Proyecto de Fuente de Voltaje de 1A y Salida de 30v

Principios de Electrónica Universidad General Capitán Gerardo Barrios

Introducción

En este trabajo realizado se aprenderá a construir una fuente de

corriente directa, se pondrá en uso los conceptos visto en clase y se

aprenderá más mediante la práctica durante el desarrollo de este

circuito. También se pondrá en práctica todo lo aprendido del año

pasado usar la breadboard, medición de elementos eléctricos con el

tester y otros elementos.

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Objetivos

-Se pondrá en práctica todos los elementos visto en clase como

transformador, capacitores, diodo, resistencias, etc.

-Se aprenderá acerca del uso de los diferentes circuitos integrados

dentro de la fuente y su funcionalidad.

- Y lo más importante se aprehenderá a diseñar en breadboard y en

tarjeta de cobre la fuente de voltaje que será de ayuda en los

momentos de comprobar el funcionamiento correcto de los diferentes

circuitos construidos en todo el año.

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Fuente de Voltaje

La carga no fluye a menos que exista una diferencia de potencial.

Para que haya una corriente constante se necesita una bomba

eléctrica adecuada que mantenga la diferencia de potencial. Todo

dispositivo que crea una diferencia de potencial se conoce como una

fuente de voltaje.

Una fuente de voltaje de salida regulado, es un dispositivo, que nos

brinda una tensión de salida de corriente directa, necesaria para

hacer funcionar la mayoría de circuitos electrónicos, ya sea en

aparatos diseñados por fabricantes e industrias grandes, o en nuestro

caso para nuestro taller o laboratorio experimental, para hacer

pruebas necesarias y saber del correcto o incorrecto funcionamiento

de nuestros circuitos electrónicos.

Estas fuentes se construyen a partir de los requerimientos necesarios

para satisfacer las condiciones de los usuarios.

Utilidad de una fuente de voltaje.

Una fuente de alimentación regulada sirve para alimentar cualquier

circuito o aparato electrónico con la única condición de que el aparato

en cuestión no consuma más corriente (amperaje) del que puede

entregar la fuente.

Las fuentes no solo entregan voltaje sino también corriente dentro de

un cierto rango, es muy importante que no se le exija a la fuente más

corriente de la que puede suministrar con seguridad.

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Elementos que se emplean en la fuente de voltaje

1. Transformador: Dispositivo utilizado para elevar o reducir el

voltaje. Está formado por dos bobinas acopladas

magnéticamente entre sí, más sus conexiones de entrada y

salida.

2. Puente de Diodo rectificador: Su construcción está basada en la

unión PN siendo su principal aplicación como rectificadores.

Este tipo de diodos (normalmente de silicio) soportan elevadas

temperaturas (hasta 200ºC en la unión), siendo su resistencia

muy baja y la corriente en tensión inversa muy pequeña.

Gracias a esto se pueden construir diodos de pequeñas

dimensiones para potencias relativamente grandes,

desbancando así a los diodos termoiónicos desde hace tiempo.

Sus aplicaciones van desde elemento indispensable en fuentes

de alimentación como en televisión, aparatos de rayos X y

microscopios electrónicos, donde deben rectificar tensiones

altísimas.

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3. Capacitador: un capacitador es como una pequeña batería.

Aunque trabajan de maneras totalmente diferentes, los

capacitadores y las baterías pueden almacenar energía

eléctrica. Como ya sabrás si has leído

la sección dedicada a las

baterías, dichos elementos tienen dos

terminales. Dentro de las

baterías, unas reacciones químicas

producen electrones en un terminal, y en el otro terminal los

electrones son absorbidos. Un capacitador es mucho más

sencillo que una batería, ya que no puede producir nuevos

electrones, solo los almacena.

4. Regulador de voltaje: es un equipo eléctrico que acepta una

tensión de voltaje variable a la entrada, dentro de un parámetro

predeterminado y mantiene a la salida una tensión constante

(regulada).

A continuación se presenta el diagrama de bloques del diseño de una

fuente, tomando en cuenta como va a funcionar nuestra fuente.

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A simple vista se nota que cada parte esta dispuesta según un

ordenamiento lógico del funcionamiento, y se describe que tipo de

señal se esta obteniendo desde la entrada de corriente alterna, el

transformador, la parte de rectificación de la señal, el filtrado, la

regulación, hasta que tipo de señas llegara a la carga.

La tarea de la "fuente" o fuente de alimentación de cualquier equipo o

aparato electrónico es obtener el o los niveles adecuados de corriente

directa a partir del voltaje de línea (120 VRMS).

Las fuentes de voltaje reguladas se diseñan, y este diseño queda

plasmado en un diagrama, el que incluye todos los componentes de

la fuente, una a una y la forma en que estas estarán dispuestas en el

circuito para un correcto funcionamiento

Herramientas ha utilizar en la construcción de la fuente

de voltaje

Pinzas

Pasta de soldadura

Estaño

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Tarjeta de cobre

Soldador eléctrico

etc.

Procedimiento

1. se prueba el circuito en breadboard

2. Se dibuja el circuito en un programa

3. Imprimir el circuito elaborado

4. Dibujarlo en la tarjeta de cobre

5. Luego quemarlo en percloruro de hierro

6. Se taladra el circuito

7. Se suelda con sus respectivos elementos

8. se une con su chasis.

Materiales para la fuente

1. Elementos del circuito

2. Percloruro de hierro

3. Tarjeta de cobre

4. Plumón especial o liquid paper

5. Cable de cobre

Lista de componentes

1. Circuitos integrados: 1 Regulador de voltaje LM317T (U1)

2. Diodos:

1 puente de diodos de 2 amperios o más.

3. Resistores:

1 de 220Ω / ohmios (R1), 1 de 12kΩ (R2)

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


4. Capacitores:

1000/35 (C1), 1 de 1MF de 50 V (C2), 470/35 (C3) y 10/35

(C4).

5. Otros:

1 Transformador 110 / 220V. CA a 24V. CA de 2 amp. en el

secundario, 1 Fusible de 1.5 amperios del lado del secundario ó

de acuerdo a la potencia requerida en el secundario.

Circuito

Regulador de 1.25 – 30 V 1 A

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


Fuente regulada, variable de 0 a 15V(con protección contra "cortos")

Diagrama de la fuente:

A continuación se describe una lista de cada uno de los componentes

de colocados en el anterior diagrama:

T1 – Transformador de 120 o 220V (según la red) con secundario de

16 + 16V

Q1 - Transistor 2N3055 u otro de similares características (ECG130,

BD182, etc.)

Q2 - Transistor BD137 u otro de similares características (ECG373,

etc.)

Q3 - Transistor 2SC536 u otro de similares características (ECG85,

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etc.)

C1 - Condensador electrolitico (filtro) 3300 uF 25V

C2 - Condensador electrolitico (filtro) 470 uF 25V

C3 - Condensador 0.1 uF 100V

D1 y D2 - Diodos rectificadores 1N5402 (ECG5802) o equivalentes.

D3 - Diodo Zener de 15V 400mW

D4 - Diodo 1N4007

R1 - Potenciometro 47K

R2 - Resistor 270 ohms 3W

R3 - Resistor 1000 ohms 1W

R4 - Resistor 0.47 ohms 5W

R5 - Potenciometro del tipo "pre-set" 470 ohms

Si se desea, se puede agregar un voltímetro (0 a 15V) y un

amperímetro (2A) para convertirla en una fuente que nos proporcione

datos mas fácilmente, lo que hará mas optimo y sencillo el trabajo.

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