PRACTICA 2 (FUENTE REGULADA).doc

7/25/2019 PRACTICA 2 (FUENTE REGULADA).doc

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PRCTICAS DE ELECTRNICA LINEAL FUENTE REGULADA

PRCTICA 2 -2 DISEO DE UNA FUENTE REGULADA DE VOLTAJE

OBJETIVO GENERAL

Analizar, calcular, medir e interpretar las partes fundamentales que componen una fuentede voltaje regulada, utilizando reguladores integrados lineales.

Objetivos !"ti#$%!"es

Usar el software de simulacin TINA para analizar, medir e interpretar las partes

fundamentales que componen una fuente de voltaje regulada, utilizando reguladoresintegrados lineales.

Calcular, armar medir los par!metros que entrega una fuente de voltaje regulada

usando reguladores integrados lineales en el la"oratorio de electrnica.

&!te"i!% 'e#es!"io

#oftware de simulacin de circuitos $se sugiere el software TINA% &anual de pr!cticas de 'lectrnica (ineal

)roto"oard

)inzas de punta corte

Ca"les

(as componentes estar!n de acuerdo al circuito de la fuente presentada en la pr!ctica

DESARROLLO DE LA PRCTICA

'n la actualidad e*isten varios m+todos t+cnicas para o"tener un voltaje de corrientedirecta regulado. 'ntendi+ndose por regulado que el voltaje que entrega la fuente paraalimentar algn circuito o carga, se mantenga lo mas constante esta"le que sea posi"leaunque -aa variaciones en el voltaje de alimentacin o en la demanda de corriente en lacarga.

(os sistemas de regulacin m!s comunes son el tipo Serie, Paralelo y el Conmutado oInterruptible, en la presente pr!ctica el diseo aplicacin que estudiaremos ser! la de

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un regulador de voltaje tipo #erie. 'ste concepto se puede comprender "as!ndose en eldiagrama de la figura /01.

2

3i

INA45

6UT

7egulador #erie

7(

Ajuste 3o

3o

Concepcion 8asica de un Circuito 7egulador de 3oltaje en #erie.

Figura 2-1. Concepto Bsico de un Regulador de Voltaje de CD Tipo Serie.

'n este circuito lo que se "usca es que el voltaje de salida 3o, se mantenga constante oinaltera"le, an cuando -aa variaciones de 3i de 7( de la temperatura T , es decir que9

0;0;0 ===dT

dV

dR

dV

dV

dVO

L

O

i

O

Todo esto dentro de un cierto rango, para el cual esta calculado el diseo de la propiafuente.

)ara lograr lo anterior, se -ace uso de circuitos Integrados que internamente a contienenun sistema retroalimentado, que esta continuamente tomando informacin del voltaje deentrada, del voltaje de salida de la temperatura, para siempre ofrecer una impedancia

entre las terminales del regulador IN 6UT :I6$3e,7(,T% que logre que9

i

LIO

L

O V

RZ

RCteV

+

==

despejando :I6, tenemos9

L

O

Oi

IO RV

VVZ

=

(uego entonces, la funcin del circuito regulador serie es ajustar en forma autom!tica elvalor de la impedancia :I6, en funcin de los valores que se tengan en la resistencia decarga 7( del voltaje de entrada 3i, es decir, que se tiene un ajuste continuo en el tiempo, en funcin de estos par!metros, de manera que el voltaje de salida 3o se mantengasiempre en un voltaje constante, el cual cam"iar! de acuerdo a lo requerido por el usuariode la fuente mediante los elementos que se tengan en la terminal de ajuste del regulador#erie. (as compensaciones a los valores de la :I6por efectos de la Temperatura se -acenen forma interna dentro del circuito.

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(()* Dise+o ,e $' Re$%!,o" ,e Vo%t!je ,e CD Se"ie()2 $s!',o $' Re$%!,o" ,e ( Te".i'!%es

Al aparecer en el mercado los dispositivos integrados reguladores #erie de tresterminales, permiti simplificar enormemente el diseo de fuentes de voltaje de C4reguladas, al grado que para tal fin "asta con utilizar solo dos resistencias en funcin dela relacin de las mismas, se o"tiene el voltaje de salida deseado, adem!s muc-os deestos circuitos a est!n preparados para que se auto protejan en caso de que latemperatura del integrado su"a muc-o o "ien se limita la corriente de salida cuando lademanda sea maor a la que puede soportar el dispositivo o "ien a la potencia que losdispositivos reguladores pueden disipar. )ara tener una idea clara de los dispositivosreguladores su diseo, se muestra el circuito t;pico sus e*presiones matem!ticas parael diseo en la figura /0/.

IN

A45

6UT

(&


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@BB mA o -asta 1./ Amp, dependiendo de la nomenclatura encapsulado del circuitoregulador.

()( Dise+o ,e $'! F$e'te ,e Vo%t!je ,e CD/ Re$%!,! Se"ie/()0 #o' P"ote##i1' ,e Sob"e#o""ie'te

'n esta seccin ejemplificamos el circuito de una fuente de voltaje varia"le de C4regulada, utilizando el regulador de < terminales (&


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Tomando en cuenta la e*presin del voltaje 36que aparece en la figura /0/ los valoresque aparecen en el circuito de la figura /0


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T

Tiempo KsL

5 24# 45# &4# 155#

I7(

5

1

3AC

-255

5

255

3A45

5

14

3C1

5

(5

3o

5.5

25.5

3sec

-(5

(5

Figura 2-4. Se7ales 8ue se :/tienen en la Fuente de Voltaje Regulada0

Vistas en For#a Separada.

Al analizar las gr!ficas de comportamiento de la figura /0E, mediante el uso de loscursores del simulador TINA, se puede o"servar que de"ido al valor de C


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Corriente en la carga 7(de los EB a =E mseg.

Corriente en la carga 7(de los =E a 1BB mseg.

3oltaje de rizo pico a pico de los /E a EB mseg.

3oltaje de rizo pico a pico de los EB a =E mseg.

3oltaje de rizo pico a pico de los =E a 1BBmseg.

3oltaje de salida 36

Cuando a los 1BBmseg entra el interruptor #


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3oltaje de rizo pico a pico de los 1BB a 1EB mseg

3oltaje de rizo pico a pico de los 1EB a /BBmseg.

3oltaje de salida 36de los 1BB a 1EB mseg.

3oltaje de salida 36de los 1EB a /BB mseg.

Corriente en la carga 7(de los 1BB a 1EB mseg.

Corriente en la carga 7(de los 1EB a /BB mseg.

()5 Dise+o ,e $'! F$e'te ,e Vo%t!je ,e CD Re$%!,!()6 #o' P"ote##i1' ,e Re#o"te ,e Co""ie'te

'n la pr!ctica en algunas ocasiones se necesita que cuando -aa demanda e*cesiva decorriente, la fuente de voltaje deje de suministrar la alimentacin al circuito con esto seauto proteja al mismo tiempo proteja a la carga de la misma $que en la maor;a de loscasos no es una resistencia sino otro circuito el+ctrico o electrnico% evite que se dae.

)ara eso se -an desarrollado circuitos de proteccin que se conocen con el nom"re t;pico

de Circuitos de Recorte de Corriente. )ara llevar a ca"o la simulacin adaptaremos a lafuente de la figura /0< de la seccin anterior, un circuito de recorte de corriente, utilizandopara ello un dispositivo de cuatro capas #C7, dic-a aplicacin se muestra en la >igura /0=, para poder tra"ajar con el, a"re el arc-ivo con el nom"re F$e'te Re$%!,! Se"ie (*P"ote## 78SCR)TSC.

'l circuito de la figura /0= es "!sicamente el mismo circuito regulador serie de la seccinanterior, solo que a este ltimo se le -a agregado un circuito de proteccin de recorte decorriente, formado por el #C7, los transistores T1, T/ T


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N1 N/

T712

3G191

G71

V

+

3sec

C1 ? =B u>

IN

A45

6UT

U1

4/

41

7/ ? //B

)6T EH2

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2

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71/ ? 1.E o-ms

V

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3o

7( ? B

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C ? 1Bu

3C

71 ? = o-ms 7< ? = 6-ms

CE ? 1B u>

I7(

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#C7 /N1EE

7 ? 1.EH

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