Podemos definir fuente de alimentación como aparato electrónico modificador de la electricidad que convierte la tensión alterna en una tensión continua.
Remontándonos un poco en la historia describiremos que en la industria no se contaba con equipos eléctricos, luego se empezaron a introducir dispositivos eléctricos no muy sofisticados por lo que no eran muy sensibles a sobretensiones, luego llegaron los equipo más modernos que necesitaban de bajos voltajes y por lo tanto eran muy sensibles a sobretensiones, cambios bruscos o ruido en las tensiones de alimentación por lo que se ha iniciando la construcción de fuentes de alimentación que proporcionaran el voltaje suficiente de estos dispositivos y que garanticen la estabilidad de la tensión que ingresa al equipo.
Hoy en día los equipos electrónicos, en su mayoría, funcionan con corriente continua, así, el dispositivo que convierte la corriente alterna a corriente continua, en los niveles requeridos por el circuito electrónico a alimentar, se llama fuente de alimentación.
En resumen la función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una tensión en una tensión continua.
Existen básicamente dos tipos de fuente de alimentación:
• la fuente conmutada
• La fuente regulada
Cada una con sus características, sus ventajas y desventajas. Se utiliza una de ellas de acuerdo al uso final que van a tener, es decir, según los requerimientos de estabilidad y rendimiento que tenga la carga a alimentar.
2. OBJETIVO
- Adquirir mayor conocimiento tras la investigación y elaboración de nuestras propias fuentes de alimentación, para los circuitos que desarrollamos en el laboratorio.
3. DESARROLLO
Tras adquirir información e investigación realizada el docente a cargo nos dio la posibilidad de elaborar la fuente de alimentación, ya sea individual o grupal según las posibilidades de cada uno.
Para ello conforme un grupo
4. MATERIAL EMPLEADO
Los materiales empleados para la elaboración de nuestra fuente son:
• Circuitos integrados: 1 Regulador de voltaje LM317T
• Diodos: 1 puente de diodos de 2 amperios o más.
• Resistores: 1 de 220Ω / ohmios, 1 potenciómetro de 5KΩ / kilohmios(pot)
• Capacitores:
1 de 4,700uF, de 25 Voltios, electrolítico.
1 de 100uF de 16 Voltios, electrolítico.
2 de 0.1Uf.
• 1 Transformador 120/240VCA a 12.6 VCA de 1.5 amp. en el secundario.
-Placa solar virgen
-Cloruro férrico
-Estaño
-Cautín (soldador)
-Una virutilla muy fina
-Mini taladro
-Un recipiente
-Un marcador
-Pinzas
5. PROCESO DE ELABORACIÓN
Una vez obtenido todo lo necesario empezamos con la elaboración, primero vemos el circuito (fig. 1) y luego diseñamos la parte del quemado de la placa (fig. 2) sin cometer ningún tipo de error, una vez ya diseñada el circuito empezamos a disolver en agua el cloruro férrico en un recipiente de 100 ml, luego pasamos a lijar con la virutilla y luego dibujar con el marcador nuestro circuito en la placa solar, para después taladrar los lugares donde van los elementos para armar la fuente de alimentación una vez ya dibujado, perforado ponemos la placa en el recipiente, por lo menos dejar reposar unos 15 a 20 minutos para que baya tomando forma el circuito que trazamos.
Fig. 1
Fig. 2
Una vez transcurrido el tiempo la placa nos quedara como en la fig. 2, volvemos alijar con la virutilla para que se vea bien nuestra placa.
Ya todo listo empezamos a preparar los elementos de forma adecuada para comenzar con la soldadura uno por uno, nosotros empezamos a soldar desde el condensador de 4700uf y terminamos en el transformador; y nuestra placa queda de la siguiente forma:
Imágenes de la fuente de alimentación, durante el proceso de armado.
6. INFORMACIÓN DETALLADA DE LOS COMPONENTES
Al utilizar el LM317 solo se obtienen 500 mA a la salida, suficiente para muchas aplicaciones, pero en este caso utilizamos el LM317T que porque puede entregar más corriente.
Este dispositivo tiene protección contra sobrecorrientes que evita el integrado se queme accidentalmente debido a un corto circuito.
El voltaje de salida depende de la posición que tenga la patilla variable del potenciómetro de 5 KΩ (kilohmios), patilla que se conecta a la patilla de AJUSTE del integrado. (COM)
El transformador debe de tener un secundario con un voltaje lo suficientemente alto como para que la entrada al regulador IN se mantenga 3 voltios por encima de su salida OUT a plena carga, esto debido a requisitos de diseño del circuito integrado.
En este caso se espera obtener, a la salida, un máximo de 15.0 voltios lo que significa que a la entrada del integrado debe de haber por lo menos 18.0 Voltios.
Se puede poner un diodo entre los terminales de salida y entrada para proteger al regulador de posibles voltajes en sentido opuesto.
Para obtener un voltaje de 18 voltios en la entrada IN se debe tener un transformador con un voltaje de: 18 voltios /1.41 = 12.77 Voltios a.c..
Normalmente se encuentran transformadores con un voltaje en el secundario de 12.6 voltios, lo que significa que el voltaje final máximo que se puede obtener con este regulador es el esperado.
Esto se hace debido a que cuando la fuente de voltaje se apaga, algunas veces el voltaje de salida se mantiene alto por más tiempo que el voltaje de entrada. Se pone el cátodo hacia la patita IN y el ánodo hacia la patita OUT
Un capacitor electrolítico de 100uF se coloca a la salida para mejorar la respuesta transitoria, y un capacitor de 0.1uF (no se encuentra en el diagrama) se recomienda colocar en la entrada del regulador si éste no se encuentra cerca del capacitor electrolítico de 4,700uF.
7. CONCLUSIONES
Al elaborar nuestro circuito en una primera instancia al hacer la prueba se nos quemo el puente de diodos por una mala conexión, luego remplazamos lo quemado y como resultado creamos una excelente fuente de alimentación para nuestros circuitos, la cual nos da desde 0 a 12 voltios de energía eléctrica.
8. OBSERVACIONES Y SUGERENCIAS
Solamente decir gracias al docente por incentivar a la creación de nuestras propias fuentes de alimentación y pedirle que nos diera más manuales de creación de circuitos porque no encontré muchos en la red.
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