U n i v e r s i d a d P o l i t é c n i c a S a l e s i a n a

F a c u l t a d d e I n g e n i e r í a

E l e c t r ó n i c a A n a l ó g i c a 2 I n g . L u i s O ñ a t e

I n f o r m e P r á c t i c a 0

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HEINERTH ROMERO BYRON ORTIZ PAÚL CUEVA Implementación de circuitos: Fuente de Voltaje Simétrica Fija y Fuente de Voltaje Variable

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA ANALÓGICA 2. FUENTES DE VOLTAJE

§ INTRODUCCIÓN

En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisión, impresora, router, etc.).

§ OBJETIVOS

o Armar los circuitos enseñados en clase en el prototipo (protoboard). o Una vez armado el prototipo, verificar los voltajes esperados de la fuente. o Aprender las diferentes etapas de una fuente de alimentación DC.

§ FUNDAMENTO TEÓRICO

TRANSFORMADORES

El transformador es una aplicación importante de la inductancia mutua, un transformador tiene un devanado primario LP conectado a una fuente de voltaje que produce una corriente alterna, mientras que el devanado secundario LS esta conectado a través de una resistencia de carga RL.

REGULADOR DE VOLTAJE Un regulador de Voltaje (también llamado estabilizador de voltaje o acondicionador de voltaje) es un equipo eléctrico que acepta una tensión eléctrica de voltaje variable a la entrada, dentro de un parámetro predeterminado y mantiene a la salida una tensión constante (regulada). Dentro de los reguladores de voltaje con salida fija, se encuentran los pertenecientes a la familia LM78xx, donde “xx” es el voltaje de la salida. Estos son 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18 y 24V, entregando una corriente máxima de 1 Amper y soporta consumos pico de hasta 2.2 Amperes. Poseen protección contra sobrecargas térmicas y contra cortocircuitos, que desconectan el regulador en caso de que su temperatura de juntura supere los 125°C. Los LM78xx son reguladores de salida positiva, mientras que la familia LM79xx son para voltajes equivalentes pero con salida negativa. Así, un LM7805 es capaz de entregar 5 voltios positivos, y un LM7912 entregara 9 voltios negativos. La capsula que los contiene es una TO-220 (figura 2),

En la figura 3 vemos la disposición de pines de estos reguladores. Es diferente según se trate de un 78xx o un 79xx. En el caso de los primeros, el pin 1 corresponde a la entrada (input), el pin 2 es el punto común (common) y el pin3 es el correspondiente a la salida (output). En el caso de los reguladores negativos, el pin 1 y el pin 2 intercambian sus funciones, siendo el primero el correspondiente al punto común, y el segundo la entrada. Es importante recordar esto al momento de conectarlos, ya que es posible que se destruyan si son conectados en forma incorrecta. REGULADOR DE VOLTAJE VARIABLE El LM317 es un regulador de tensión positivo con sólo 3 terminales y con un rango de tensiones de salida desde los 1.25 hasta 37 voltios. Las patillas son: Entrada (IN), Salida (OUT), Ajuste (ADJ).

RESISTENCIA ELÉCTRICA Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. En electrónica, una fuente de voltaje es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisión, impresora, router, etc.).

§ ELEMENTOS USADOS EN LA

o TRANSFORMADOR

o PUENTE DE DIODOS

o CAPACITORES

o RESISTENCIA

ELEMENTOS USADOS EN LA IMPLEMENTACIÓN DEL CIRCUITO

IMPLEMENTACIÓN DEL CIRCUITO

o DIODO LED

o REGULADOR DE VOLTAJE

§ MATERIALES

o 1 transformador TAB central 110V – 12V; o 6 capacitores de 1000uF de 25V; o 1 7812 o 1 7805 a 1A o 1 7912 o 1 7905 o 4 capacitores cerámicos de 0.1uF; o 2 resistores de 1kΩ o 2 resistores de 330 kΩ

§ SIMULACIÓN DE LOS CIRCUITOS

1. Fuente de Voltaje Simétrica fija

Simulación del circuito de la fuente de +5V, -5V y +12V, -12V realizada en PROTEUS 7.6.

Funcionamiento, En la primera etapa de la fuente los diodos (puente de diodos) actúan como rectificadores de media onda, luego los capacitores se encargan de rectificar la señal, y en la tercera etapa los reguladores finalmente nos dan como salida un voltaje enteramente en DC. 2. Fuente de Voltaje Variable

Simulación del circuito de la fuente variable de 0.1V a 18V con LM317 realizada en PROTEUS 7.6.

Funcionamiento, similar al anterior con la diferencia de que en la parte de regulación vamos a poder variar nuestro voltaje de salida, ya que el regulador LM317 nos permite tener voltajes entre 0V y 18V.

§ DESARROLLO. IMPLEMENTACIÓN DE LOS CIRCUITOS.

DOCUMENTACIÓN FOTOGRÁFICA.

1. Circuito de la fuente de voltaje variable.

2. Medición de la fuente variable con LM317. Voltaje mínimo.

3. Medición de la fuente variable con LM317. Voltaje máximo.

4. Circuito de la fuente de voltaje fija de +5V, -5V y de +12V, -12V.

5. Medida de -5V para la fuente de voltaje fija.

6. Medida de 5V para la fuente de voltaje fija.

7. Medida de -12V para la fuente de voltaje fija.

8. Medida de 12V para la fuente de voltaje fija.

§ CONCLUSIONES

o Una vez armado la fuente se verifico que la conexión de los reguladores de voltaje en base ofrece distintos tipos de aplicación en un circuito, según la configuración que se realice de acuerdo a las hojas de datos.

o Aprendimos que los reguladores fijos de la familia de los 78xx nos dan como salida

un voltaje positivo y los de la familia 79xx nos da como salida voltajes negativos.

o Para implementar la fuente regulable son necesarios los potenciómetros pues permiten controlar la tensión de salida variando el valor de la resistencia.

§ BIBLIOGRAFÍA o Copyright Hugo Méndez; Transformadores; Fecha Consultada, 31 de marzo del

2010; Enlace: http://www.frino.com.ar/transformador.htm

o Ariel Palazzesi; Reguladores de Voltaje; Fecha de Consulta, 31 de Marzo del 2010; Enlace: http://www.neoteo.com/reguladores-de-voltaje.neo

o Wikipedia; Regulador de Voltaje; Fecha de Consulta, 31 de Marzo del 2010; Enlace:

http://es.wikipedia.org/wiki/Regulador_de_Voltaje

o José Antonio E. García Álvarez; Resistencias; fecha de consulta, 31 de marzo del 2010;

o Enlace:http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_resistencia/ke_resistencia_1.htm