INTRODUCCIÓN
En esta etapa de la fuente de alimentación se emplea un amplificador operacional, el cual no tiene la propiedad propiedad de poder manejar grande grande corrientes corrientes en su salida, salida, por tanto para controlar dicha corriente es necesario diseñar un circuito regulador de tensión, empleando transistores como elementos para el control de la carga, quienes son los encargados de ofrecer la solución para lograr tener corrientes altas en la carga. Además del circuito regulador de tensión es necesario proteger los dispositivos que conforman la fuente de alimentación, en donde se han implementado diferentes técnicas de protección contra cortocircuito para garantizar el funcionamiento duradero de la fuente. La técnica utilizada en este caso un arreglo de limitación constante de corriente, la cual permite controlar la corriente que circula por la carga.
ELEMENTO DE CONTROL
ara el diseño de la fuente de alimentación se solicita se emplee un transistor !arlington, en donde en este caso utilizaremos un "#$%&' ( es necesario compro)ar si este transistor es adecuado usarlo en el diseño del regulador serie teniendo en cuenta los parámetros de la hoja de caracter*sticas dada por el fa)ricante frente a los requerimientos del diseño.
3.1 !e la hoja caracter*stica del +ransistor "#$%&' completar la siguiente ta)la
IC
hfe
V CEO
Ptot
IB
0" A
0%%
0%% 3
0&% 7
%." A
3.2 +eniendo en cuenta que se requiere una corriente de carga -L '%%mA ( se conoce tam)ién el voltaje de salida regulado calcular el valor de la resistencia de carga /L
RL
01.11 2
3-4/
/35/
3sal 0" v - '%% mA.
/ 0" v 5 '%% mA. / 01.11 2
3.3 6on el o)jetivo de conocer si el transistor "#$%&' soporta la potencia que se disipara para una corriente de carga de '%%mA o calcular el valor de la potencia disipada en el transistor teniendo en cuenta las siguientes formulas
PD= V CE ∙IL
V CE = V S - V sal
PD
&.'8 7
•
36E 09.$ v : 0" v 36E $.$ v
•
! $.$ v 4 '%% mA. ! &.'8 7
3.4
Luego (a se puede afirmar si el transistor "#$%&' es apto para usarse en la práctica o no ;justifique su respuesta<
Si
No
X
El transistor "#$%&' si es apto para usarse en la práctica, (a que la potencia total de disipación má=ima que soporta es de 0&% 7 ( la potencia disipada en el circuito es de &.'8 7.
LA PROTECCIÓN CONTRA CORTO CIRCUITO
>inalmente con el o)jetivo de proteger los dispositivos que conforman la fuente de alimentación es necesaria la implementación de alguna técnica de protección contra corto circuito, es por ello que se usara el arreglo de limitación constante de corriente el cual para este diseño limitara 0."A la má=ima corriente a circular en la carga -sL.
3.5 6alcule el valor de /lim
Rlim 100 Ω
3.6
E=plique cómo funciona esta técnica de protección ( cuál es su principal desventaja. La limitación de corriente en una fuente de alimentación, es necesaria para evitar la so)recarga del elemento activo ?usualmente un transistor@, en el caso de e=cederse la corriente ( la disipación má=ima en él. ara limitar la corriente se puede optar por dos opciones 0. Alcanzado un nivel de corriente má=imo, la fuente acta como regulador de corriente constante, entrando en juego un )ucle alternativo de regulación de la corriente. Esta limitación no protege al elemento en serie de un e=ceso de disipación, (a que a medida de que la carga )aja su resistencia, aunque la corriente permanece fija, su tensión )aja con lo que el elemento en serie se queda con el resto de tensión ( su disipación aumenta. El peor caso es evidentemente un cortocircuito. ". Alcanzado un nivel má=imo de corriente, entra en juego un )ucle de realimentación alternativo con realimentación positiva, que conduce a un punto de funcionamiento, )ajo el cual se o)tiene una tensión ( una corriente am)as por de)ajo de la tensión de salida antes regulada, ( del má=imo de corriente. En el caso de cortocircuito, la tensión en elemento en serie es
má=ima pero la corriente puede elegirse mu( cercana a cero, con lo que la disipación en el elemento en serie es limitada tanto en corriente como en disipación. En am)os casos tan pronto como la carga decrece por de)ajo de los má=imos protegidos, el sistema funciona normal.
Circuito Simul!o " #i$t %& %l o$cilo$co'io
CONCLUSIONES
•
El circuito regulador de tensión se encarga de manejar grandes corrientes a la
•
salida del circuito, (a que el amplificador operacional no tiene la facultad de manejarlas. A pesar de e=istir técnicas de limitación de corriente, ninguna garantiza el
•
cuidado total de los elementos del circuito. Los transistores en este circuito son los elementos que controlan la carga.
(I(LIO)RA*IA
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