Fase1 Rectificador_52

ELECTRONICA ANALOGA

Rectificador FASE 1

PRESENTADO A: Martha Sepúlveda

GRUPO 243006-52

PRESENTADO POR: Carlos Restrepo

Febrero 2016

INTRODUCCION En la parte electrónica se utilizan circuitos e integrados que maneja corriente alterna y corriente directa que con una serie de leyes y conceptos pueden hacer que estas corrientes trabajen de una manera correcta realizando conversiones tanto de entrada y salida como es el caso de las fuentes; en esta fase inicial tenemos como objetivo enfatizar los diferentes conceptos que se manejar con respecto a los circuitos que se implementarán dentro de este proyecto la cual mediante fases se llegara a un trabajo final exitoso.

PROYECTO Diseño y simulación de una fuente de alimentación regulada y protegida contra cortos circuitos.

Diagrama de bloques funcionales de una fuente de alimentación.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa varios instrumentos electrónicos, incluyendo fuentes de alimentación de CC. Su primera asignación es, desarrollar y probar en el simulador Pspice Student 9.1 (o cualquier otro simulador que sepa usar) una fuente de Alimentación rectificada por puente de diodos y regulada por un circuito regulador serie discreto (amplificador operacional y transistor de paso Darlington.)

Dicha fuente debe satisfacer las siguientes especificaciones. Corriente de carga regulada: 800mA. Voltaje DC salida regulado: 9V.

Tenga en cuenta que en PSpice Student 9.1 no se cuenta con el transformador por esta razón se utilizara el símbolo VSIN, asumiendo que es la tensión de corriente alterna que entrega el devanado secundario (Vsec) con valor de 20VAC Pico a una frecuencia de 60Hz. Símbolo que se muestra En la figura 2. CIRCUITO RECTIFICADOR.

Conociendo el voltaje del devanado secundario es el de 20VAC pico se inicia el diseño de la primera etapa que conforma una fuente de alimentación en es te caso se solicita sea un circuito rectificador de onda. Dada las formulas relacionadas al rectificador de onda completa el tipo de fuente.

Definimos: Vrms (sec): Valor eficaz del voltaje secundario.

VProm (seg): valor promedio del voltaje secundario. VP (sal): Valor pico de Salida. PIV. Voltaje de pico Inverso. Completar los cálculos de la siguiente tabla.

Vrms = Vp/

Vrms

VProm

(sec)

(sec

14.1V

12.7V

√2

Vrms = 14.1V

VProm = 2Vp/ π VProm = 2(20VAC)/ π VProm = 12.7 V

Vp (Sec) = Vp (Sal) + 1.4 Vp (sal) =Vp (sec)- 1 Vp (VAC -1.4V Vp (sal) = 1.86

PIV = Vp (sal) + 0.7 V PIV = 18.6v + 0.7V Piv = 19.3V

VP (Sal)

PIV

18.6V

19.3 V

¿Cuál de los valores anteriormente calculado es el que mostraría un voltímetro digital común?. Respuesta. El valor pico de salida que mostraría el voltímetro seria 18.6 v. Valor calculado por un osciloscopio es de 14.1V

¿Qué ventaja tiene el usar un rectificador de onda completa tipo puente a uno de media onda? Este rectificador de onda completa tipo fuente entrega el doble de voltaje que el de puente de media onda. ¿En la siguiente afirmación falsa o verdadera?. Justificar respuesta

La frecuencia de la onda de salida en un rectificador de onda completa tipo puente es el triple de la de la entrada. Falso. Porque la frecuencia de un ratificador de salida es el doble de un rectificador de onda completa. Filtrado con capacitor. En esta etapa el filtrado se debe encontrar el mínimo valor del condensador que se debe colocar en paralelo con la salida del circuito rectificador para lograr l filtrado de la corriente pulsante y lograr también un mínimo rizado. Esta variación se denomina rizado (ripple) y tiene la misma frecuencia (f) del voltaje rectificado. Su amplitud pico a pico V(rpp) está dada en forma aproximada por la siguiente formula. Vrpp = IL/fC

En practica debe buscar 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 filtro (C) debe ser escogido de tal modo que el producto Rc.C, llamado la cosntante del tiempo del circuito T c sea mucho mayor que el periodo de la seña de entrada ( T =1 /f ) por lo menos 10 veces. Teniendo en cuenta la información anterior y recordando que la máxima corriente que debe



Cen µf 640 µf

manejar nuestra fuente

es de 800 mA encuentre el valor del

condensador para lograr una tensión del rizado de 0.4 Vpp.

El condensador se carga aproximadamente al valor pico de la salida del rectificador tipo puente Vp (Sal) teniendo el valor de la corriente singular de 800mA por ley de ohm

se conoce el valor de R c

y de este modo se logra calcular

aproximado de la contante de tiempo Rc* c complete la siguiente tabla T

Tc

8.3ms

0.011904 ms

Ley de ohm: Rc = Vp (Sal)/II Rc = 18.6/ 800 *10-3

Rc= 18.6 /0.8 Rc = 23.25 Ώ T = 1/f = 1/1 T = 8.3ms

un valor

Ahora calculamos la contante del tiempo

Tc = Rc * C Tc = 18.6*640*10-6 Tc = 0.011904ms Se cumple la condición de que Tc debe ser al menos 10 veces mayor a T. No

No **