CIRCUITOS ELECTRÓNICOS INTEGRADOS
Laboratorio N° 7 TEMA “
FUENTE DE ALIMENTACIÓN REGULADA CON DISPOSITIVOS DISCRETOS ”
QUINTO HINOSTROZA, Leonel
2C5
A
PEREZ CABRERA, Jordan
2C5
A
DOCENTE CAMACHO JIMÉNEZ, Francisco José
2018-1
INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se hablará acerca de los dispositivos discretos que nos ayudan en una mejora de una fuente de alimentación. Primero implementaremos una fuente con zener y transistor. Se a conocer sobre cómo se comporta un transistor como elevador de corriente. Mencionaremos como proteger una fuente de alimentación con limitadores.
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I. OBJETIVOS
Implementar fuentes de alimentación alimentación regulada con diodo zener y
transistor.
Realizar cálculos en fuentes de alimentación reguladas con
dispositivos discretos.
Implementar circuitos circuitos elevadores elevadores de corriente con transistores.
Implementar circuitos limitadores de corriente corriente para ser utilizados en
circuitos de protección de fuentes de alimentación.
II. MARCO TEÓRICO a) LIMITADOR DE CORRIENTE
Normalmente, cuando se diseña una fuente de voltaje, se toman en cuenta datos como el voltaje que tendrá a la salida y su capacidad de entregar corriente entre otras características como: Protección contra corto circuito, etc.
b) TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR
La función amplificadora consiste en elevar el nivel de una señal eléctrica que contiene una determinada información.
Esta señal en forma de una tensión y una corriente corriente es aplicada a la entrada del elemento amplificador, originándose una señal de salida conteniendo la misma información, pero con un nivel de tensión y corriente más elevado. Ganancia de señal 2
El valor de la amplificación se conoce con el nombre de ganancia, determinado por el factor Beta en continua del transistor.
III. EQUIPOS Y MATERIALES
Osciloscopio
Fuente de DC
Multímetro digital
Protoboard
01 Condensador 100 uF
01 Condensador de 470 uF
01 Diodo Led rojo Figura 1. Osciloscopio
01 Transistor 2N290
Fuente: foto de evidencia
01 Transistor 2N3055
Transformador 15-0-15 v
Multímetro Digital
Resistencia de 24 , ½ W.
Resistencia de 10 , ½ W.
Pelacables
Resistencia de 2 k
01 Resistencia de 100 , ½ W
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IV. RESULTADOS
1. FUENTE DE ALIMENTACIÓN ALIMENTACIÓN NO REGULADA REGULADA
1.1. Implemente la fuente no regulada mostrada en la la figura, usando usando un transformador de 220/15 VAC, un rectificador tipo puente, un condensador de 1000uF, una resistencia de 2.2K y un diodo LED.
1.2. Visualice con el osciloscopio el voltaje en la salida Vo y grafique en el siguiente cuadro anotando: Vmax= 19,656 V
Vmin= 19, 6026V
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V rizado(Vrpp)= 53,330mV
Señal de tensión(Vo) en AC
Escala:
X: 10ms/Div
Y: 20mV/Div
Señal de tensión(Vo) en DC
Escala:
X: 5ms/Div
Y: 10 V/Div 5
1.3.
Reemplace el condensador por por uno de 47uF y repita el paso anterior Vmax=19,803V
Vrizado (Vrpp)= 1,146V
Señal de tensión (Vo) en DC
Escala:
Vmin= 18,751V
X: 20ms/Div
Y: 10 V/Div
Señal de tension (Vo) en AC
Escala:
X: 5ms/Div
Y: 500m V/Div 6
¿Qué
puede comentar de los datos obtenidos?
Cuando el capacitor tiene un alto valor, el voltaje de rizo es pequeño.
2. REGULADOR SERIE BÁSICO CON ELEVADOR DE CORRIENTE 2.1.
Implemente el circuito mostrado en la figura 2, con el potenciómetro R4 en su máximo valor.
2.2.
Buscar en el manual ECG o en www.datasheetcatalog.com las características de los siguientes componentes:
- Transistor 2N3055 Corriente de Colector Máxima 15A
Potencia del Transistor 6000mW
Ganancia de Corriente hfe 20-70
Tensión Vbe en Conducción 7V
Tipo de encapsulado TO-3
- Diodo zener 1N4734 Voltaje de regulación 5,6V
Corriente Zener Máxima 162mA
Potencia del Zener 907,2mW
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Corriente mínima de conducción 10uA
Tipo de encapsulado DO-41
- Diodo Zener 1N4742 Voltaje de regulación 12V
2.3.
Corriente mínima de conducción 5uA
Tipo de encapsulado DO-41
Tensión en el Condensador C1 19,464V
Tensión en el Diodo Zener
Tensión Vbe en el Transistor Q1 708,205mV
5,579V
Tensión de salida entre R3 y R4 4,87V
Corriente en la Carga R3 y R4 48,705mA
Lleve el potenciómetro a su posición de valor mínimo y repita las medidas, anotándolas en la siguiente tabla.
Tensión en el secundario del Transformador 15,008V
2.5.
Potencia del Zener 912mW
Usando el multímetro, realice las medidas de voltaje y corriente en los puntos indicados y anote en la tabla mostrada.
Tensión en el secundario del Transformador 15,008V
2.4.
Corriente Zener Máxima 76mA
Tensión en el Condensador C1 19,464V
Tensión en el Diodo Zener
Tensión Vbe en el Transistor Q1 640,404mV
5,579V
Tensión de salida entre R3 y R4 4,939V
Corriente en la Carga R3 y R4 4,49mA
De los datos obtenidos en los pasos anteriores ¿Qué puede comentar respecto a los voltajes y corrientes en la carga? A medida que la resistencia R4(potenciómetro) varia. El Vbe , la tensión de salida y la corriente de R3 y R4 también presentan variaciones.
¿Qué función cumple el transistor Q1? La función que cumple transistor Q1 es la de un elevador de corriente. Ya que por la base del transistor pasa cierta y mínima corriente para que la corriente del colector (Ic) se amplifique y llegue una corriente elevada en Ie(corriente del emisor).
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3. CIRCUITO ELEVADOR Y LIMITADOR DE CORRIENTE 3.1.
Implemente el circuito mostrado en la figura 4
3.2.
Determine el valor de R5 para una corriente limitadora de 200mA R5= 3,6 Ω cuando el potenciómetro de R4 está al máximo
3.3.
Varié el potenciómetro y completa la tabla
Potenciómetro R4 al mínimo Potenciómetro R4 al máximo
Tensión en la carga carga (R3+R4)
Corriente en la Carga R3 y R4
Tensión Vbe en R5
11,254V
10,894mA
39,219mV
6,872V
228,225mA
721,4mV
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3.4.
Cálculos Determine el valor de Rx o R5 para una corriente de 700 mA. Rx=1,04 cuando se pone en corto el Vo. - Aquí podemos hablar sobre la protección contra un corto circuito y el limitador de corriente.
Determine el del transistor 2N3904 = IC/IB= 11,829mA/73,565uA= 160,79
Determine el del transistor 2N3055 = IC/IB= 699,945mA/5,36mA= 130,59
Características del Diodo Zener 1N4742 Tiene una tensión de 1,532V. Tiene una intensidad de corriente 5,1pA aproximadamente a 0A.
Haga funcionar el funcionar el regulador con el limitador de corriente cor riente y mida la corriente IL en la carga RL y la tensión Vo para los siguientes valores de resistencias. En esta parte se hizo con la corriente limitadora de 200mA. RL ( ohmios) 100 47 24 10
IL 52,788mA 88,952mA 126,49mA 170,112mA
Vo 5,279V 4,181V 3,036V 1,701V
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V.
OBSERVACIONES
Se observó en la parte 3.1 de este informe que el limitador de
corriente máximo que me podía dar era de 330mA aproximadamente. Se observó en
la parte 3.4 de este informe que gracias al corto circuito
el limitador de corriente nos da más de 330mA.
VI.
CONCLUSIONES Se
concluye que la característica principal de un limitador de corriente es
proteger a esa fuente de alimentación contra cortocircuito. Se
concluye que el transistor cumple un papel importante como elevador
de corriente. Se
concluye también que, si por la base del transistor no pasa corriente,
este no funciona y se encuentra en zona de corte.
Se concluye que los dispositivos discretos son necesarios al momento de
realizar una protección en nuestra fuente de alimentación.
VII. BIBLIOGRAFÍA Electrónica.
(2016). Limitador de corriente.
https://unicrom.com/limitador-de-corriente-para-fuentes-de-voltaje/
Castillo. M. (2012). Transistor. https://es.slideshare.net/Jomicast/eltransistor-como-amplificador-13275662
Avnet. 2N3055.
https://www.avnet.com/shop/us/products/aeroflex-
metelics/2n30553074457345624565414?CMP=AMER_ALLDATASHEETS_SUPPLY FRAME_VSE Alldatasheet.
(2003). 1N4734.
http://www.alldatasheet.com/view.jsp?Searchword=1N4734&sField=4
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Criterio
Puntos
Test de entrada – Calibración sonda de osciloscopio
Calificación
3
Desarrollo de laboratorio -
Circuito I – 1000uF Vrizpp+grafica
:
Vmax-Vmin-
-
Circuito I – 45uF : Vmax-Vmin-Vrizpp+grafica Vmax-Vmin-Vrizpp+grafica
2
-
Comentarios
2
2
Circuito II -
Datasheet
2
-
Mediciones + comentarios
2
Circuito III -
R5? + Tabla de resultados
2
-
Cálculos : Rx, Hfe ….+ Tabla : IL vs Vo
3
-
Aplicación de lo lo aprendido
2 Total
Curso: LAB. No: Tema:
20
Dispositivos y Circuitos Electrónicos 07
Mesa No:
Fuente de Alimentación Regulada con Dispositivos Discretos
Notas:
Participantes: 1 2 3
12
Fecha:
Sección
Calificación
