diagrama en bloques: para explicar el funcionamiento de una fuenteconvencional.

1. Transformador de entrada:Modifica los niveles de tensión alterna a los requeridos por el circuito aalimentar. El trasformador de entrada reduce la tensión de red (generalmente


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220 o 120 V) a otra tensión más adecuada para ser tratada, solo puede trabajarcon corrientes alternas, esto quiere decir que la tensión será alterna en salida yentrada..El esquema de un transformador simplificado es el siguiente:

La corriente que circula por el arrollamiento primario (el cual está conectado a lared), genera una circulación de corriente magnética por el núcleo deltransformador. Esta corriente magnética será más fuerte cuantas más espiras(vueltas) tenga el arroyamiento primario. Si acercas un imán a un transformadoren funcionamiento notarás que el imán vibra, esto es debido a que la corrientemagnética del núcleo es alterna, igual que la corriente por los arroyamientos deltransformador..2.- Rectificador a diodosEl rectificador es el que se encarga de convertir la tensión alterna que sale deltransformador en tensión continua. Para ello se utilizan diodos. Un diodoconduce cuando la tensión de su ánodo es mayor que la de su cátodo. Es comoun interruptor que se abre y se cierra según la tensión de sus terminales:


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El rectificador se conecta después del transformador, por lo tanto entra tensiónalterna y tendrá que sacar tensión continua, es decir, un polo positivo y otronegativo.

EJEMPLOS DE RECTIFICADORES:

Rectificador a un diodoEl rectificador más sencillo es el que utiliza solamente un diodo, su esquema esde la siguiente manera:

Rectificador en puenteEl rectificador más usado es el llamado rectificador en puente, su esquema esel siguiente:

3. El filtro:La tensión en la carga que se obtiene de un rectificador es en forma de pulsos.Es un ciclo de salida completo, la tensión en la carga aumenta de cero a unvalor de pico, pero después de nuevo a cero. Esta no es la clase de tensióncontinua que precisan la mayor parte de circuitos electrónicos. Lo que senecesita es una tensión constante, similar a la que produce una batería.Para obtener este tipo de tensión rectificada en la carga es necesario emplearun filtro.


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El tipo más común de filtro es el del condensador a la entrada, en la mayoría delos casos perfectamente válido. Sin embargo en algunos casos puede no sersuficiente y tendremos que obviar los componentes adicionales.

Filtro con condensador a la entrada:Este es el filtro más común y seguro que lo conocerás, basta con añadirUn condensador en paralelo con la carga (RL), de esta forma:

Efecto del condensador en la conducción del diodo:Anteriormente se dice que el diodo solo conduce cuando el condensador secarga. Cuando el condensador se carga aumenta la tensión en la salida, ycuando se descarga disminuye, por ello podemos distinguir perfectamente en elgráfico cuando el diodo conduce y cuando no. En la siguiente figura se harepresentado la corriente que circula por el diodo, que es la misma que circulapor el transformador:

La corriente por el diodo es a pulsos, aquí mostrados como rectángulos parasimplificar. Los pulsos tienen que aportar suficiente carga al condensador paraque pueda mantener la corriente de salida constante durante la no conduccióndel diodo. Esto quiere decir que el diodo tiene que conducir "de vez" todo lo que


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no puede conducir durante el resto del ciclo. Es muy normal, entonces, quetengamos una fuente de 1 Amperio y esos pulsos lleguen hasta 10 Amperios omás. Esto no quiere decir que tengamos que poner un diodo de 10 amperios,Un 1N4001 aguanta 1 amperio de corriente media y pulsos de hasta 30amperios.Valores recomendables para el condensador en un RECTIFICADOR ENPUENTE:Si quieres ajustar el valor del condensador al menor posible esta fórmula tedará el valor del condensador para que el rizado sea de un 10% de Vo (regladel 10%):C = (5 * I) / (ƒ * Vmax)Dónde:C: Capacidad del condensador del filtro en faradiosI: Corriente que suministrará la fuenteƒ: frecuencia de la redVmax: tensión de pico de salida del puente (aproximadamente Vo).4.- El regulador:Un regulador o estabilizador es un circuito que se encarga de reducir el rizado yde proporcionar una tensión de salida de la tensión exacta que queramos. Enesta sección nos centraremos en los reguladores integrados de tres terminales

que son los más sencillos y baratos que hay, en la mayoría de los casos son lamejor opción.Las ideas básicas de funcionamiento de un regulador de este tipo son:1. La tensión entre los terminales Vout y GND es de un valor fijo, no variable,que dependerá del modelo de regulador que se utilice.2. La corriente que entra o sale por el terminal GND es prácticamente nula y nose tiene en cuenta para analizar el circuito de forma aproximada. Funcionasimplemente como referencia para el regulador.


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3. La tensión de entrada Vin deberá ser siempre unos 2 o 3 V superior a la deVout para asegurarnos el correcto funcionamiento.Los tipos de reguladores que se suelen usar son:- Reguladores de la serie 78XX:

- Regulador ajustable LM317

3. FUENTES CONMUTADAS:Las fuentes conmutadas fueron desarrolladas inicialmente para aplicacionesmilitares y aeroespaciales en los años 60, por ser inaceptable el peso yvolumen de las lineales, se han desarrollado desde entonces diversas topologíay circuitos de control, algunas de ellas son de uso común en fuentesconmutadas para aplicaciones industriales y comerciales.

3.1.1 Rectificación y filtro de entradaLas fuentes conmutadas son convertidores cc-cc, por lo que la red Debe serpreviamente rectificada y filtrada con una amplitud de rizado aceptable. Lamayoría de las fuentes utilizan el circuito de la Fig.1 para operar desde 90 a 132Vac o de 180 a 260 Vac según sea la posición del conmutador..Es conveniente conectar en paralelo con estos otros condensadores tipo MKPpara mejor desacoplo de alta frecuencia de conmutación. Los rectificadoresdeben soportar una tensión inversa de 600v.

3.1.2 Pico de arranqueAl arrancar una fuente conmutada, la impedancia presentada a la red es muybaja al encontrarse los condensadores descargados, sin una resistencia enserie adicional la corriente inicial sería excesivamente alta. En la Fig.1, TH1 yTH2 son resistencias NTC (coeficiente negativo de temperatura), que limitanesta corriente a un valor aceptable. Las fuentes de media y gran potenciadisponen de circuitos activos con resistencia limitadora que se cortocircuito por


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medio de relés o de conmutadores estáticos cuando ya están loscondensadores cargados. En el caso de las fuentes de AMV se utiliza untransistor MOS-FET de potencia.

3.1.3 Protección contra transitoriosAdemás del filtrado de ruidos reinyectados a la red que incorporan las fuentesconmutadas, es aconsejable la utilización de un varistor conectado a la entradapara proteger contra picos de tensión generados por la conmutación en circuitosinductivos de las proximidades o por tormentas eléctricas.

3.1.4 CONFIGURACIONES BÁSICASLas fuentes conmutadas son de circuitos relativamente complejos, peropodemos siempre diferenciar cuatro bloques constructivos básicos:1) En el primer bloque rectificamos y filtramos la tensión alterna de entradaconvirtiéndola en una continua pulsante.2) El segundo bloque se encarga de convertir esa continua en una ondacuadrada de alta frecuencia (10 a 200 kHz.), la cual es aplicada a una bobina oal primario de un transformador.3) El tercer bloque rectifica y filtra la salida de alta frecuencia del bloqueanterior, entregando así una corriente continua pura.4) El cuarto bloque se encarga de comandar la oscilación del segundo bloque.Este bloque consiste de un oscilador de frecuencia fija, una tensión dereferencia, un comparador de tensión y un modulador de ancho de pulso(PWM). El modulador recibe el pulso del oscilador y modifica su ciclo de trabajosegún la señal del comparador, el cual coteja la tensión continua de salida deltercer bloque con la tensión de referencia.


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En la mayoría de los circuitos de fuentes conmutadas encontraremos el primer yel tercer bloque como elementos invariables, en cambio el cuarto y el segundotendrán diferentes tipos de configuraciones. A veces el cuarto bloque seráhecho con integrados y otras veces nos encontraremos con circuitos totalmentetransistorizados.El segundo bloque es realmente el alma de la fuente y tendrá configuracionesBasics: BUCK, BOOST, BUCK-BOOST.3.1.5 CONFIGURACIONES BÁSICAS RECOMENDADASLas configuraciones más recomendadas por los fabricantes se diferencian enpotencia, modo, precio, utilidad y calidad. Son muy comunes las siguientesconfiguraciones:CIRCUITO DE POTENCIA:• Convertidores DC (Buck) - 5 Watts• Flyback - 50 Watts• Forward (Boost) - 100 Watts• Half-Bridge - 200 Watts• Full-Bridge - 500 WattsFLYBACK:• Rango desde 50 hasta 100 vatios.• Variación del voltaje de entrada: Vin +10%, -20%• Eficiencia del convertidor: h = 80%• Regulación por variación del ciclo de trabajo: d(max) = 0.4• Máx. corriente de trabajo en el transistor:Iw = 2 Pout / (h d (max) Vin (min) 1.41) = 5.5 Pout / VinDada su sencillez y bajo costo, es la topología preferida en la mayoría de losconvertidores de baja potencia (hasta 100 w).Modo Discontinuo: es el modo Boost estrictamente, donde la energía se vacíacompletamente del inductor antes de que el transistor vuelva aencenderse.


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Modo Continuo: antes que la bobina se vacié enciende nuevamente eltransistor. La ventaja de este modo radica en que el transistor sólo necesitaconmutar la mitad de un gran pico de corriente para entregar la misma potenciaa la carga.FLYBACK de salidas múltiples:La figura muestra la simplicidad con que pueden añadirse salidas aisladas a unconvertidor Flyback.Los requisitos para cada salida adicional son un secundario auxiliar, un diodorápido y un condensador. Para la regulación de las salidas auxiliares sueleutilizarse un estabilizador lineal de tres terminales a costa de una pérdida en elrendimiento.FORWARD (DIRECTO):• Rango desde 50 hasta 250 vatios.• Variación del voltaje de entrada: Vin +10%, -20%• Eficiencia del convertidor: h = 80%• Regulación por variación del ciclo de trabajo: d (max) = 0.4• Máx. corriente de trabajo en el transistor:Iw = Pout / (h d (max) Vin (min) 1.41) = 2.25 Pout / VinEs algo más complejo que el sistema Flyback aunquerazonablemente sencillo y rentable en cuanto a costes para potenciasde 100 a 250w.Cuando el transistor conmutador«T» está conduciendo «ON», la corriente crece en el primario del transformadortransfiriendo energía al secundario. Como quiera que el sentido de losdevanados el diodo D2 está polarizado directamente, la corriente pasa a travésde la inductancia L a la carga, acumulándose energía magnética en L..FORWARD de salidas múltiples:


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Por cada salida adicional es necesario un secundario auxiliar, dos diodosrápidos, una inductancia y un condensador de filtro. Esto hace que sea máscostoso que el Flyback.Para mejorar la regulación en las salidas auxiliares se utilizan estabilizadoreslineales.PUSH-PULL (Contrafase):• Rango desde 100 hasta 500 vatios.• Variación del voltaje de entrada: Vin +10%, -20%• Eficiencia del convertidor: h = 80%• Regulación por variación del ciclo de trabajo: d (max) = 0.8• Máx. corriente de trabajo en el transistor:

Iw = Pout / (h d (max) Vin (min) 1.41) = 1.4 Pout / Vin(FORWARD)• Máx. tensión de trabajo del transistor: Vw = 2 Vin (Max) 1.41 + tensión deprotección.Una precaución que debe tenerse en cuanta en este tipo de circuitos es que lascaracterísticas de conmutación de los transistores deben ser muy similares, ylos devanados tanto en primario como en secundario han de ser perfectamentesimétricos, incluso en su disposición física en el núcleo.También se ha de tener en cuenta, que los transistores conmutadores soportanen estado «OFF» una tensión doble de la tensión de entrada.HALL-BRIDGE (Semipuente):• Rango desde 100 hasta 500 vatios.• Variación del voltaje de entrada: Vin +10%, -20%• Eficiencia del convertidor: h = 80%• Regulación por variación del ciclo de trabajo: d (max) = 0.8 Máx.corriente de trabajo en el transistor:Iw = 2 Pout / (h d (max) Vin (min) 1.41) = 2.8 Pout / Vin (FORWARD)


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• Máx. tensión de trabajo del transistor: Vw = Vin (max) 1.41 + tensión deprotecciónBRIDGE (Puente):• Rango desde 500 hasta 1000 vatios• Variación del voltaje de entrada: Vin +10%, -20%• Eficiencia del convertidor: h = 80%• Regulación por variación del ciclo de trabajo: d (max) = 0.8• Máx. corriente de trabajo en el transistor:Iw = Pout / (h d (max) Vin (min) 1.41) = 1.4 Pout / Vin (FORWARD)• Máx. tensión de trabajo del transistor: Vw = Vin (max) 1.41 + tensiónde protección3.1.6 Caso práctico de una fuente conmutada:Diseño de una fuente conmutadaMATERIAL:1 UA78S40PC1 CAPACITOR 4.7n Fd.1 CAPACITOR 100u Fd.1 BOBINA DE 32u hy.1 RESISTOR 1.2k, 101, 0.1, 1, 47ohms.1 POTENCIOMETRO.1 DIODO de 8 AMP.DESARROLLO:Para el desarrollo de esta práctica nos basamos en el convertidor de dc-dc desubida, el voltaje de entrada es de 12 volts y a la salida tenemos 24 volts de dc.para el cálculo de esta práctica nos basamos en las fórmulas de diseño en lashojas de especificación del circuito 78s40 de Motorola.Ahora mostramos el diseño con estas fórmulas:Datos:VS=Vin=12.Vout= 24


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Iout=1 amp.Vripple= 1% = voltage rizo.ton=1.1471toffton>=10us ; toff>=10us.(ton+toff)<=50us.toff=10us.CT=45x10-5x toff =45 x10-5 x10us= 4.5nFd aprox. 4.7nFd.Por lo tanto:ton=10.44us x 1.1471 = 11.98usSe decidió poner un capacitor de 100ufd. a 63 volts.R1+R2=24KohmR1= Potenciómetro de 25K.Con estos valores de resistores, capacitores y bobina se procedió al armadodel convertidor. cabe señalar que para la construcción de la bobina se usó untoroide. aquí mostramos el circuito terminado:MEDICIONES:Se midió el voltaje rizo y fue de: .525 volts que se aproxima a nuestros valoresde cálculo, también se puso a la salida 2 focos, se midió la corriente y fue de.95 amp, y el voltaje de salida fue de 23.9 volts este valor se acercó mucho alcalculado.Se pusieron distintas cargas, para valores de impedancia que no pidieran máscorriente mayor a 1 ampere el voltaje se mantenía constante, pero al pedirlemás corriente el voltaje de salida se caía, como era lo pensado. por lo generalEl convertidor funciono correctamente en los rangos aceptables.

REGULADORES CON CONMUTACIÓN EN EL PRIMARIO.En la figura muestra el circuito básico de un regulador con conmutación en elprimario. La tensión de la red es rectificada directamente por medio de unpuente de diodos. Los condensadores alisadores conectados en serie C1, C2,


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tienen entonces cada uno una tensión de 150 V. Con los transistoresconmutadores, T1 y T2, las tensiones* U1 +150 V, si T1 conduce* -150 V, si T2 conduce pueden ser aplicadas alternativamente al arrollamientoprimario del transformador de alta frecuencia. El primario está conectado alrectificador de red de tal manera que por el no circula corriente continua. Estoevita que el transformador se sature si los tiempos de conducción de T1 y T2 noson iguales.La tensión alterna del secundario del transformador es rectificada por un circuitopuente. Esta conexión particular es preferible para este tipo de regulador ya queen un instante cualquiera sólo hay un diodo que produce perdidas.

REGULADORES CON CONMUTACIÓN EN EL SECUNDARIO.En la primera figura muestra el circuito básico de un regulador con conmutaciónen el secundario (el regulador reductor). El transistor T1 es periódicamentepuesto en estado de corte y en estado de saturación con una frecuencia de 20kHz aproximadamente. El diodo D evita que sean inducidas altas tensiones enla reactancia durante la puesta en el corte del transistor ya que mantiene el flujode corriente en la reactancia. Así, durante el tiempo de corte, no solo elcondensador sino también la reactancia contribuyen a la corriente de salida, yde esta manera se obtiene una tensión de salida bien aislada sin pérdida dePotencia.

Fuentes reguladasReguladores lineales:Operan con c.c. a la entrada: VCCEquivalen a una resistencia con valor de ajuste automático.Basan su funcionamiento en la caída de tensión en elementos disipativos.


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Tienen bajo rendimiento.Fuente regulada:TIPOS DE REGULADORES LINEALES:REGULADOR EN SERIEEsta configuración suele utilizarse cuando la carga es grande, el diagrama debloques de un regulador en serie. Del diagrama deducimos que la potenciadisipada será:REGULADOR EN PARALELOEsta configuración suele utilizarse cuando la carga es pequeña. El circuito estáAuto protegido frente a cortocircuitos, el diagrama de bloques de un reguladoren serie, la potencia disipada será:

DIFERENCIAS ESENCIALESEl regulador paralelo impide que las variaciones de la corriente de cargaaparezcan en la fuente 1ª aislándose la carga de la fuente 1ª, que es buenopara frecuencias elevadas.La energía disipada, en forma de calor, en el regulador serie aumenta enproporción directa con la carga, mientras que en el regulador paralelo disminuyeal aumentarla..FUENTES REGULADAS DE TENSIÓNREGULADOR DE TENSIÓN SERIE: Por Seguidor De Emisor.Una fuente con una regulación deficiente tiene una impedancia interna alta.Solución: usar un seguidor de emisor transformando la impedancia interna dealta a baja.Este tipo de reguladores son los más usados.REGULADOR DE TENSIÓN PARALELO: Con DerivaciónEstá constituido por un circuito de estabilización por diodo Zener y un transistorque observe los cambios de corriente necesarios para compensar lasvariaciones de la V de salida.Ventaja: constituye una protección contra cortacircuitos.


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Desventaja: puede malgastarse mucha potencia en comparación con elseguidor de emisor.ELEMENTOS DEL REGULADOR EN SERIEUna fuente de tensión regulada usa, normalmente, un circuito automático decontrol que detecta las variaciones de la tensión de salida y los corrigeautomáticamente. Los elementos de un sistema de control son:1.- Elemento de referencia2.- Elemento de muestra3.- Elemento comparador4.- Amplificación de la señal de error.5.- Elemento de Control.ELEMENTO DE REFERENCIADa una tensión de referencia lo más estable posible, bajo un amplio margen decorriente de funcionamiento.Generalmente está constituido por un diodo Zener y su resistencia depolarización.Se suele conectar a la salida, aunque puede hacerse a la alimentación deentrada.ELEMENTO DE MUESTRADa una señal proporcional a la de la salida.Suele ser un divisor de tensión resistivo, con un pequeño ajuste, situado a lasalida de la fuenteELEMENTO COMPARADORAnaliza en cada instante la señal proveniente del elemento de muestra con lafija de referencia de forma que intenta equilibrar las variaciones producidas a lasalida.Generalmente deberá ser un transistor o un amplificador operacional.Existen 2 circuitos típicos para tensión de salida alta o baja.A) COMPARADOR DE BAJA TENSIÓN (VS BAJA)Con transistor: Si VS aumenta VBE aumenta IC del transistor es mayorCon amplificador operacional


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B) COMPARADOR DE ALTA TENSIÓN (VS ALTA)

Transistor con base en el elemento de referenciaTransistor con base en el elemento de muestra

C) COMPARADOR CON AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

En los casos en que es necesaria una alta compensación térmica, se usa unamplificador diferencial, con dos transistores idénticos.Para VS bajaPara VS altaAMPLIFICADOR DE LA SEÑAL DE ERROREstá formado por un amplificador de acoplo directo, en muchos casosconstituidos por un solo transistor.Este elemento amplifica las variaciones producidas en el comparador y laseleva a un nivel tal que puedan excitar al bloque de control.

ELEMENTO DE CONTROLSu misión es la de controlar las variaciones de la tensión de salida, aumentandoo disminuyendo su caída de tensión colector-emisor, así como la de permitir lacirculación de la corriente necesaria a la salida. Su diseño puede ser unaconexión Darlington con una resistencia R que se comporta como una fuente decorriente constante (I) denominada Prerregulador.

REGULADOR SERIE COMPLETOEn la figura se muestra el montaje de un regulador serie.CASO PRÁCTICO:Los componentes.Los componentes necesarios para este tipo de fuentes son:(1) transistor NPN, T1 = BD 139 o similar 50V -- 0'5 A(2) transistor NPN, T2, T4 = BD 241B o similar 50V -- 1'5A(1) transistor NPN, T3 = 2N3055 o similar 80V -- 3A


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(3) diodos 1N4007(1) diodo LED rojo 5 m/m(1) condensador electrolítico C1 200 uf/63V(1) condensador cerámico de 47 a 100nf(1) puente rectificador de 5 A(9) resistencias de 1/4 de vatio(3) resistencias de 5 vatios 0'5 W(2) potenciómetros de 10kW(1) relé Rl de un contacto N.O.(1) transformador de red 220V - 15V : 3 o 5 A(1) pulsador M y refrigeradores adecuados.

EL CIRCUITO PRÁCTICO.

Con estos ejemplos se dispone de unos esquemas sobre fuentes dealimentación reguladas que pueden servir como punto de partida para otrosproyectos y por qué no, con unos pocos componentes y un poco de nuestrotiempo.

EL CIRCUITO CON EL I.C. μA723Un circuito integrado bastante utilizado para realizar fuentes de alimentaciónajustables, es el popular μA723PC encapsulado DIL de 14 patillas, el cualadmite una elevada tensión de entrada de 40V que dopándola puede llegarsobre los 120V dando una salida ajustable entre 2V y 37V a 150 mA, pero enalgunos casos como en fuentes para transmisión, se vuelve bastante inestable,por lo que respecta a mi experiencia.

4. FUENTES DE ALIMENTACIÓN PARA PC´S:


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Diferencias entre tipos de fuentes de alimentación, instalación paso apaso de fuentes ATX y consejos para su correcto funcionamiento.

Transformación.Este paso es en el que se consigue reducir la tensión de entrada a la fuente(220v o 125v) que son los que nos otorga la red eléctrica.Esta parte del proceso de transformación, como bien indica su nombre, serealiza con un transformador en bobina, la salida de este proceso generará de5 a 12 voltios.

2. Rectificación.La corriente que nos ofrece la compañía eléctrica es alterna, esto quiere decir,que sufre variaciones en su línea de tiempo, con variaciones, nos referimos avariaciones de voltajes, por tanto, la tensión es variable, no siempre es lamisma, eso lógicamente, no nos podría servir para alimentar a los componentesde un PC, ya que imaginemos que si le estamos dando 12 voltios con corrientealterna a un disco duro, lógicamente no funcionará ya que al ser variable, noestaríamos ofreciéndole los 12 voltios constantes.

3. FiltradoAl disponer de corriente continua, que es lo que nos interesaba, no obstante,aún no nos sirve de nada, porque no es constante, y no nos serviría paraalimentar a ningún circuitoLo que se hace en esta fase de filtrado, es aplanar al máximo la señal, para queno hayan oscilaciones, esto se consigue con uno o varios condensadores, queretienen la corriente y la dejan pasar lentamente para suavizar la señal, así selogra el efecto deseado.


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4. EstabilizaciónExiste una señal continua bastante decente, casi del todo plana, ahora solo nosfalta estabilizarla por completo, para que cuando aumenta o descienda la señalde entrada a la fuente, no afecte a la salida de la misma..3. TIPOS DE FUENTESDespués de comentar estas fases de la fuente de alimentación, hay quediferenciar los dos tipos que existen actualmente.Las dos fuentes que podremos encontrarnos cuando abramos un ordenadorpueden ser: AT o ATX.

5. MATERIAL Y METODOS

Resistencias Condensadores Semiconductores R1 1k0 Ω C1 4700uf 50V D2 a D5 Rectificadores R2 0’5 Ω C2 47uf 35V D1, D6 diodos 1N4148 R3 47 Ω C3 10nf 63V T1 NPN 2N3055 R4 220 Ω Aj C4 50uf 63V T2 NPN BD139 R5 470 Ω C5 1nf cerámico T3 NPN BD241 R6 1k Ω T4, T5 NPN BC337 R7 3k3 Ω Aj Dz1 Diodo zener 8’1V R8 10k Ω R9 1k Ω Varios R10 47 Ω Transformador 220V : 36V 2A + 6V 150mA R11 10k Ω Aj Radiador de aluminio para T1 (TO-3) R12 1k5 Ω Radiador de aluminio para T2 R13 470 Ω


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Anexos

A) Descripción El diseño de fuentes de alimentación estabilizadas mediante reguladores

integrados monolíticos (reguladores fijos), resulta sumamente fácil.Concretamente para 1A (amperio) de salida, en el comercio conencapsulado TO-220, se dispone de los más populares en las siguientestensiones estándar de salida:

TABLA1

Tipo 1A positivo Tensión/Salida

UA7805 5

UA7806 6


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UA7808 8

UA7809 9

UA7812 12

UA7915 15

UA7818 18

UA7824 24

UA7830 30

UA79XX Versión negativo =

Todos estos reguladores tienen en común que son fijos y queproporcionan adecuadamente refrigerados una corriente máxima, de 1A.Veremos un ejemplo en el esquema básico de una fuente dealimentación de 5 V y 500 mA que se muestra en la imagen:

Además de estos, en el mercado se pueden encontrar los reguladoresajustables de tres patillas o más, con diferentes encapsulados en TO-220AB, TO-3 y SIL, según la potencia y fabricante. Los más popularesson los 78MG, LM200, LM317, LM337 y LM338, etc.

Los fabricantes de los reguladores recomiendan que la tensión entregadapor el secundario del transformador debe ser como mínimo 3V superior ala tensión nominal del regulador (para un 7812, la tensión del secundario


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mínima será de 15V o mayor), esto también tiene que ver con laintensidad de consumo que se le exija a la salida de la fuente.

B) Procedimiento

La fuente a crear sea con tres salidas. Una regulada de 0 a 24V por 1ª, decorriente máxima y dos fijas, una de 5V y otra de 12V ambas con un máximo de1A. La razón por la que entregan máximo 1A de corriente es porque eso es loque pueden soportar los integrados utilizados.

La fuente cuenta con todo tipo de protecciones.

Diseño

El diseño del impreso se puede realizar a mano o con ayuda de un software, eneste caso, se utilizó el PCB Circuit Wizard.

6. FUNDAMENTO TEORICO

Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte las tensionesalternas de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente

http://www.unicrom.com/Tut_corriente_electrica.asp


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continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que seconecta.

Una fuente de alimentación básica consiste en tres secciones básicas.Dependiendo de los requerimientos de cada dispositivo, las secciones puedenser simples o extremadamente complejas. Cada parte sirve para un o máspropósitos, y son los siguientes:

Diseño de Fuentes de alimentación

Componentes de una fuente de alimentación:

La función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna enuna tensión continua y lo más estable posible, para ello se usan los siguientescomponentes:

1.- Transformador de entrada;2.- Rectificador a diodos;

3.- Filtro para el rizado;4.- Regulador (o estabilizador) lineal, este último no es imprescindible.

7. RESULTADOS

Componentes principales

Primero que nada tenemos lo más importante, el trafo (transformador), es untrafo de 12+12V con punto medio, o sea, para los que no conocen, en la salidadel secundario tiene tres cablecitos.

Midiendo con un voltímetro encontramos 12V entre el centro y un extremo, lomismo con el otro extremo, y, si medimos de extremo a extremo encontramos24V.

Al elegír este tipo de trafo es por la siguiente razón:

Cuando se utilicen las líneas de bajo voltaje (5 y 12) el trafo estará trabajandosolo con 12V para que en los integrados que realizan la regulación de voltaje no

http://www.unicrom.com/Tut_transformador.asp

http://www.unicrom.com/Tut_multimetro.asp

http://www.unicrom.com/Tut_voltaje.asp


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haya una caída de tensión muy grande, a modo de ejemplo, en el IC que realizala regulación a 5V si yo aplico los 24V completos estará habiendo una caída de19V los cuales quedan inutilizados y solo generaran calor en el integrado, locual requerirá un disipador más grande.

8. CONCLUSIONCuidado con tocar el interruptor selector de voltaje que algunas fuentes llevan,

este interruptor sirve para indicarle a la fuente si nuestra casa tiene corriente de220v o 125v si elegimos la que no es tendremos problemas.Es conveniente, revisar de tanto en tanto, el estado del ventilador de la fuente,pensar, que si no tenemos instalado en la parte posterior del equipo unventilador adicional, es nuestra única salida de aire.Un ventilador de fuente defectuoso puede significar el final de tu equipo,elevando la temperatura del sistema por encima de la habitual.

9. BIBLIOGRAFIA

[1]Titulo: “APUNTES DE ELECTRONICA”. Guillermo Martin,Uría. Editorial Madrid, 1999.

[2]Titulo: “CIRCUITOS ELECTRONICOS”. Joshep A. Edminister,1965.

[3] Titulo: “CIRCUITOS SERIES Y PARALELOS”.

[4]Titulo: “CIRCUITOS ELÉCTRONICOS.”.Karithood.

http://www.unicrom.com/tut_disipadores.asp

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