1.-Objetivo. Construir una fuente de alimentacin de 1.5 a 12 volts y conocer la funcionalidad de cada dispositivo electrnico que la compone 2.-Introduccin Una fuente de alimentacin variable y dual es imprescindible en la alimentacin de los amplificadores operacionales, por lo que construir una ser el primer objetivo prctico del curso. En el desarrollo de esta fuente de alimentacin las definiciones de la regulacin de voltaje y de factor de rizo juegan un papel importante en la seleccin de los componentes. Muchos circuitos necesitan para su funcionamiento, una fuente de poder o alimentacin. Esta fuente de poder entrega normalmente un voltaje en corriente continua (C.C.), pero lo que normalmente se encuentra en los tomacorrientes, de nuestras casas, es corriente alterna (C.A.). Para lograr obtener corriente continua, la entrada de corriente alterna debe seguir un proceso de conversin como el que se muestra en el diagrama. En el grfico siguiente se ve el funcionamiento de una fuente de poder, con ayuda de un diagrama de bloques. Tambin se muestran las formas de onda esperadas al inicio (Entrada en A.C.), al final (Salida en C.C.) y entre cada uno de ellos.

3.-Procedimiento. Materiales: 1 R de 270 W 1 Pot. De 5 K 4.7 K 1 Capacitor de 1000 F/63 V 1 Capacitor de 10 F/63 V 1 Capacitor de 0.22 F/250 V 6 Diodos 1N4003 1 puente diodo equivalente y 2 diodos 1N4003 1 Transformador (24 Vca/2 A. CT) 1 Transistor LM317T La fuente de voltaje se realizara con el siguiente circuito

Nomenclatura: D1=D2=BR1= Diodos 1N4003 C1= Capacitor 1000 F C2= Capacitor 10 F C3= Capacitor 0.22 F R1= Resistencia 270 P1= Potencimetro 5 K CN1= salida positiva de la fuente de voltaje

Antes de hacer el circuito en una placa fenolica es recomendable probarla en una tabla experimentos o protoboard

Ya probado el circuito en la tabla de experimentos pasamos a la realizacin del mismo por medio de software para eso se utilizaron dos programas el Livewire y el PCB Wizard. Creacin del circuito impreso Realizar circuitos impresos por medio de software es de gran ayuda ya que facilita mucho pasar el circuito a la placa fenolica. Para esto debemos abrir el programa Livewire y realizar nuestro circuito, en la ventana de gallery buscamos los componentes que se necesitan para armar el circuito simplemente los arrastramos hacia el fondo blanco. Nuestro circuito quedo de la siguiente manera.

Teniendo nuestro circuito armado nos vamos a la siguiente direccin

Nos aparecer una ventana en la cual podemos ajustar ciertas caractersticas de nuestro circuito, simplemente le ponemos siguiente (next) hasta que nos habr el programa PCB Wizard

Despus simplemente imprimimos esta imagen en papel acetato y se realiza lo siguiente Mtodo directo de elaboracin.

Primero pulir la tableta (quitar rugosidades, grasa y oxido). Lavar con agua y jabn (quitar la grasa). Secar perfectamente. Pegar la pista o dibujarlas (imprimirlas fuertemente para que no se despeguen). Hacer la solucin del cloruro, (100 gr. Requieren de aproximadamente 200 mililitros de agua para ser diluido). Se introduce la tableta en la solucin, y se va moviendo constantemente hasta que desaparezca el cobre que no fue protegido.

Se seca la tableta y se enjuaga perfectamente (que no quede solucin de cloruro ferrico) Con algodn o estopa impregnada de alcohol, tinner o agua ras se limpia la tableta para borrar o desprender las pistas. Se procede a perforar lo crculos donde se van a introducir los elementos. La solucin del cloruro debe ser realizado en recipientes de vidrio, plstico o barro, nunca en metal. No exponerse a los gases emanados de la solucin

Si la solucin ya no se va a utilizar , no la tire por el drenaje, (es corrosivo) y puede daar la tubera, se recomiendo solo que se desech donde solo haya tierra para no daar la ecologa. Ya soldado el circuito nos quedara algo parecido a esto

Finalmente se puede hacer ms presentable el circuito hacindole una caja de metal o de madera.

4.- Generalidades de la fuente de alimentacin. Todo circuito requiere para su funcionamiento de una fuente elctrica de energa, puesto que la corriente y voltaje que proporciona la lnea comercial no es la adecuada para que su funcionamiento sea el correcto. Un dispositivo a base de semiconductores que integran un circuito, funciona con tensiones y corrientes directas lo mas continuas posibles, as pues, la fuente de alimentacin convierte la energa de la lnea comercial en energa directa a los valore requeridos. La fuente de alimentacin regulada para su correcto funcionamiento se constituye a base de 4 etapas de funcionamiento que en el siguiente diagrama a bloques se muestra.

Antes de comprender el funcionamiento de la fuente de poder comencemos analizando el diagrama de las mismas que a continuacin se presenta.

Como puede notarse, esta fuente de poder regulada posee las cuatro etapas que debe tener como mnimo para su correcto funcionamiento, as pues, cada uno de los puntos que se pueden examinar en el diagrama iniciemos la descripcin del funcionamiento del circuito. Primera etapa: transformador de poder. Como puede notarse la primera etapa de la fuente corresponde al transformador de poder. Existen un sin fin de tipos de transformador de poder, entre ellos tenemos:

Transformador elevador: nos eleva la corriente

Transformador de baja potencia

El transformador es un dispositivo que permite obtener voltajes mayores o menores que los producidos por una fuente de energa elctrica de corriente alterna (C.A). Un transformador se compone de dos enrollamientos o embobinados elctricamente aislados entre s, devanados sobre el mismo ncleo de hierro o de aire. Una corriente alterna que circula por uno de los devanados genera en el ncleo un campo magntico alterno, del cual la mayor parte atraviesa al otro devanado e induce en l una fuerza electro- motriz tambin alterna. La potencia elctrica es transferida as de un devanado a otro, por medio del flujo magntico a travs del ncleo. El devanado al cual se le suministra potencia se llama primario, y el que cede potencia se llama secundario. En cualquier transformador, no todas las lneas de flujo estn enteramente en el hierro, porque algunas de ellas vuelven a travs del aire. La parte de flujo que atraviesa al primario y al secundario es la Llamada flujo mutuo,. la parte que slo atraviesa al primario es el flujo ligado al primario y la que atraviesa slo al secundario, se le llama flujo liga- do al secundario. En este caso, la potencia elctrica obtenida (potencia de salida) en el transformador sera menor a la potencia de entrada o suministrada al mismo, debido a las inevitables prdidas por calentamiento en el primario y secundario, mismas que se denominan perdidas del cobre, a dems, puesto que como se muestra en el diagrama el primario es mayor al secundario, la tensin de salida ser menor a la de entrada, puesto que los requerimientos necesitados nos dan que la medicin de salida entre estos puntos ser de 12 v c.a. Segunda etapa: rectificacin. La segunda etapa de nuestra fuente de alimentacin es la que queda constituida por la rectificacin, en este punto, la seal inducida al secundario, ser nuevamente inducida pero ahora a una seal directa. Nuestra fuente posee una rectificacin a base de 4 diodos, por lo que su rectificacin ser de onda completa y esta conectado en "tipo puente". Esto provocara que los semiciclos de la corriente alterna se induzcan para formar una onda muy similar a la de la figura de abajo, lo que provoca que nuestra C.A de entrada quede mas parecida a la de C.D.

Ahora bien, la corriente proporcionada no es la requerida para alimentar un dispositivo elctrico, puesto que aun es pulsante. Ahora bien para ello existe la tercera etapa de la fuente la cual nos alisara mas las crestas. Tercera Etapa: Filtro Esta etapa, tiene como funcin, "suavizar" o "alizar" o "reducir" a un mnimo la componete de rizo y elevar el valor promedio de tensin directa. El que a continuacin describiremos es el ocupado por la fuente causa de nuestro estudio, y es a base precisamente de elementos pasivos como es el capcitor. Nuestra fuente tiene un capacitor de 1000 mF a 63 V, el cual tendra dicha funcion. Este tipo de red de filtro, es el mas ocupado por ser el mas sencillo y economico, como

nuestra fuente posee pequeas variaciones de carga y puede tolerarse algo de sumbido, es ideal para el funcionamieto de filtraje. El funcinamiento es el siguiente: Por cada ciclo de la seal rectificada, el capacitor, se carga al valor pico, cuando la amplitud del voltaje rectificado comienza a disminuir, el capacito empieza a descargarse. Su eficiencia depende de la constante de tiempo, puesto que un carga de bajo valor pide mas corriente haciendo que el capacitor se descarge mas rapidamente y el filtraje sea menor. El capacitor es utilizado como filtraje, puesto que tiene de su lado la caracterstica de carga de 5 tiempos permitiendonos que sea eficiente para esta etapa de la fuente. Cuarta Etapa: Regulador De Voltaje. En muchas ocasiones necesitamos una fuente de alimentacin que nos proporcione ms de 1A y esto puede convertirse en un problema que aumenta, si adems queremos, por seguridad, que esa cortocircuitable. La solucin es dopar (aadir) un transistor de potencia o los que sean necesarios para que nos proporcione la corriente deseada. La funcin de este transistor de potencia consiste en asumir el hecho de soportar la alta corriente que necesitamos, veamos cmo se realiza esto. Si aplicamos convenientemente la tensin de salida del regulador por ej. de 12V 1A a la base del transistor de potencia, est claro que ste nos proporcionar ms corriente a su salida y estar regulada por otra parte debido a que el regulador es cortocircuitable en cierta medida, tenemos la solucin deseada. No obstante, la efectividad que nos proporciona el regulador para la funcin de cortocircuito, no la podemos dar por buena a la hora de aplicarlo al transistor de potencia, ya que es un circuito aadido y puede que no responda con la rapidez suficiente y para evitar estos inconvenientes, intervendremos en este apartado con un circuito aadido. El circuito es sencillo debido a la utilizacin de reguladores de tensin los cuales proporcionan al montaje alta fiabilidad, robustez y caractersticas casi inmejorables.. El ajuste de la tensin de salida se realiza mediante la actuacin sobre un potencimetro (P1) y una resistencia (R1) para mantener el valor mnimo. Con el fin de mejorar la respuesta a los posibles transitorios, evitar auto oscilaciones y mejorar el filtrado, se utilizan unos condensadores electrolticos de baja capacidad a la entrada y salida del reguladro La tensin suministrada por el secundario del transformador T1, se rectifica mediante el en C1 el cual se cargarn a la tensin de pico Mediante el potencimetros P1 y se puede ajustar independientemente la salida del regulador al valor deseado, en el margen de 0 a 12V. El condensador C2 mejora la respuesta de los reguladores frente a los transitorios de conmutacin a la salida. Conclusin general: En este proyecto aprendimos de forma prctica como armar un circuito desde cero, se utilizaron todos los conceptos bsicos aprendidos a lo largo del curso, interpretar diagramas de circuitos, probar circuitos en una tablilla de experimentos, soldar circuitos en una plantilla fenolica, etc. haciendo de este proyecto todo un reto.