Aporte Individual Numero1 Daniel Carbono

ACT 11: EVALUACIÓN FINAL Daniel carbono Aporte individual

FASE 1 RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA TIPO PUENTE

Conociendo que el voltaje del devanado secundario es de 20VAC Pico se inicia el diseño del circuito rectificador de onda completa tipo puente. Dada las Formulas Relacionadas al Rectificador de Onda Completa tipo puente: Vrms = VP / √2 PIV = VP(Sal) + 0.7V Vrms = VP x 0.707 VProm = 2VP / πVP (Sec) = VP (Sal) + 1.4V Definiciones: Vrms (sec): Valor eficaz del voltaje del secundario. VProm (sec): Valor promedio del voltaje del secundario. VP (Sal): Valor pico de salida. PIV: Voltaje de Pico Inverso. 1.1 Complete luego de los cálculos la siguiente tabla: Vrms (sec) 14.14V Sol. Vrms = VP x 0.707 Vrms = 20 x 0.707 Vrms = 14.14V

VProm = 2VP / π VProm= 2(20) / π VProm= 12.7324V

VProm (sec) 12.7324V

VP (Sal) 18.6V

PIV 19.3V

VP (Sec) = VP (Sal) + 1.4V Despejamos VP (Sal) así: VP (Sal)= VP (Sec)-1.4V VP (Sal) = 20V-1.4V VP (Sal)=18.6V

PIV = VP(Sal) + 0.7V PIV = 18.6V+ 0.7V PIV = 19.3V

1.2 ¿Cuál de los valores anteriormente calculado es que mostraría un voltímetro digital común? Sol. El valor de los anteriormente calculados que mostraría seria el del voltaje pico inverso ya que es voltaje que el voltímetro viene diseñado para medir corriente alterna.

1.3 ¿Qué ventaja tiene el usar un rectificador de onda completa tipo puente frente a uno de onda completa con derivación central? Sol. Su diseño y ensamble es bastante sencillo en comparación con el rectificador de onda completa, este no necesita un transformador consecundario dividido (derivación central).Entrega el doble de voltaje que el de onda completa con derivación central en el mismo transformador y el valor del voltaje inverso es la mitad del de rectificador de onda completa.

1.4 ¿Es la siguiente afirmación falsa o verdadera?

“La frecuencia de la onda de salida en un rectificador de onda completa tipo puente es la mitad del valor de la entrada” Sol. Verdadero. Ya que no permite utilizar toda la energía disponible, de manera que los semiciclos negativos sondesaprovechados. FASE 2 FILTRADO CON CAPACITOR En esta etapa del diseño se debe encontrar el mínimo valor del condensador que se debe colocar en paralelo con la salida del circuito rectificador para lograr el filtrado de la corriente pulsante y también lograr un mínimo rizado. Esta variación se denomina rizado (ripple) y tiene la misma frecuencia del voltaje rectificado. Su amplitud pico a pico (Vrpp) está dada, en forma aproximada, por la siguiente fórmula: Vrpp = IL / f C En práctica, debe buscarse que la amplitud del rizado Vrpp sea lo más pequeña posible ya que este voltaje alterno puede manifestarse como un ruido por ejemplo en los amplificadores de audio. Para ello, el valor del condensador de filtro (C) debe ser escogido de tal modo que el producto Rc∙ C, llamado la constante de tiempo del circuito TC, sea mucho mayor que el período de la señal de entrada ( T=1/f ), por lo menos diez veces. 2.1 Teniendo en cuenta la información anterior y recordando que la máxima corriente que debe manejar nuestra fuente es 50mA. Encuentre el valor del condensador para lograr una tensión de rizado de 0.3 VPP. C 930μF Sol. Vrpp = IL / f C Vrpp =0.3VPP Vrpp =0.3*18.6 Vrpp =5.58 Para calcular la frecuencia de rizado debemos tener en cuenta que:

La frecuencia de la corriente que llega a nuestras casas es de 50 Hz. Por lo tanto: Por tratarse de un rectificador trifásico de onda completa, en un ciclo se producirán 6 ondulaciones entonces: Friz=6*f Friz=6*50=300Hz Luego se calcula la capacidad del condensador: Vrpp = IL / f Cse despeja C así:

C= IL / fVrpp C=50*10-3/300*5.58 C=9.3*10-4F=930μF 2.2 El condensador se carga aproximadamente al valor pico de la salida del rectificador tipo puente VP (Sal) teniendo el valor de la corriente 50mA por ley de Ohm se conoce valor de RC y de este modo se logra calcular un valor aproximado de la constante de tiempo RC∙ C complete la siguiente tabla: T

TC

0.033

3.33

Sol. Por la ley de ohm se conoce el valor aproximado de Rc de esta manera: Rc=18.6/50*10-3 Rc=372 T = 1 / f = 1 / 300 =0.0333 Ahora TC=RC∙ C=10T entonces: Tc = Rc x C = 10 x 0.0333 = 3.33 con esto tenemos que C = 3.33 / 372 = 8.952μF

2.3 ¿Se cumple la condición de que TC debe ser al menos 10 veces mayor a T?

SI

NO

xxxxx Sol. Ya que se está cumpliendo con la condición anteriormente planteada y demostrada por medio de la ecuación TC= RC∙ C=10T

FASE 3 REGULADOR ZENER En este punto del diseño de la fuente alimentación regulada se debe elegir un diodo Zener cuyo valor de Voltaje Zener sea aprox al valor de tensión que se desea mantener constante a la carga en este caso 4.7V CC a 20mA. Dadas las Formulas: PZ = VZ∙IZ RSmín