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8/17/2019 Fuente de Alimentacion 01.pdf
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MÓDULO
“MEDICIÓN Y NÁLISIS DE COMPONENTES Y CIRCUITOS ELECTRÓNICOS”
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Alimentación de circuitería electrónica.•
Tensión continua (5V, 10V, 12V, 15V...) Uso de baterías.
• Poca autonomía y coste elevado.
Red eléctrica.• Fuente primaria de uso más frecuente.• Obtener tensión continua a partir de la tensión de red
Rectificador FiltroPasivo ReguladorVCA VCC
Transformador
Carga
electrónica
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Transformador
TRANSFORMADOR + RECTIFICADOR
Convierten la tensión CA en una tensión con valor
medio no nulo.•Elección de transformador asociada al rectificador elegido.
1
2
1
2
1
1
2
2
i N
N i
v N
N v
Varias posibilidades.• Primario – Secundario.• Toma media en secundario.
Transformador
Comportamiento ideal.
Reductor.• Determinar N1 : N2.
Aislamiento galvánico.• Protección del usuario.
N 2
i 1
i 2
v 1
v 2
N 1
N 2
i 1
i 2
v 1
v 2
N 1
v 1
N 1
v 2
v 2
N 2
N 2
v 1
N 1
v 2
v 2
N 2
N 2
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TRANSFORMADOR + RECTIFICADOR
Rectificadores
V
V N
N
1
2
v 1
v 2
t
t
v 1 v 2
N 1 : N
2
v 1
v 2
N 1
N 2
N 2
v 1
v 2
t
t
V
V N
N
1
2
v 1 v
2
N 1 : N
2
v 1
v 2
t
t
V
V N
N
1
2
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TRANSFORMADOR + RECTIFICADOR
Rectificadores
Calidad de la tensión de salida.• Valor medio• Rizado
T
v T
v 0
d1
t t v
v v r
ef
22
t
V
T
t
V
T
v =——— 2·V
r = 0,48
v =— V
r = 1,21
t
V
T
v =— V
r = 1,21
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Reducir el rizado de la tensión.
Análisis aplicando principio de superposición.
Transformador
+
Rectificador
• Asegurar comportamiento lineal.
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Reducir el rizado de la tensión.
Análisis aplicando principio de superposición.
Transformador
+
Rectificador
• Asegurar comportamiento lineal.• Permitir que la componente continua llegue a la carga.• Quedarse con la componente alterna.
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Reducir el rizado de la tensión. Análisis aplicando principio de superposición.
Transformador
+
Rectificador
• Asegurar comportamiento lineal.
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Reducir el rizado de la tensión.
Análisis aplicando principio de superposición.
Transformador
+
Rectificador
• Asegurar comportamiento lineal.• Permitir que la componente continua llegue a la carga.• Quedarse con la componente alterna.
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Filtro por bobina
Elección del
valor de L .
• i L > 0.
• Z L(ca) >> R L .ve(ca)
Z L = 2·
·f ·L
RLve(cc)
Z L = 0
RL
ve(cc) =—— 2·V
ve(ca) = -——·cos (2
t) -——·cos (4
t) + ···2·V
3·
4·V
15·
Rectificador ve RL
iL
L
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Filtro por bobina y condensador
Rectificador ve RL
iL
L
C
Mejora el funcionamiento.• C contribuye a quedarse
con la componente ca.
Elección de los valores deL y de C.• Z C(ca) << R L .
• Z L(ca) >> Z C (ca) .
• i L
> 0.
(cc)
(ca)
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Filtro por condensador
Rectificador ve RL
C
Evita el uso de inductancias.
Análisis más complejo.
• Pesadas y voluminosas para frecuencias de 50 / 100Hz.
• La evolución de corrientes y tensiones en el circuito da lugar ainstantes en los que los diodos del rectificador están inversamentepolarizados. Comportamiento no lineal.
• No es posible aplicar el principio de superposición.
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Vp
Vp
FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Filtro por condensador
v 1 v 2
Funcionamiento
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
v 1 v 2
Filtro por condensador Funcionamiento
Vp
Vp
v 1 v 2 v 1 v 2 v 1 v 2
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FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Filtro por condensador Análisis
Tensión de salida: exponencial y senoidal.
Simplificación: aproximación por onda triangular. •
Considera descarga lineal del condensador.• Simplifica cálculos.
• Un análisis detallado resultaría complicado.
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v 2
V p
FILTRADO DE LA TENSIÓN RECTIFICADA
Filtro por condensador Análisis
T / 2
V r
Supone descarga delcondensador acorriente constante.
El valor V r es conocido.• Limitado por especificaciones.
• i C = i carga .
i C ——— v 2(cc)
R L
V r =— ·——— ·— 1
C
V2(cc)
R L
T
2Tomar un condensador superior alvalor calculado.
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