Fuente transistorizada.

Arias Danilo, Ramirez Pablo, Tolosa Jose

Fundación Universitaria Los Libertadores

Resumen: este informe tiene como objetivo el diseño de una fuente transistorizada con diodo zener, partiendo desde los parámetros establecidos, sus cálculos, simulación y por ultimo su respectiva medición y registro fotográfico.

Palabras clave: transistor, diodo zener, resistencias, potencia, voltaje y corriente.

Abstract: This report aims to design a transistor with zener diode source, starting from the parameters, their calculations, simulation and finally the respective measurement and photographic record.

Keywords: transistor, zener diode, resistors, power, voltage and current.

I . introducción.

En este informe se encuentra el diseño de una fuente de voltaje que a la salida nos entregara un voltaje fijo de 4,4 voltios y una corriente de 4 amperios.

La primera parte de este texto encontramos los objetivos propuestos, seguido por sus respectivos cálculos matemáticos, encontrando así los diagramas eléctricos del circuito con su respectiva simulación, un registro fotográfico de lo observado físicamente, una tabla de valores para comparar y por último la conclusión o conclusiones a las que se llego.

II . Objetivos.

Objetivo general:

Diseñar una fuente con carga fija utilizando un transistor NPN en polarización por división de voltaje con un diodo Zener para regular la tensión sobre la carga.

Objetivos específicos:

Calcular los valores necesarios en resistencias y tensiones sobre carga

para mantener un voltaje fijo sobre esta última.

Analizar las corrientes que atraviesan cada uno de los componentes para así mismo calcular la potencia necesaria que necesitan.

III . Diseño.

Como se dijo anteriormente este es un circuito que permitirá sobre su salida mantener un voltaje de 4.4 V y 4 amperios sobre la resistencia de carga.

El diseño consiste en hallar cada una de las resistencias que posee este circuito y la potencia que disipara cada uno de los dispositivos que componen a este circuito.

En la siguiente figura (figura 1) se encontrara el circuito que se diseñara:

Figura 1.

Y tenemos los siguientes parámetros:

Voltaje de entrada V1: 12v

Corriente de salida Io=4 A

Voltaje zener Vz=5,1v

Potencia zener Pz=1W

Beta del transistor Β=80

Con todo esto empezamos a realizar los respectivos cálculos.

-Corriente diodo zener:

P=V*I

I=P/V

Izmax=1W/5.1V=196mA

Iz=Izmax*60%=196mA*60%

Iz:117mA

-Corriente de base del transistor:

Ib=Io/B

Ib=4 A/80

Ib=50mA

-voltaje de salida:

Vo=Vz-Vbe

Vo=5.1 v – 0.7 v =4.4

-corriente en la resistencia 1:

IR1=Iz + Ib

IR1= 117mA +50mA

IR1=167 mA

Teniendo todo esto pasamos a hallar las resistencias R1 y R2:

R1=Vi-Vz/IR1

R1=12 v – 4.4 V/167mA

R1=45 ohm a 1.2 Wa

R2=4.4 v / 4 A

R2= 1.1 ohm a 17 W

IV . Simulación.

V .Registro fotográfico.

VI . Tabla de datos.

  Valor Teórico

Valor simulación

Valor Tomado

(real)R1 6,4 V 6,37 V 6,38 V

R2 4,4 V 4,36 V 4,1 V

Q1 8,1 V 8,34 V 7,9 V

  Valor Teórico

Valor simulación

Valor Tomado

(real)R1 167 mA 182 mA 162 mA

R2 04:00 a.m. 3,9 A 3,76 A

Dz 117 mA 123 mA 112,8 mA

VII . Conclusión.

Los objetivos planteados se cumplieron, además se identificaron falencias sobre el diseño de circuitos.

Para el diseño de la fuente transistorizada se debe tener en cuenta el Beta del transistor con el cual trabajamos, así como también la potencia que nos va a disipar.

La no precisión del valor en el montaje de los componentes en especial de las resistencias genero inconvenientes en las mediciones.

Se debió realizar la conexión del Transistor fuera de la protoboard ya que el cable que se estaba utilizando para extender los buses era muy delgado y estaba generando resistencia, se realizo la conexión con caimanes obteniendo medidas mas cercanas , sin embargo en las mediciones tomadas sobre los caimanes que fueron conectados al transistor se encontró una perdida aproximadamente de 1 Voltio.

Se evidencio que luego de varios minutos de estar encendida la fuente el amperaje requerido hacia la fuente de voltaje disminuyo , esto debido a el calentamiento de los componentes (causa variación en el beta del transistor)

VIII . ANEXOS

1. Data Sheets2. Simulaciones3. Cálculos revisados por el docente

IX . BIBLIOGFRAFIA

MALVINO, Albert Paul. Principios de Electronica , 3ra Edicion en español, pag 888-897. Mac Graw Hill

RASHID, Muhammad. Circuitos Microelectrónicos, análisis y diseño. Editores Thomson

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