Informe Especial

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, Decana de América)

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA,ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

Matricula

Apellidos y nombres

Curso

Tema

Dispositivos Electrónicos

Fuente de corriente continua ajustable

Fechas

Informe

Realización

Nota Entrega

Informe especial

Grupo

Profesor

4

ING. Luis Paretto

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FUENTE DE PODER VARIABLE-REGULABLE DE 1.5 – 25 VOLTIOS

E n este este proye pr oyecto cto se se obtie obti ene un ci r cui to que ent entrr ega ega un vol taje taj e conti nu o, que puede estar entr nt r e 1.5 – 25 vol vol tios ti os,, cuyo val val or puede ser ajustado aj ustado median median te un potenci potenci ómetro. metr o. Pero dicho di cho cir cui to tambi é n cue cu enta nt a con un cir cui to de protec pr otección ción contr a cortocir cuitos cui tos y sobrete sobretensiones nsiones,, vali do para cual quie qui er fu ente de ali ali mentación. mentación.

I.

INTRODUCCIÓN: Las fuentes de alimentación son uno de los temas más importantes en electrónica ya que cualquier aparato necesita uno para su funcionamiento. Además, de su buena calidad, depende el buen desempeño de los circuitos que esta alimentando. El proyecto que construiremos en esta ocasión consiste en una fuente de voltaje con salida variable, cuyo nivel de salida puede ser ajustado de acuerdo a los requerimientos del proyecto que vamos a alimentar y entregar una corriente de salida máxima de 1 amperio, y que además cuenta con un circuito de protección contra cortocircuitos y sobretensiones. Como todas las fuentes de alimentación, siguen un esquema común: transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. En primer lugar el transformador el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante se llama rectificador, llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado el rizado como un filtro un filtro de condensador. La condensador. La regulación, o









ESQUEMA DE LA FUENTE DE ALIMENTACION









II.

ANALISIS POR DIAGRAMA DE BLOQUES:











TRANSFORMADOR: El transformador de entrada (T1) se encarga de reducir el voltaje de la línea se a 24 Vac, el cual hemos usado un transformador de 18V y (110 o 220 Vac) a 1A.



RECTIFICADOR: El voltaje de corriente alterna es rectificado a través del puente de diodos D1 a D4 compuestos por diodos de 1N4004.



FILTRADO: Luego de la rectificación por el puente de diodos, el voltaje es filtrado en los condensadores C1 Y C2 que son de 2200 µF – 50v. De esta forma se consigue un voltaje de corriente directa, el cual aun no esta regulado, y por lo tanto se ve afectado por las variaciones que sufre la línea de alimentación de la red pública. El LED D5 indica la presencia de voltaje en ese punto.



REGULADOR O ESTABILIZADOR: El regulador de voltaje LM317T es el encargado, no solo de entregar un voltaje determinado, sino también de mantenerlo estable. Para realizar su trabajo, se deben conectar conec tar al regulador la resistencia R2 de 240 Ω, los diodos D6 Y D7 D7 compuestos por diodos de de 1N4004 y el potenciómetro P1 de 5 KΩ. Los diodos lo protegen contra picos de voltaje inversos y el potenciómetro sirve para ajustar el nivel de la salida al valor adecuado. Este montaje tiene la ventaja de permitir obtener cualquier voltaje (entr e 1.5 – , cosa que no se puede hacer con los reguladores de voltaje fijos. 25V)



VARIADOR: Si se desea construir una fuente de voltaje, cuya salida tiene un valor que no se puede obtener con reguladores fijos, se puede hacer una pequeña modificación al circuito que aquí desarrollaremos. Por ejemplo, si requerimos una fuente de 16.5 voltios, se puede girar el potenciómetro de nuestro circuito hasta que en la salida se obtenga el valor deseado, para comprobarlo se debe medir con un multímetro. En ese momento, se puede retirar el potenciómetro del circuito ci rcuito (teniendo cuidado de no mover la perilla o eje) y se mide el valor de resistencia que tiene entre los pines que se utilizan, entonces este se puede reemplazar por una o varias resistencias fijas, de tal forma que se obtenga el mismo valor medido. Así podemos tener una fuente del valor deseado y sin correr el riesgo de que cambie el valor del voltaje accidentalmente.











CIRCUITO DE PROTECCION: Se sabe que los cortocircuitos cortocir cuitos o sobretensión provocan picos de tensión muy altos que son muy perjudiciales para cualquier tipo de fuente, pudiendo provocar una gran variedad de daños. Dicho circuito de protección esta compuesto por un LED, un diodo zener 1N914, resistencias de 1.5 KΩ 1W; 0.5 Ω - 4W; 1.8 KΩ - 1W; y por un Transistor NPN BC549. Dichos componentes sirven para proteger tanto la entrada como la salida contra posibles cortocircuitos.

III.

CIRCUITO GENERAL: En la siguiente figura se muestra el diagrama esquemático del circuito generalizado.

El componente central del circuito es el regulador de voltaje LM317, este se encarga de mantener su salida con un voltaje fijo y estable. La arquitectura de este circuito es muy similar a la utilizada en fuentes con un regulador de voltaje fijo, pero la única diferencia radica en los componentes que rodean el regulador (R2, P1, D6 Y D7), los cuales permiten que este pueda ser ajustado para obtener el voltaje adecuado en su salida.











 Simulacion de la fuente sin circuito de proteccion. El valor mostrado es el

valor minimo y maximo regulado

Vo(min)=1.26V ; Vo(max)=21.9V

 se anulo el diodo let con sus respectivos resistores para la simulacion.









Las imágenes muestran el valor mínimo y máximo obtenido experimentalmente sin el circuito de protección.









IV.

LISTA DE COMPONENTES: 



RESISTENCIAS: 

R1 y R4= resistencia de 1.5 K Ω - 1/4W.



R2 = resistencia de 240 Ω - 1/4W .



R5= resistencia de 1.8 K Ω - 1/4W.



R3= resistencia de 0.5Ω 0.5Ω - 4W.



RV1= potenciometro de 5K.

CONDENSADORES: 

C1 y C2= condensadores electroliticos de 2200 µF - 50V.



C3= condensador eletrolitico de 33 µF - 10V.



C4= condensador de tantalio de 1µF - 25V.











SEMICONDUCTORES: 

U1= Transistor LM317T regulador de voltaje.



Q1= Transistor NPN BC549.



D8 y D9= diodos LED de 5mm.













V.

D9= diodo zener 1N914.

TR1=TRANSFORMADOR DE 18V – 1A. 1A.

CUADRO DE VOLTAJES. Vs(salida del tranformador )

Vc(tensión en el capacitor )

18,34 V.c.a, 24 V.c.c.











VI.

PROBLEMAS Y SOLUCIONES: 1. PROBLEMA: 







Cuando se termino de armar el circuito, al momento de conectar la fuente no se encendía, al principio no se sabía cual era el problema así que se tuvo que analizar nuevamente el circuito. Un problema fue que el diodo LED verde no se terminaba de apagar al simular un corto circuito (al simular un corto circuito la fuente automáticamente avisaba de este problema encendiendo el diodo LET de color rojo) no se encontró encontró explicación a ese pequeño detalle. detalle. Al utilizar el protoboard para armar el circuito se tuvo muchos problemas en su armado, debido a que teníamos q tener cuidado de que no se produzca ni un corto circuito en la placa. Por no conocer al detalle los componentes componentes , se adquieren componentes componentes semejantes a los originales, produciendo pequeñas variaciones en l as salidas de voltaje, pero estos variaciones están dentro del margen de error del circuito debido a que cada componente tiene un margen de error.

2. SOLUCIÓN: 

Para comprobar que cada componente del circuito estaba haciendo buen contacto se analizo la continuidad del circuito en lugares donde se pudo haber realizado un mal enlace o procedimiento. Y después de realizar









VII.

CIRCUITO MODIFICADO: El circuito modificado no es más que el circuito general más el circuito de protección para proteger prote ger el circuito contra los daños que se podrían presentar en caso de un cortocircuito o sobretensión.









con circuito de proteccion. El valor mostrado es el valor minimo y maximo regulado Vo(min)=1.26V y Vo(max)=21.9V

 Simulacion de la fuente

 Como se nota el circuito no afecta la salida de la fuente .









Las imágenes muestra el valor minimo y máximo obtenido con el circuito de protección acoplado.









VIII.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIÓN Durante el proceso de búsqueda de información acerca de las fuentes de alimentación se ha encontrado multiplicidad de fuentes de alimentación, desde fuentes que cumplen las etapas básicas de una fuente de alimentación hasta aquellas más sofisticadas que requieren mucho más materiales y dispositivos para su elaboración. El uso de determinados dispositivo permite hacer fuentes que ofrecen ciertas ventajas frente a otros, como tener salidas reguladas ajustables, tener protección contra cortocircuito, etc. Los materiales y dispositivos encontrados en el mercado presentan una alta tolerancia en sus valores indicados, lo cual no contribuye a tener una buena precisión en los resultados, sin embargo se tiene que considerar que si se desea tener materiales y/o dispositivos con menos tolerancia el costo aumenta y éste también es una dificultad. Los valores de voltajes de salida obtenidos, en el caso del voltaje minino es del orden de 1.26V que es un valor esperado para la salida de un circuito integrado como el LM317 que es de 1.25V aproximadamente, sin embargo hay que tener en cuenta que todo dispositivo electrónicos tienen una determinada tolerancia que hace que no se tenga un valor tan próximo al teórico, además, también hay que considerar que el potenciómetro utilizado su resistencia mínima no es realmente cero con lo cual se justificaría el valor obtenido. En el caso del valor máximo se ha obtenido un valor aproximado de 23.16V, que comparado con el valor teórico se puede considerar un error aceptable, las razones de la diferencia serian las mismas a las expuestas para el caso del valor mínimo. Para nuestro circuito se consiguió un circuito el cual no presentaba circuito de











CIRCUITO INICIAL









IX.

BIBLIOGRAFIA:

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