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Fuente de Tensión Regulada
Tabla de ContenidosTabla de Contenidos
Tabla de ContenidosTabla de Contenidos..........................................................................................................1
IntroducciónIntroducción.......................................................................................................................2
Fuente de Tensión ReguladaFuente de Tensión Regulada..............................................................................................3
DefiniciónDefinición..........................................................................................................................3
Fuente regulada de alimentaciónFuente regulada de alimentación.......................................................................................3
Transformación de voltajeTransformación de voltaje.................................................................................................4
RectificaciónRectificación......................................................................................................................5
Rectificador de media ondaRectificador de media onda...........................................................................................5
Rectificador de onda completaRectificador de onda completa......................................................................................6
FiltrosFiltros.................................................................................................................................7
Filtro con condensadorFiltro con condensador..................................................................................................8
Tensión de rizadoTensión de rizado...........................................................................................................8
Filtrado de onda completaFiltrado de onda completa.............................................................................................9
Filtro RCFiltro RC............................................................................................................................9
Filtro LCFiltro LC..........................................................................................................................10
RegulaciónRegulación.......................................................................................................................11
Clasificación y tipos de reguladoresClasificación y tipos de reguladores............................................................................11
Reguladores lineales básicosReguladores lineales básicos.......................................................................................12
Regulación Mediante Circuitos Integrados (IC)Regulación Mediante Circuitos Integrados (IC)..............................................................14
Clasificación general de los CI reguladoresClasificación general de los CI reguladores................................................................14
Parámetros fundamentales de los CI reguladoresParámetros fundamentales de los CI reguladores............................................................15
Máxima y mínima tensión de entradaMáxima y mínima tensión de entrada.........................................................................15
Máxima corriente de salidaMáxima corriente de salida.........................................................................................16
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Fuente de Tensión Regulada
Rechazo al rizadoRechazo al rizado........................................................................................................16
Tolerancia de la tensión de salidaTolerancia de la tensión de salida................................................................................17
Derivación de la tensión de salidaDerivación de la tensión de salida...............................................................................17
Máxima potencia disipableMáxima potencia disipable..........................................................................................18
ConclusiónConclusión.......................................................................................................................19
BibliografíaBibliografía......................................................................................................................22
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Fuente de Tensión Regulada
IntroducciónIntroducción
La evolución de nuestra sociedad está ligada a la de la electrónica. Constantemente
convivimos, muchas veces sin ni si quiera darnos cuenta, con todo tipo de elementos
electrónicos. A diario, se utiliza un coche, un teléfono o se ve la televisión sin saber que
todo ello funciona gracias a la electrónica. Hay una interminable lista de cosas que
hacen la vida mucho más fácil y en las que la electrónica juega un papel crucial.
En general casi todos los circuitos electrónicos funcionan con alimentación continua, sin
embargo por su facilidad de generación, transporte, transformación y uso, la electricidad
de la que se dispone, con más facilidad, es alterna, en sus diversas formas. Es decir, no
siempre disponemos de una fuente eléctrica continua, por lo que nos vemos obligados a
convertir la electricidad alterna. República Dominicana disponemos en cualquier toma
de un domicilio de 120 VAC-RMS, que deben ser tratados para poder alimentar los
circuitos electrónicos que contienen los equipos de música, el aire acondicionado, un
ordenador, un microondas, etc. Este es el punto de partida de las fuentes de alimentación
y reguladores electrónicos, que son los encargados de adecuar los valores de la red de
distribución a los valores necesarios para que funcionen adecuadamente y no sufran
daños dichos circuitos electrónicos, entre otros usos.
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Fuente de Tensión Regulada
Fuente de Tensión ReguladaFuente de Tensión Regulada
DefiniciónDefinición
En general, se entiende por fuente de alimentación de un equipo eléctrico, la parte del
mismo destinada a adecuar las características y parámetros de la energía disponible para
la alimentación del mismo, o fuente de alimentación primaria, con el fin de proveer un
funcionamiento estable y seguro.
Puesto que casi todos los circuitos electrónicos trabajan con corriente directa, es
necesario realizar la conversión de la corriente alterna que se transmite en el país. Para
convertir la tensión alterna en continua se utilizan los circuitos rectificadores. Sin
embargo, la tensión continua disponible a la salida del filtro del rectificador puede que
no sea lo suficientemente buena, debido al rizado, para una aplicación particular o que
varíe su magnitud ante determinados tipos de perturbaciones que puedan afectar al
sistema como por ejemplo variaciones de la carga, de la temperatura o de la red hasta un
10%. En estos casos se precisan circuitos de estabilización o de regulación para
conseguir que la tensión continua a utilizar sea lo más constante posible.
De aquí, el concepto de fuente regulada de alimentación, como un dispositivo
electrónico encargado de suministrar un voltaje o una corriente continua, lo más estable
posible, a los distintos elementos que se conecte a el.
Fuente regulada de alimentaciónFuente regulada de alimentación
Una fuente de tensión regulada utiliza normalmente un circuito automático de control
que detecta, prácticamente de un modo instantáneo, las variaciones de la tensión de
salida y las corrige automáticamente. En general, todo sistema de control requiere los
siguientes elementos básicos:
Elemento de referencia: Para saber si una magnitud ha variado se precisa una referencia,
que deberá ser lo más estable posible.
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Fuente de Tensión Regulada
Elemento de muestra: Su misión es detectar las variaciones de la magnitud en
cuestión (tensiones, temperaturas, presiones, etc.).
Elemento comparador: Su finalidad es comparar, en todo momento, la referencia con
la muestra de la magnitud que pretendemos controlar.
Amplificador de señal de error: La señal de error, que no es más que la diferencia
entre la referencia y la muestra, puede ser de un nivel tan bajo que no puedan accionar
el elemento. En este caso, debe amplificarse.
Elemento de control: Que interpretada la señal de error, amplificada o no, de modo que
contrarreste las variaciones producidas en las magnitudes de salida.
Estos elementos básicos integran normalmente cualquier sistema de control, sea
electrónico, mecánico, hidráulico, etcétera.
Transformación de voltajeTransformación de voltaje
En algunos casos, es necesario reducir o aumentar el voltaje o la corriente disponible
para alimentar un circuito determinado. Para estos fines, se emplea un dispositivo
eléctrico conocido como el transformador de poder. Existen un sin fin de tipos de
transformador de poder. El transformador permite obtener voltajes mayores o menores
que los producidos por una fuente de energía eléctrica de corriente alterna, por lo
general entre 105 y 120 voltios RMS.
Un transformador se compone de dos enrollamientos o embobinados eléctricamente
aislados entre sí, devanados sobre el mismo núcleo de hierro o de aire. Una corriente
alterna que circula por uno de los devanados genera en el núcleo un campo magnético
alterno, del cual la mayor parte atraviesa al otro devanado e induce en él una fuerza
electro- motriz también alterna. La potencia eléctrica es transferida así de un devanado
a otro, por medio del flujo magnético a través del núcleo. El devanado al cual se le
suministra potencia se llama primario, y el que cede potencia se llama secundario. En
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Fuente de Tensión Regulada
cualquier transformador, no todas las líneas de flujo están enteramente en el hierro,
porque algunas de ellas vuelven a través del aire.
RectificaciónRectificación
Un circuito rectificador convierte corriente alterna en corriente directa pulsante que
luego puede filtrarse en corriente directa pura, emulando la producida por las baterías.
Para hacerlo, el rectificador debe conducir corriente con el mínimo de resistencia en
dirección hacia la carga y bloquear su flujo en dirección inversa. El diodo, dispositivo
semiconductor con sus características de corriente unidireccional y unipolar, es muy
adecuado para rectificar.
Rectificador de media ondaRectificador de media onda
El circuito para rectificar media onda se muestra en la siguiente figura. Durante el
semiciclo positivo el diodo queda polarizado en directo, permitiendo el paso de la
corriente a través de él.
Si el diodo es considerado como ideal, este se comporta como un cortocircuito, (ver
gráfico), entonces toda la tensión del secundario aparecerá en la resistencia de carga.
Durante el semiciclo negativo, la corriente suministrada por el transformador querrá
circular en sentido opuesto a la flecha del diodo. Si el diodo es considerado ideal
entonces este actúa como un circuito abierto y no habrá flujo de corriente.
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Fuente de Tensión Regulada
La forma de onda de salida de un rectificador de media onda será como se muestra en la
siguiente figura.
Rectificador de onda completaRectificador de onda completa
En este circuito con puente de diodos, los diodos, D1 y D3 son polarizados en directo en
el semiciclo positivo, los diodos D2 y D4 son polarizados en sentido inverso. Ver que la
corriente atraviesa la carga RL.
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Fuente de Tensión Regulada
El semiciclo negativo, la polaridad del transformador es el inverso al caso anterior y los
diodos D1 y D3 son polarizados en sentido inverso y D2 y D4 en sentido directo. La
corriente como en el caso anterior también pasa por la carga RL en el mismo sentido
que en el semiciclo positivo.
FiltrosFiltros
Los filtros son dispositivos eléctricos que tienden a adecuar una tensión alterna para
utilizarla como alimentación continua de cualquier circuito. Los filtros de alimentación
son sólo una de las aplicaciones de estos pero, debido a su utilidad y simplicidad, vamos
a comenzar con ellos.
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Fuente de Tensión Regulada
Filtro con condensadorFiltro con condensador
La tensión de salida del rectificador de 1/2 onda anterior (una onda pulsante) no muestra
con claridad un voltaje en corriente continua que se pueda aprovechar (no es constante).
Pero si incluimos a la salida de este y antes de la carga un condensador, este ayudará a
aplanar la salida.
Cuando el diodo conduce (semiciclo positivo) el condensador se carga al valor pico del
voltaje de entrada. En el siguiente semiciclo, cuando el diodo está polarizado en inversa
y no hay flujo de corriente hacia la carga, es el condensador el que entrega corriente a la
carga (el condensador se descarga a través de la resistencia de carga). El condensador al
entregar corriente a la carga se descarga (disminuye el voltaje en sus terminales).
Tensión de rizadoTensión de rizado
A la variación del voltaje (∆V) en los terminales del condensador debido a la descarga
de este en la resistencia de carga se le llama tensión de rizado. La magnitud de este
rizado dependerá del valor de la resistencia de carga y al valor del condensador.
En el semiciclo positivo el transformador entrega corriente, a través del diodo, al
condensador C y a la resistencia R. En el semiciclo negativo es el condensador el que
entrega corriente a la resistencia (se descarga).
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Fuente de Tensión Regulada
Si el condensador es grande significa menos rizado, pero aún cumpliéndose esta
condición el rizado podría ser grande si la resistencia de carga es muy pequeña
(corriente en la carga es grande).
Filtrado de onda completaFiltrado de onda completa
La salida del rectificador de onda completa es pulsante y para "aplanarla" se pone un
condensador en paralelo con la carga. Este condensador se carga a la tensión máxima y
se descargará en RL mientras que la tensión de salida del secundario del transformador
disminuye a cero ("0") voltios, y el ciclo se repite.
Filtro RCFiltro RC
La figura muestra dos filtros RC entre el condensador de entrada y la resistencia de
carga. El rizado aparece en las resistencias en serie en lugar de hacerlo en la carga. Unos
buenos valores para las resistencias y los condensadores serían:
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Fuente de Tensión Regulada
R = 6,8 ohmios
C = 1000 micro faradios
Con estos valores cada sección atenúa el rizado en un factor de 10, y pueden ser
empleadas varias etapas en cascada.
La desventaja principal del filtro RC es la pérdida de tensión en cada resistencia. Esto
quiere decir que el filtro RC es adecuado solamente para cargas pequeñas. Es muy útil
cuando tienes un circuito digital controlando relés, en ocasiones estos relés crean ruidos
en la alimentación provocando el mal funcionamiento del circuito digital, con una
sección de este filtro para la alimentación digital queda solucionado el problema.
Filtro LCFiltro LC
Cuando la corriente por la carga es grande, los filtros LC de la figura presentan una
mejora con respecto a los filtros RC. De nuevo, la idea es hacer que el rizado aparezca
en los componentes en serie, las bobinas en este caso. Además, la caída de tensión
continua en las bobinas es mucho menos porque solo intervienen la resistencia de los
arrollamientos.
Los condensadores pueden ser de 1000 µF y las bobinas cuanto más grandes mejor.
Normalmente estas últimas suelen ocupar casi tanto como el transformador y, de hecho,
parecen transformadores, menos mal que con una sola sección ya podemos reducir el
rizado hasta niveles bajísimos.
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Fuente de Tensión Regulada
RegulaciónRegulación
El concepto de fuente de alimentación engloba el conjunto de transformación,
rectificación y regulación de la fuente eléctrica primaria. El regulador es el componente
de la fuente que se intercala entre la fuente de alimentación con salida no regulada, es
decir rectificada y filtrada, y la carga.
El regulador es un dispositivo activo en el que se producen los cambios pertinentes para
que la salida permanezca estable. Esto se consigue comparando la salida con una
referencia de buena estabilidad y utilizando el resultado de dicha comparación para
producir los cambios internos precisos. El regulador opera, por lo tanto, como un
servomecanismo cuyo tiempo de respuesta es finito y cuyo error en la estabilidad es
función de la ganancia del bucle de realimentación.
Clasificación y tipos de reguladoresClasificación y tipos de reguladores
Existen fundamentalmente dos clases de reguladores:
Reguladores lineales
Reguladores conmutados
Los reguladores lineales operan con corriente continua a la entrada de un nivel siempre
superior a la salida deseada, y equivalen a una resistencia cuyo valor se ajusta
automáticamente, y está conectada entre la entrada y la salida que, por efecto Joule,
disipa en forma de calor el exceso de potencia eléctrica disponible en la fuente primaria,
lógicamente siempre superior a la que exige la carga. Su rendimiento energético es por
tanto siempre inferior a la unidad, pues lo contrario significaría la inexistencia del
regulador.
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Fuente de Tensión Regulada
Los reguladores conmutados operan de forma absolutamente diferente, con el fin de
no desperdiciar energía en forma de calor. Para ello se hace intervenir un parámetro no
eléctrico: el tiempo.
Como su nombre indica, su principio de funcionamiento está basado en un conmutador
que interrumpe el suministro de corriente en la fuente primaria, a intervalos de duración
variable con respecto a los de conducción, haciendo automáticamente que el valor
medio de la energía conducida coincida con las necesidades de la carga. Como no existe
en ellos ninguna pérdida intencionada de energía, el rendimiento teórico será la unidad.
Además, en algunos casos, pueden funcionar con corriente continua pulsante como es
una señal alterna rectificada sin filtrar.
Los reguladores conmutados pueden funcionar a frecuencia fija o variable, pues lo
importante es la relación de tiempos de conducción y bloqueo. No obstante, su control
resulta más fácil si la frecuencia es constante, de un valor que en principio puede ser
cualquiera. Cuando se utiliza la red como fuente primaria, resulta muy cómodo utilizar
su frecuencia, que ya está disponible, y como la simplificación es importante, se debe
proceder a la rectificación simultáneamente con la regulación.
Diagrama de bloques de una fuente de alimentación con regulador electrónico
lineal
Diagrama de bloques de una fuente de alimentación con regulador electrónico
conmutado
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Fuente de Tensión Regulada
Reguladores lineales básicosReguladores lineales básicos
Existen dos tipos:
Reguladores lineales en serie con la carga
Reguladores lineales en paralelo con la carga
Aunque ambos reguladores operan con la misma eficacia, bajo consideraciones
energéticas existe entre ellos una diferencia fundamental. Mientras que en el regulador
serie la energía sobrante, disipada intencionadamente en forma de calor, aumenta en
proporción directa con la carga a que es sometida la fuente; en el regulador paralelo la
energía disipada en el regulador disminuye cuando aumenta la carga. Esto es un
contrasentido cuando se demande de la fuente una carga muy inferior a sus
posibilidades. Además, el regulador paralelo tiene un elemento más que también disipa
calor, una resistencia por la que circulan las corrientes de carga y del propio regulador.
Diagrama de bloques de un regulador electrónico serie y otro paralelo
Por tanto, sea cual sea la situación, una fuente primaria con un regulador paralelo
entrega siempre una potencia igual o superior a una fuente primaria con un regulador
serie funcionado en las mismas condiciones, es decir el rendimiento del primero es
inferior o igual al del segundo. Esto se debe a que en la resistencia que acompaña al
regulador paralelo, se disipa la misma potencia que en el regulador serie.
Por otro lado, el regulador paralelo impide que las variaciones de corriente de la carga
aparezcan en la fuente primaria. Esto le proporciona una facultad de aislamiento entre la
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Fuente de Tensión Regulada
carga y la fuente primaria que es importante en ciertos casos en que se manejan
frecuencia elevadas y diferentes cargas.
En caso de sobrecarga, los reguladores serie reciben el impacto directo de dicha
sobrecarga por lo que son más frágiles que los reguladores paralelo.
Prácticamente los reguladores en paralelo se ven relegados a un segundo plano,
usándose sólo en casos de bajo consumo de energía o cuando es muy importante la
interacción entre equipos o secciones del mismo alimentadas por una única fuente
primaria. El caso más conocido es el de un circuito regulador con diodo zéner.
Regulación Mediante Circuitos Integrados (IC)Regulación Mediante Circuitos Integrados (IC)
En la actualidad existen pastillas de circuito integrado (C.I.), que funcionan como
reguladores de tensión. Esto representa una gran ventaja frente a los circuitos discretos
en cuanto a menor precio, menores dimensiones, mayor fiabilidad, diseño más sencillo
y gran versatilidad.
Existen reguladores monolíticos con tensiones de salida de apenas unos voltios hasta
algunos kilovoltios, y con elementos externos la corriente puede alcanzar varias decenas
de amperios.
El circuito regulador monolítico es sustancialmente más complejo que uno con
elementos discretos. Esta mayor complejidad se debe al hecho de que es relativamente
fácil añadir diodos y transistores en un chip monolítico, para realizar con más precisión
y fiabilidad las funciones, sin aumentar significativamente su coste.
La tensión de salida puede ser fija o variable, estando en este último caso controlada por
elementos externos.
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Fuente de Tensión Regulada
Clasificación general de los CI reguladoresClasificación general de los CI reguladores
Los reguladores de tensión comunes se clasifican en general por el número de
terminales o pines del integrado, por el tipo de tensión de salida (fija o variable, positiva
o negativa) y por la intensidad máxima de salida:
Regulador de tensión de tres terminales:
Regulador de tensión fijo:
o Regulador de tensión de salida positiva.
o Regulador de tensión de salida negativa.
Regulador de tensión variable:
o Regulador de tensión de salida positiva.
o Regulador de tensión de salida negativa.
Reguladores de tensión de más de tres terminales
Parámetros fundamentales de los CI reguladoresParámetros fundamentales de los CI reguladores
Los parámetros que caracterizan a los reguladores integrados y que aparecen
generalmente en las hojas de características del fabricante son:
Máxima y mínima tensión de entradaMáxima y mínima tensión de entrada
La máxima tensión de entrada es aquella que puede aplicarse entre el terminal de
entrada (INPUT, véase figura) y el de masa (COMMON) en función de la máxima
disipación de potencia sin deteriorar el dispositivo.
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Fuente de Tensión Regulada
La mínima tensión de entrada es aquella con la que se garantiza la estabilidad de la
tensión de salida, es decir mantiene la regulación de línea.
Máxima corriente de salidaMáxima corriente de salida
Es la máxima corriente que puede suministrarse sin que la tensión de salida disminuya o
el integrado sufra daños. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la corriente máxima
disponible disminuye con el aumento de la tensión de entrada. Esto se hace para limitar
automáticamente la máxima potencia disipada a un valor prácticamente constante. Es
decir, tensión de entrada, corriente máxima de salida y potencia son tres parámetros que
están íntimamente relacionados.
Los límites, que dependen del dispositivo, varían entre 100 mA y de 0,5 A. a 0,6 A.
para corrientes bajas. De 1 A a 1,5 A para los más corrientes, como los de las series
A7800 y LM340 u otros equivalentes, hasta llegar a 10 A. para reguladores de
corrientes elevadas. Para el LM78M05 la máxima corriente de salida es de 500 mA.
Hemos de tener en cuenta también que el tipo de encapsulado (plástico, metálico, etc.)
influye en la máxima intensidad de salida que se puede obtener.
Rechazo al rizadoRechazo al rizado
El rizado es una ondulación superpuesta a la tensión continua. Por otro lado, se entiende
por rechazo, la capacidad de reducir la influencia que produce esta fluctuación de la
tensión de alimentación sobre la salida. El rechazo al rizado se expresa en decibelios y
va desde 40 dB para las tensiones más elevadas (30 dB en los casos más desfavorables),
a 65 dB para las más bajas como 5 y 6 voltios, e incluso a 80 dB y más en los circuitos
reguladores de elevadas prestaciones.
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Fuente de Tensión Regulada
Para traducir los valores de este parámetro a valores comprensibles, la cifra en
decibelios debe dividirse por 20 y el resultado emplearlo como exponente de 10,
obteniéndose así el número de veces que queda atenuado el valor de la tensión de rizado
con respecto al de la entrada. Dicha fórmula es:
xdBR
R
A
S log20
Atenuación = 2010xdB
Tolerancia de la tensión de salidaTolerancia de la tensión de salida
Muchas veces es útil saber cuáles son las tolerancias de los valores nominales de las
tensiones de salida de los reguladores de tres terminales. En general, se indican las
tensiones máxima y mínima. Sin embargo, como se trata de dar una información de
carácter general, es preferible dar valores porcentuales, que son independientes de los
valores nominales y que varían, según la familia de dispositivos, entre ±2% y ±5%. En
nuestro caso la tolerancia de la tensión de salida de la serie LM78L00AC es del ±5%
dentro del rango de temperaturas de trabajo.
Derivación de la tensión de salidaDerivación de la tensión de salida
Se entiende por deriva, la variación que sufre la tensión de salida, principalmente por
dos causas: la temperatura y el envejecimiento.
La primera causa, la temperatura, contribuye aproximadamente en un 0,01%/C, o sea
que por cada grado centígrado de aumento de la temperatura del circuito integrado, la
tensión de salida aumenta un 0,01%. Como puede observarse, el porcentaje de la deriva
es bajo, pero no hay que olvidar que, durante el funcionamiento, se pueden pasar de
disipaciones prácticamente nulas a picos considerables, lo que puede producir
variaciones de temperatura de varias decenas de grados.
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Fuente de Tensión Regulada
Máxima potencia disipableMáxima potencia disipable
Los fabricantes suministran gráficos que indican la máxima potencia disipable en
función de la temperatura del dispositivo y de la resistencia térmica del disipador si se
utiliza, o bien la máxima potencia absoluta, con y sin disipador.
Nota: Casi todos los C.I. reguladores tienen un sensor térmico que los protege de
excesivas temperaturas debidas a la disipación de potencia, es lo que se conoce como
parada térmica. Para más información véase apartado 8.1.
Algunos tipos de encapsulado para reguladores de tres terminales: TO-220, TO-3, TO-
92.
Como indicador general, puede decirse que la potencia máxima está comprendida entre
0.5 y 0.6 W para los reguladores con cápsulas de plástico TO-92 (véase figura ), 2 W
para los del tipo TO-220, y 3 W para las cápsulas TO-3, todos sin disipador. Con
disipadores se llegan hasta 15 W para las TO-220 y a 25 W para las TO-3.
Regulación de línea: Es la variación que experimenta la tensión de salida cuando varía
la tensión de entrada del regulador.
Regulación de carga: Es la variación que experimenta la tensión de salida cuando
varía la carga.
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Fuente de Tensión Regulada
ConclusiónConclusión
En resumen, una fuente de tensión regulada se compone básicamente de las siguientes
de cuatro etapas fundamentales para su correcto funcionamiento, las cuales se describen
en el siguiente diagrama:
Primera etapa: transformador de poder
Como puede notarse la primera etapa de la fuente corresponde al transformador de
poder. Existen un sin fin de tipos de transformador de poder. El transformador es un
dispositivo que permite obtener voltajes mayores o menores que los producidos por una
fuente de energía eléctrica de corriente alterna (CA).
Un transformador se compone de dos enrollamientos o embobinados eléctricamente
aislados entre sí, devanados sobre el mismo núcleo de hierro o de aire. Una corriente
alterna que circula por uno de los devanados genera en el núcleo un campo magnético
alterno, del cual la mayor parte atraviesa al otro devanado e induce en él una fuerza
electro- motriz también alterna. La potencia eléctrica es transferida así de un devanado
a otro, por medio del flujo magnético a través del núcleo. El devanado al cual se le
suministra potencia se llama primario, y el que cede potencia se llama secundario. En
cualquier transformador, no todas las líneas de flujo están enteramente en el hierro,
porque algunas de ellas vuelven a través del aire. La parte de flujo que atraviesa al
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Fuente de Tensión Regulada
primario y al secundario es la Llamada flujo mutuo, la parte que sólo atraviesa al
primario es el flujo ligado al primario y la que atraviesa sólo al secundario, se le llama
flujo liga- do al secundario. En este caso, la potencia eléctrica obtenida (potencia de
salida) en el transformador será menor a la potencia de entrada o suministrada al mismo,
debido a las inevitables pérdidas por calentamiento en el primario y secundario, mismas
que se denominan perdidas del cobre, a demás, puesto que como se muestra en el
diagrama el primario es mayor al secundario, la tensión de salida será menor a la de
entrada, puesto que los requerimientos necesitados nos dan que la medición de salida
entre estos puntos será de 12 v CA.
Segunda etapa: rectificación.
La segunda etapa de nuestra fuente de alimentación es la que queda constituida por la
rectificación, en este punto, la señal inducida al secundario, será nuevamente inducida
pero ahora a una señal directa.
Nuestra fuente que es nuestro tema de estudio, en este caso posee una rectificación a
base de 4 diodos, por lo que su rectificación será de onda completa y esta conectado en
"tipo puente".
Tercera Etapa: Filtro
Esta etapa, tiene como función, "suavizar" o "alisar" o "reducir" a un mínimo la
componente de rizo y elevar el valor promedio de tensión directa. El que a continuación
describiremos es el ocupado por la fuente causa de nuestro estudio, y es a base
precisamente de elementos pasivos como es el condensador. Nuestra fuente tiene un
condensador de 4700 mF a 16 V, el cual tendrá dicha función. Este tipo de red de filtro,
es el más ocupado por ser el más sencillo y económico, como nuestra fuente posee
pequeñas variaciones de carga y puede tolerarse algo de zumbido, es ideal para el
funcionamiento de filtraje.
El funcionamiento es el siguiente: Por cada ciclo de la señal rectificada, el condensador,
se carga al valor pico, cuando la amplitud del voltaje rectificado comienza a disminuir,
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Fuente de Tensión Regulada
el capacito empieza a descargarse. Su eficiencia depende de la constante de tiempo,
puesto que una carga de bajo valor pide más corriente haciendo que el condensador se
descargue más rápidamente y el filtraje sea menor.
Cuarta Etapa: Regulador De Voltaje.
En muchas ocasiones necesitamos una fuente de alimentación que nos proporcione más
de 1A y esto puede convertirse en un problema que aumenta, si además queremos, por
seguridad, que se pueda cortocircuitar. La solución es dopar (añadir) un transistor de
potencia o los que sean necesarios para que nos proporcione la corriente deseada.
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Fuente de Tensión Regulada
BibliografíaBibliografía
Bibliografía escrita. (Libros, revistas, folletos y apuntes):
Electrónica de potencia: Fuentes reguladas.
J.D. Aguilar Peña. E.U. Politécnica de Jaén.
Electrónica industrial: Problemas fuentes de alimentación.
J.D. Aguilar Peña. E.U. Politécnica de Jaén.
Fuentes de alimentación reguladas electrónicamente.
F. Bonnin Forteza. Marcombo.
Motorola thyristor data.
Fuentes de alimentación reguladas electrónicamente.
F. Bonnin Forteza. Marcombo.
Bibliografía electrónica. (Internet – Direcciones electrónicas):
Motorola semiconductors.
http://www.motorola.com
National semiconductor corporation.
http://www.national.com
Rohm.
http://www.rohm.com
STMicroelectronics.
http://www.st.com
SGS-Thomson Microelectronics.
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Fuente de Tensión Regulada
http://www.st.com
Texas instruments incorporated.
http://www.ti.com
Zetex semiconductors
http://www.zetex.com
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