ACTIVIDAD CENTRAL
Unidad 1. Fundamentación de Circuitos Eléctricos y
Electrónicos
Nombre de la actividad: Diseño de circuito de fuente de alimentación en taller de
prototipado.
Figura1. Escenario de actividad lugar de diseño, montaje y pruebas básicas
1
Objetivo
a. Identificar el funcionamiento y algunas caractersticas de los componentes pasivos, activos en circuitos el!ctricos. b. Identificar y anali"ar la manera de reali"ar montajes de circuitos en algunos simuladores de descarga gratuita o libre a nivel de demo. c. #eali"ar aplicaciones con componentes electrónicos en circuitos básicos.
Situación
En un taller de diseño de prototipado de productos electrónicos, se encuentra el área de diseño de circuitos para clientes preferenciales. $n cliente %ue se encuentra desarrollando un e%uipo para el desempeño en biom!dica &a venido a solicitar el diseño de una fuente de alimentación para su e%uipo. Esta fuente debe tener un voltaje de entrada de 11'()*, y la salida de voltaje a ', 1+(**, además de manejar una corriente de un 1- amperio. El coordinador del taller le pide a usted %ue le &aga el diseño del circuito, con simulación de funcionamiento de la fuente.
Descripción del Proceso
a. En el taller de diseño de prototipado eisten áreas %ue tienen %ue ver con las siguientes actividades/ diseño, desarrollo, ensamble, pruebas y puesta a punto. b. 0os clientes %ue llegan pueden tener una gran gama de posibilidades y de subproductos especficos dentro del desarrollo de un producto. c. ara el caso de esta actividad se trata del diseño del circuito funcional de una fuente de alimentación %ue entregue ' y 1+(**, la corriente de un 1amperio, la entrada de voltaje es 11'()*. d. 2o se re%uiere reali"ar montajes, ni diseños en editores de *3, pues son pasos posteriores a este. 2
e. 0a entrega a su jefe es el circuito propuesto en un arc&ivo digital, con la funcionalidad de la fuente, con pruebas en un simulador demo gratuito en una &erramienta %ue se bajara de internet para lo cual se darán los detalles en el documento gua de desarrollo. Temas asociados
*omponentes electrónicos pasivos *omponentes electrónicos activos
Entregas
$sted debe entregar el documento gua página 4- con el circuito de la solución. $na ve" finali"ado, comprima el arc&ivo en formato "ip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida . 0uego envelo a su facilitador a trav!s del medio utili"ado para tal fin en el curso.
DOCUMENTO GUÍA
Diseño del *ircuito de fuente de alimentación de ' y 1+(** para un e%uipo de aplicación a medicina. El diseño lo reali"aremos por fases, cada una aportara elementos y componentes parciales para el diseño definitivo. a.
Fase 1/ Diseño del diagrama de blo%ues de una fuente de alimentación regulada tenga en cuenta las etapas y sus caractersticas, los componentes activos y pasivos-
3
#eali"ar es%uema fase 1
5 y 12VCC
11'()*
transfo recc
ltrad
regula - 12VCC
Descripción/ 5e deben distinguir claramente las etapas de una fuente regulada tiendo en cuenta las caractersticas de entrada de la corriente alterna y la salidas en corriente continua y plásmelas en el grafico. b.
Fase +/ En esta fase se verificarán los componentes de las etapas de la fuente
E6)) transformacion
#ectificación
F$E26E DE )0I7E26)*I82 *9792E26E5 *)#)*6E#I56I*)5 3obina 6ransformador ue se encarga de tomar los 1+: vac de el toma corrientes y convertirlos en los 1+ volteos %ue necesitamos Diodo rectificador 0os diodos solo permitirán el paso de la corriente en un sentido. 4
filtrado
capacitor
regulación
#eguladores de tensión
Evitar el ri"ado de la tensión Estos componentes tienen una entrada, un com;n y una salida.
Descripción Despu!s de identificar las etapas de la fuente de alimentación procedemos a reali"ar la documentación y análisis de los componentes electrónicos de cada una de las etapas, describiendo las caractersticas más relevantes. 5e debe buscar los componentes, verificarlos, listarlos y anotar sus caractersticas.
c.
Fase Elaboración del circuito en el simulador. 5e debe bajar la &erramienta de soft=are simulador proteus- para esta actividad. Está se &a elegido por ser un soft=are muy conocido en el ámbito electrónico, además de %ue la empresa productora deja bajar una versión demo free para reali"ar pruebas con circuitos básicos y otras funcionalidades electrónicas %ue para este caso nos eran necesarias. ara bajar el soft=are tenga en cuenta lo siguiente/ 1. (aya al siguiente enlace =eb http://www.labcenter.com/download/prodemo_download.cfm#professional
5
+. <. 4. '.
En la opción #9DE79.E>E y luego descarga el soft=are. Instalar el soft=are *rear un nuevo proyecto 5elecciona los componentes de la fuente seg;n las etapas e intercon!ctalos ?. or ;ltimo reali"a la simulación del circuito @. 6oma un print screen del circuito y cópialo en el cuadro de abajo. rint 5cren circuito fuente diseñado y probado en proteus
6
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
Unidad 1. Fundamentos de Circuitos Eléctricos y Electrónicos $na ve" finali"adas las dos actividades complementarias de esta unidad, comprima el arc&ivo en formato "ip o rar, dando clic derecho al archivo, Enviar a, Carpeta comprimida. 0uego envelas a su facilitador a trav!s del medio utili"ado para tal fin en el curso. ctividad complementaria !
0lenar las casillas en desocupadas con los valores y colores adecuados seg;n la información de la fila en la siguiente tabla. 6enga en cuenta los simuladores %ue se encuentran en los contenidos de la unidad 1, all encontrará la manera de reali"ar la verificación del valor de la resistencia mediante el código de colores. Tabla de valores " colores de resistencia #alor de resistencia Color resistencia Color #alor tolerancia en ohmios Tolerancia
@,AB +,+B +: ++ 4,4B 1+:: '?:: 1:::: 4:: <<:::
(ioletaCblancoCrojo #ojoCrojoCrojo *af!CrojoCnegro #ojoCrojoCcaf! 2aranjaCnaranjaCrojo 2egroCrojoCrojo )"ulCverdeCrojo 2egroCcaf!Cnaranja 2aranjaCblancoCrojo 2aranjaCnaranjaC naranja 7
rojo verde 9ro lata 5in color + ' 1 :,' 1:
8
ctividad complementaria $
0lenar las siguientes tablas correspondientes al funcionamiento de cada uno de los siguientes circuitos con amplificadores operacionales. 6enga en cuenta los simuladores %ue se encuentran en los contenidos de la unidad 1, all encontrará la manera de reali"ar la verificación de los valores. %odos de con&iguración de ampli&icadores
7odo 2o inversor
(erifica los valores de entrada de 1+(, #11:::, #+1:: cuál sera el voltaje de salida y gananciaG #espuesta 1
9
7odo inversor (erifica los valores de entrada de 1+(, #11::::, #f+::: cuál sera el voltaje de salida y la gananciaG #espuesta C+,4v
7odo Diferencial
(erifica los valores de entrada (1 1+(, (+'(, #1':::, #f+':: cuál sera el voltaje de salida y la gananciaG #espuesta C<.'v
10
7odo *omparad or
(erifica los valores de entrada (1 1+(, (+'(, cuál sera el voltaje de salidaG #spuesta 1'v (erifica los valores de entrada (1 '(, (+1+(, cuál sera el voltaje de salidaG #espuesta :v
ctividad complementaria '
#ealice una lista de aplicaciones donde est!n implcitos los siguientes componentes plicaciones de Componentes Componentes Condensador
plicaciones Trabajos con alto voltaje para reducirlo
(nductancias
)esistencia
11
Diodos
Polari*ación directa o inversa
interruptor Transistores
12