Tecnologías y Sistemas Eléctricos
Proyecto: Fuente de Voltaje de +12V y 12V
Profesores: Gloria Correa Palacios
David Lozano Salmerón
Equipo: Álvarez Peralta Diego
Ángel González David Arturo Conde Flores Luis Eduardo
Martínez Vargas Mauricio Alejandro Romero Martínez Edson Eduardo
ÍNDICE: ANTECEDENTES
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
OBJETIVO
JUSTIFICACIÓN
MARCO TEÓRICO
MATERIALES UTILIZADOS
METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN
RESULTADOS OBTENIDOS
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFÍA
ANTECEDENTES: La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.
Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forman parten de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control.
La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos dos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicación:
* Electrónica de control * Telecomunicaciones * Electrónica de potencia Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes: 1. Entradas o Inputs – Sensores electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje.
2. Circuitos de procesamiento de señales – Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores.
3. Salidas o Outputs – Actuadores u otros dispositivos que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: Cuando trabajamos con circuitos electrónicos, se requiere una necesidad básica que es proveer de una fuente eléctrica para que funcione. Si esta toma de energía, el circuito no servirá de nada. El propósito principal de una fuente de alimentación, es hacer entrega de una o más tensiones eléctricas que pueden ser variables al circuito, con la suficiente capacidad para mantener las condiciones de operación ideales. Hay muchos tipos de fuentes de alimentación, y pueden ser de tamaño y formas variadas.
Aunque cada fuente de alimentación tiene sus propias especificaciones y características individuales, todas ellas tienen ciertas cosas en común.
OBJETIVO: Se desea crear una fuente bipolar de voltaje de 12V a ‐12V para poder convertir la energía eléctrica que se tiene en la casa, escuela o cualquier parte de 220w o 120V para poderla transformar en energía utilizable para proyectos escolares que necesitan menos voltaje.
JUSTIFICACIÓN: Sabemos que existen dos tipos de corrientes la alterna y la continua. La primera es la que tenemos en los enchufes y sabemos que tiene un voltaje alto, mientras que la continua la encontramos generalmente en las pilas y su voltaje no suele superar algunas decenas de voltios. La diferencia básica entre ambos tipos de corrientes está en la polaridad, es decir por donde salen los electrones y por donde vuelven, lo que conocemos como el positivo y el negativo de las pilas o baterías. En la corriente alterna esta polaridad cambia varias veces por segundo, 50 en Europa (por los 50Hz) y 60 en América (allí son 60Hz), esto hace que se puedan utilizar algunos dispositivos que en corriente continua no son factibles como los transformadores.
Gracias a estos dispositivos, se puede pasar de muy alto voltaje en corriente alterna (varios miles de voltios) a un voltaje más reducido para consumir en los hogares (220V en México). Gracias a ello esta corriente es la que tenemos en casa, ya que sale mejor transportarla a muy alta tensión que a baja por temas de pérdidas de energía, además su transformación de alto voltaje a uno más bajo no lleva casi perdidas de energía gracias a los transformadores, por lo que hace ya tiempo que se adoptó en los hogares como el estándar.
Los dispositivos electrónicos necesitan de la corriente continua para funcionar correctamente, es más no solo deben ser voltajes muy pequeños y de polaridad fija, sino que estos deben ser estables. Si un dispositivo se alimenta por ejemplo a 5V la estabilidad de este valor será fundamental para el buen funcionamiento del mismo. Una fuente de alimentación que de menos potencia de la que necesita el sistema hará que su valor baje alguna decima de voltio por ejemplo de 5V a 4,7V, ello provocará un mal funcionamiento del sistema, cuelgues e incluso si esas variaciones son por encima, por ejemplo 6V la destrucción del mismo. Por ello gracias a que se pueden subir a altos voltajes fácilmente para su transporte (se gasta menos energía transportando a alto voltaje que a bajo), la corriente alterna es la mejor para llevar a los hogares, sin embargo los dispositivos electrónicos necesitan corriente continua para funcionar. Esta es la función que realizan las fuentes de alimentación, reducen el voltaje de la alterna para posteriormente estabilizarlo a una polaridad fija y a un valor determinado en corriente continua.
MARCO TEÓRICO: Una fuente de alimentación básica consiste en tres secciones básicas. Dependiendo de los requerimientos de cada dispositivo, las secciones pueden ser simples o extremadamente complejas. Cada parte sirve para un o más propósitos, y son los siguientes:
Transformador – En general, la corriente continua presente en las tomas de electricidad de nuestras casa, no es la adecuada para los circuitos electrónicos. Muchos de ellos necesitan un voltaje bastante menor, mientras que otros requieren que sea mayor. El transformador sirve para convertir la tensión AC (corriente alterna), a un nivel de voltaje más apropiado para las necesidades del circuito. Al mismo tiempo, también provee de aislamiento eléctrico entre la línea AC y el circuito que está siendo alimentado, lo cual es una consideración de seguridad importante.
Rectificador – El siguiente paso es forzar la corriente para que vaya en una dirección, previniendo alteraciones que ocurren en el transformador y la línea AC. Este proceso se conoce como rectificación, y el circuito que realiza la tarea es el rectificador. Hay configuraciones de rectificadores muy diferentes para ser usados en situaciones muy distintas, dependiendo de lo que requiera el circuito. La salida del rectificador en una voltaje DC (corriente continua), que todavía conserva algunas variaciones de la línea AC y el transformador.
Filtro – El voltaje DC del rectificador es generalmente no apropiado aun para dar carga al circuito. Es una tensión de pulsaciones que normalmente varían de cero voltios al pico de salida del transformador. Por ello, insertamos un circuito para almacenar energía durante cada pico de voltaje, y entonces liberarlo cuando ese pico vuelve a bajar. Este circuito se llama filtro, y su trabajo es reducir las pulsaciones del rectificador a un voltaje menor.
MATERIALES UTILIZADOS
• 2 Capacitores electrolíticos 2200 μF 25 V • 6 Capacitores cerámicos de 0.1 μF • 1 Puente rectificador • 2 Resistencias de 1 kΩ • 1 Resistencia de 560 Ω • 3 LEDS de colores • 1 Regulador de voltaje 7812 12v • 1 Regulador de voltaje 7912 12v • 1 Regulador de voltaje 7805 5v • 1 Interruptor • 3 Disipadores de calor • 1 Fusible de 250v 0.25A y porta fusible • 1 Transformador de 24v • 4 Bornes negro y rojo • 1 Cable de alimentación
METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN:
Se diseño el circuito y después en una protoboard para soldar se armo el mismo circuito solamente que ingresando un fusible en la entrada para la protección del sistema en caso de una sobrecarga, se soldaron todos los elementos con un cautín, el Transformador como era el elemento más grande fue colocado al último, para facilitar el colocar los otros elementos.
RESULTADOS OBTENIDOS: La fuente al final si daba los valores buscados de 12V y ‐12V solo que al momento de medirlo con el multímetro el de 12V nos media 11.8 y el de ‐12V nos media ‐12.1, esto se debe a los materiales
roveen de un valor esperado. utilizados porque no muchos de ellos nos p
CONCLUSIONES: La fuente de alimentación es un componente barato y que muchas veces pasamos por alto a la hora de diseñar un ordenador. Sin embargo un ordenador es como una cadena que cuando falla se compre por el eslabón más débil, por lo que todos los componentes deben estar en consonancia uno con el otro.
El caso de la fuente de alimentación cobra especial importancia debido a que es la que suministrará la entes del ordenador por lo que si esa energía no es suficiente o ias
energía a la totalidad de los componviene en mal estado, con interferenc
BIBLIOGRAFÍA http://www.electronicafacil.net/circuitos/Fuente‐alimentacion‐12‐voltios‐4‐Amperios.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_de_alimentaci%C3%B3n
http://2.bp.blogspot.com/_hrX26Bn9UBk/SefmU08BSwI/AAAAAAAAAXo/jQfiPozTuh0/s1600‐h/fuente1.jpg
http://www.psicofxp.com/forums/electronica.149/1000728‐fuente‐bipolar‐12v‐12v‐y‐tierra‐3.html
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