Unidad 1: Fase 1 - Diseñar la etapa de rectificación y filtrado

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

ELECTRÓNICA ANÁLOGA 243006_38 FASE 1 - DISEÑAR LA ETAPA DE RECTIFICACIÓN Y FILTRADO

PRESENTADO A: FRANCISCO FERNÁNDEZ

PRESENTADO POR: MARIO ALBERTO CABARCAS SANCHEZ 1.140.844.466 DIPSON ANTONIO PACHECO EDGAR ENRIQUE DUQUE 72.214.352 GUSTAVO ADOLFO MEDRANO 1.129.541.832 KATHERIN LIZETH VALEGA 1.045.701.214

GRUPO: 243006_38 BARRANQUILLA- ATLANTICO 2017

INTRODUCCIÓN

La electrónica se ha caracterizado por ser una de las ramas que más auge ha tomado con el  pasar de los años donde se tiene una relación amplia con la física, esto se debe a que para el desarrollo delos diferentes circuitos eléctricos cuyo funcionamiento de define por el flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción, y almacenamiento de información, esta información la podemos encontrar objetivamente por medio de señales y hondas. Como nos hemos podido dar cuenta en el trascurso de esta unidad hemos aprendido circuitos e integrados que manejan corriente alterna y corriente directa que con una serie de leyes y conceptos pueden hacer que estas corrientes trabajen de una manera correcta realizando conversiones de entrada y salida como es el caso de las fuentes.

PARTICIPACIONES

Contenido (Fase 1)

EL PROBLEMA Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa varios instrumentos electrónicos, incluyendo fuentes de alimentación de CC. Su primera asignación es, desarrollar y probar en el simulador Pspice Student 9.1 (o cualquier otro simulador que sepa usar) una fuente de alimentación rectificada por puente de diodos y regulada por un circuito regulador serie discreto (amplificador operacional y transistor de paso Darlington.) La Fuente de Alimentación debe satisfacer las siguientes especificaciones: 

Corriente de carga regulada: 720mA



Voltaje DC de salida regulado: 10V.

CIRCUITO RECTIFICADOR Conociendo que el voltaje del devanado secundario es de 20VAC Pico se inicia el diseño de la primera etapa que conforma una fuente de alimentación en este caso se solicita sea un circuito rectificador de onda completa tipo puente.

Fig. No. 2 Circuito Rectificador Fuente: Autor 

Dada las Formulas Relacionadas al Rectificador de Onda Completa Tipo Puente:

 = √ 2  

=  +0.7  = ∗0.707  = 2  = +1.4

Definiciones: Vrms (sec): Valor eficaz del voltaje del secundario. VProm (sec): Valor promedio del voltaje del secundario. VP (Sal): Valor pico de salida. PIV: Voltaje de Pico Inverso. 1. Complete luego de los cálculos la siguiente tabla: V_rms(sec)

V_prom

V_P(sal)

PIV

14.142 Vac

12.732 V

18.6 V

19.3 V

Soluciones:

=/√  2 = √ 202 =.  =2 20/ =.  = +1.4 −1.4=  =20−1.4 =. =18.6+0.7 =.

2. ¿Cuál de los valores anteriormente calculado es que mostraría un voltímetro digital común y cual se conocería fácilmente usando un osciloscopio? el valor mostrado en un multímetro digital seria el voltaje rms de salida del secundario del transformador y el que mostraría el osciloscopio seria el voltaje pico Vp. un multímetro digital digital común nos arrojaria 14,4 V es decir un voltaje rms de salida. Por otro lado un osciloscopio seria el voltaje pico de salida 18.6V. 3. ¿Qué ventaja tiene el usar un rectificador de onda completa tipo puente frente a uno de onda completa con tac central? Una de las grandes ventajas de usar rectificador de onda completa tipo puente frente a uno de onda completa con tac centra es la calidad de la tensión continua, ya al utilizar cuatro diodos en forma de integrado esta brinda a la carga una tensión continua menos impura, más filtrada y estabilizada.  No necesita un transformador con secundario dividido (derivación central). Se aprovecha la totalidad de la onda de entrada, y, además, la corriente por la fuente ya no es unidireccional como la que circula por la carga, evitando la magnetización del núcleo del transformado. En el rectificador de onda completa tipo puente la temperatura será mucho menos y la vida del transformador más larga.

4. ¿Es la siguiente afirmación falsa o verdadera? ¡Justifique su respuesta! “La frecuencia de la onda de salida en un rectificador de media onda es 4 veces la de la entrada”

La afirmación es falsa porque la frecuencia a la salida de un rectificador de media onda es igual al de entrada

Fig. No. 2 Circuito Rectificador Media Onda https://www.ecured.cu/Rectificador_de_media

FILTRADO CON CAPACITOR 5. Teniendo en cuenta la información anterior y recordando que la máxima corriente que debe manejar nuestra fuente es 720mA. Encuentre el valor del condensador para lograr una tensión de rizado de 0.5 VPP.

Tomando la ecuación

  ( )      = ⁄  ∗ ⇒ =    = ⁄ 

 y despejamos C  tenemos:

Puesto que la frecuencia es doble de la onda sinusoidal, por la rectificación de onda completa tipo puente se multiplica por dos la Frecuencia.

720 ( ) 0. 5    = 120 =0.012=12000 C EN µF

12000

6. El condensador se carga aproximadamente al valor pico de la salida del rectificador tipo puente VP (Sal) teniendo el valor de la corriente sin regular de 720mA por ley de Ohm se conoce valor de Rc y de este modo se logra calcular un valor aproximado de la constante de tiempo Rc∙ C complete la siguiente tabla:

T

TC

. .  =  = 0.18.7206 =25.833Ω 1 =8.33  = 21 = 2∗60  = ∗  =25.833Ω∗12000=309.99 7. ¿Se cumple la condición de que TC debe ser al menos 10 veces mayor a T? SI TC > T, 37 veces mayor T_C > T 309.99Ms > 8.33mS

 NO

CONCLUSIONES

…

REFERENCIAS USADAS Arizabala Olea Andres (2017) recuperado de http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema4/Paginas/Pagina3.htm Mijarez, R. (2014). Electrónica (pp. 23 - 51). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=44&docID=110131 54&tm=1481137168634 Tutorial de Electrónica Básica 6: Transistores (BJT). TutoElectro, Publicado el 28 jul. 2009. https://www.youtube.com/watch?v=EyE6BjuMs-A http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema4/Paginas/Pagina5.htm https://es.slideshare.net/UisraelCircuitos/rectificadores-de-onda-completa-con-tap-central presentation http://unicrom.com/rectificador-onda-completa-con-transformador/ http://mrelbernitutoriales.com/el-rectificador-blog/ * http://www.areatecnologia.com/electronica/rectificador-de-media-onda.html