Fuentes Alimentacion Lineales

Mantenimiento Electrónico 

16 FUENTE DE ALIMENTACION LINEAL La fuente de alimentación es la parte encargada de suministrar las tensiones continuas necesarias para alimentar el resto de circuitos de cualquier aparato electrónico. Existen dos formas de obtener una corriente continua para la alimentación de los aparatos: la primera, autónoma, consiste en utilizar pilas o acumuladores. En la segunda se obtiene la corriente continua a partir de la red de corriente alterna

16.1 INTRODUCCION La fuente de alimentación constituye un elemento de enorme importancia en la construcción de todo circuito electronico.

En la mayoría de diseños de altas prestaciones todos los componentes deben de tomarse en consideración. En este sentido no es extraño que tanto transformadores, condensadores y reguladores de tensión se sobredimensionen para conseguir características adecuadas a los niveles de potencia que exige el amplificador (Figura).

Partes de una fuente de alimentación

Las principales partes de una fuente de alimentación son (Figura):

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16.2



Transformador



Rectificador



Filtro



Estabilizador

TRANSFORMADOR DE ALIMENTACION El transformador (TR1) tiene la misión de reducir la tensión de la red eléctrica

(220V), que se aplica a su entrada (primario) a un valor adecuado al funcionamiento del circuito al cual queremos alimentar.

El transformador debe de ser capaz de proporcionar la potencia necesaria para alimentar al resto de circuitos electrónicos para ello se debe de escoger de la corriente de salida adecuada, siempre por encima de la corriente consumida por el resto de circuitos electrónicos (Figura).

El transformador de alimentación esta basado en el principio de que la energía eléctrica se puede transportar eficazmente por inducción magnética de una bobina a otra, por medio de un flujo magnético variable, siempre que las bobinas estén situadas en el mismo circuito magnético (Figura)

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Mantenimiento Electrónico  En su

forma mas sencilla, un transformador esta constituido por un circuito

magnético, formado por chapas apilables de material ferromagnético, sobre el que se arrollan dos bobinas B1 y B2. Si se conecta la bobina B1 a los terminales de un generador de corriente alterna G, y se cierra el circuito de la bobina B2 mediante una impedancia Z, la bobina B1 actúa como una inductancia que, al ser recorrida por la corriente procedente del generador G, produce un flujo magnético alterno que circula por el circuito magnético, induciendo una fuerza electromotriz E en la bobina B2, de la misma frecuencia que la tensión aplicada en la bobina B1. Como consecuencia, por el circuito eléctrico constituido por B2 y Z circula una corriente, es decir, que por inducción mutua (por medio de un flujo magnético) una potencia alterna pasa de un circuito eléctrico a otro aislados entre sí eléctricamente. Los tres parámetros mas importantes de todo transformador son la tensión del secundario, su potencia y su factor de regulación. La tensión del secundario se expresa siempre en voltios eficaces, mientras que la potencia se expresa en voltamperios (VA) o en vatios (W). La tensión proporcionada por el secundario debe ser un poco mayor que el valor de la tensión continua que se desea obtener, pues se han de tener presentes las caídas de tensión que se producen en los diodos rectificadores

16.3 TRANSFRMADORES TOROIDALES Los transformadores toroidales no se diferencian, desde el punto de vista del principio de funcionamiento, de cualquier otro tipo de transformador.

La única

diferencia radica en su núcleo el cual tiene forma de anillo (toroidal) (Figura).

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La ventaja de estos transformadores, frente a los convencionales, esta en su menor dispersión de flujo, en un mejor aprovechamiento del mismo y menor peso y tamaño. Son muy utilizados en gran parte de las fuentes de alimentación para amplificadores, sobre todos si estos son de gran potencia. Como inconvenientes cabe resaltar la tendencia que tienen sus planchas de hierro a vibrar, y como eliminar estas vibraciones supone mayor coste de fabricación, también su precio.

16.4 CALCULAR EL VALOR DE LOS TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES Para calcular el valor de los transformadores requeridos de acuerdo a la tensión de salida, se utiliza la siguiente fórmula:

En este caso se requiere un transformador de 220 / 22 + 22 Vca.

16.5 ETAPA RECTIFICADORA El rectificador tiene la misión de convertir la tensión que nos da el transformador a su salida que tiene dos sentidos de circulación a un solo sentido , ya que los circuitos electrónicos se alimentan con tensión continua (un solo sentido de circulación de corriente). Se distinguen dos tipos:

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Media onda y doble onda

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El primero esta formado por un solo diodo (Figura), el segundo generalmente suele estar formado por cuatro diodos (puente de diodos) (PR1) correctamente colocados, aunque también disponemos rectificadores de doble onda formados por dos diodos (Figura). También

nos

podemos

encontrar

rectificadores

formados

por

pastillas

rectificadoras las cuales ya tienen integrados los cuatro diodos en su interior.

16.6 RECTIFICACIÓN DE ONDA COMPLETA PARA TRANSFORMADORES CON PUNTO MEDIO. El transformador cumple dos funciones, baja el nivel de línea (230 Vca) al valor necesario y aisla al circuito de la tensión de línea. La tensión alterna presente en el secundario del transformador, ingresa al puente rectificador de onda completa, obteniéndose a su salida una tensión continua pulsante como la del siguiente gráfico:

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En la figura se muestran un rectificador en puente de diodos con los sentidos de circulación de corriente en cada caso (Figura).

En la figura se muestra el diagrama de tensiones medidas con un osciloscopio (Figura)

16.7 RECTIFICACIÓN DE ONDA COMPLETA

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Rectificación de onda completa

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El que aquí presentamos es un sistema de rectificación de onda completa para transformadores con y sin punto medio. El transformador se conecta en la entrada de CA y cuando en el terminal A se hace presente el semiciclo positivo de la señal respecto del terminal B, los diodos D2 y D3 conducen cargando de energía al capacitor C1 mientras que D1 y D4 se bloquean para que la corriente no se cortocircuite hacia el transformador. Al pasar la señal de CA por 0V, los diodos no conducen impidiendo que la energía almacenada en C1 se descargue a través del bobinado del transformador. Ahora se hace presente en A el hemiciclo negativo con respecto a B, en este momento D1 y D4 pasan a conducir permitiendo nuevamente la carga de C1 durante este hemiciclo mientras que D2 y D3 se bloquean. El proceso se repite invariablemente durante el tiempo que se deje conectada la entrada de CA. Por medio del capacitor C1se filtra esta tensión para obtener una tensión practicamente continua. Esto sucede ya que durante el período ascendente del pulso el capacitor se carga y cuando llega el pulso descendente comienza a descargarse, pero

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Mantenimiento Electrónico  como el período de tiempo es muy corto y el capacitor tiene una capacidad elevada el mismo se descargará muy poco.

Debemos de tener en cuenta a la hora de su elección que por estos componentes circula toda la corriente consumida por los circuitos electrónicos por lo cual deben de soportar esta corriente.

16.8 FILTRADO DE LA CORRIENTE RECTIFICADA El filtro tiene la misión de “alisar” o “aplanar” la tensión procedente del rectificador. El rectificador nos entrega una señal que solo circula en un sentido pero no es completamente continua, pero con la ayuda del filtro conseguimos que sea continua. El filtro esta formado por uno o varios condensadores electrolíticos (C1) que se cargan y descargan con la señal de entrada procedente del puente rectificador consiguiendo a su salida una señal completamente plana (Figura).

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Por medio de los condensadores C1 y C2 se filtra esta tensión para obtener una tensión practicamente continua. Esto sucede ya que durante el período ascendente del pulso el capacitor se carga y cuando llega el pulso descendente comienza a descargarse, pero como el período de tiempo es muy corto y el capacitor tiene una capacidad elevada el mismo se descargará muy poco.

Para darle un margen de tolerancia a los capacitores no se debe aplicar a los mismos tensiones superiores a los 55 Vcc.

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Mantenimiento Electrónico  Por lo tanto, la tensión de alterna máxima aconsejable no debe superar nunca los 40 Vca para evitar cualquier inconveniente Si nota que la tensión no es totalmente contínua, sobretodo cuando el consumo de corriente es muy grande, será necesario aumentar el valor de C1 y C2 para lograr un mayor filtrado. Colocar en este caso, capacitores de 2200

µF

o 4700 µF.

16.9 ESTABILIADOR Estabilizador (IC1) es el encargado de dar a su salida una tensión completamente estable sin ningún tipo de oscilación, también se utilizan cuando queremos obtener una tensión mas baja a partir de una señal de entrada más alta.

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Mantenimiento Electrónico  Están formados por diodos zener (Figura) o por circuitos integrados de tres patillas de la familia L78XX cuya estructura interna se muestra en la ( Figura)

Este integrado posee un transistor interno de salida protegido frente a excesos de la potencia disipada. Si la potencia disipada se hace demasiado grande, el circuito interno de desconexión térmica entra en funcionamiento impidiendo que el integrado se destruya por efecto de la temperatura.

Tensión

U1

24V 18V 15V 12V 8V 6V 5V

LM7824C LM7818C LM7815C o LM7815 LM7812C o LM7812 LM7808C LM7806C LM7805C o LM7805

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Mantenimiento Electrónico  Cada fabricante proporciona su propio abanico de voltajes, la tabla anterior es la proporcionada por National Semiconductors. La serie "C" funciona en un rango de temperaturas entre 0 y +150 ºC, la serie normal funciona entre -55 y +150 ºC. En todos los casos la corriente entregada es de 1 amperio como máximo. En la figura podemos ver las características de esta familia de integrados

En la figura tenemos dos circuitos reguladores que utilizan el 7812 el circuito (a) entrega una tensión a la salida de 12 V. A la entrada del mismo podemos conectar una tensión continua mayor de 12 V que deseemos reducir hasta este valor o bien una señal procedente de un rectificador de cc con filtro, que queremos regular.

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Si se intercala un diodo zener en la línea de masa de un integrado de la familia 78XX, como se ve en el circuito de la figura (B), la tensión de salida se incremente en un valor igual al del diodo zener, sobre la tensión nominal del integrado En las figuras a

y b podemos ver los esquemas completos de fuentes de

alimentación estabilizadas con tensiones de salida de 12V y -12V respectivamente con respecto a masa

16.10 FUENTE REGULADA PARA LINEA IC 78XX/ LM340 TXX

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Esta, es una fuente universal para circuitos integrados de la línea 78XX, que entrega una tensión estabilizada entre 5 y 24 Vcc, según el circuito integrado utilizado. Pequeña y sencilla, esta fuente es ideal para alimentar equipos que requieran muy buena regulación y filtrado.

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Mantenimiento Electrónico  Todos los circuitos integrados de la línea 78XX, permiten un consumo máximo de 1,5 A y están totalmente protegidos contra cortocircuitos y sobrecargas.

LISTADO DE COMPONENTES CAPACITORES C1=C2=C5=100 nF C3=2200 µF 25V (Electrolítico) C4=220 µF 25V (Electrolítico)

SEMICONDUCTORES D1=D2=D3=D4=1N4007 IC1=Ver tabla (*)

VARIOS T1=Ver tabla (*)

El sistema de alimentación electrónico se basa en el empleo de un transformador de tensión adecuada y un rectificador de onda completa con su regulador de tensión acoplado. T1 reduce la tensión de la línea de 220 Vca al nivel que sea necesario (ver tabla) además de aislar eléctricamente la parte de baja tensión de la tensión de línea. La tensión alterna extraída del secundario de T1 se aplica a un rectificador de onda completa formada por los diodos D1 a D4 en configuración de puente de GRAETZ Por medio del capacitor C3 se filtra esta tensión para obtener una tensión practicamente continua. Esto sucede ya que durante el período ascendente del pulso el capacitor se

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Mantenimiento Electrónico  carga y cuando llega el pulso descendente comienza a descargarse, pero como el período de tiempo es muy corto y el capacitor tiene una capacidad elevada el mismo se descargará muy poco. Se obtiene aquí una tensión de CC sin regular que ha de aplicarse al circuito integrado regulador IC1, el cual entregará en su salida un nivel de tensión perfectamente regulado y estabilizado Este valor de tensión depende exclusivamente del integrado utilizado (ver tabla).

Esta tensión es filtrada por el capacitor C4 y desacoplada para ruidos de alta frecuencia mediante C5. C1 y C2 derivan a masa los transitorios provenientes de la línea de 220V producidos por la conexión/ desconexión de cargas inductivas. Los circuitos integrados de regulación están protegidos contra cortocircuitos y sobrecargas gracias a un sistema de limitación de corriente internamente dispuesto, así también protegido termicamente contra exceso de disipación.La siguiente tabla muestra los valores de IC1 y T1 en función de la tensión de salida que se necesita.

NOTAS DE MONTAJE 1- Utilizar un disipador tipo U para IC1.

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Mantenimiento Electrónico  2- No es necesario utilizar mica ni niples de aislación, ya que la carcaza de IC1 está internamente conectada al terminal de masa. Sin embargo, es recomendable utilizar grasa siliconada para mejorar el contacto entre IC1 y el disipador

16.11 FUENTE PARTIDA REGULADA PARA LINEA 78XX Y 79XX (+/- 5 A 18 VCC MÁXIMO 1 A) LISTADO DE COMPONENTES: C1=C2=1000 uF 25V D1=D2=D3=D4=1N4007 (o puente rectificador integrado B250-C1000) IC1=LM79XX (*) IC2=LM78XX (*) T1= Ver TABLA (*) Disipador para IC1 e IC2 (*)

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El transformador rebaja la tensión de línea a dos tensiones de fase opuesta, además de actuar como interfase de aislación entre el circuito electrónico y la línea de 220Vca. Estas tensiones alternas ingresan a un puente rectificador de onda completa, pero con la variante de que el punto común de las mismas se conectan a masa, entonces, lo que obtenemos no es ni más ni menos que dos rectificadores de onda completa para

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Mantenimiento Electrónico  transformadores con punto medio conectados en antiparalelo, de los cuales obtenemos dos tensiones continuas de la misma amplitud pero de distinto signo con respecto a los 0V. Las tensiones así obtenidas se filtran mediante los capacitores C1 y C2 para obtener una tensión practicamente continua. Esto sucede ya que durante el período ascendente del pulso el capacitor se carga y cuando llega el pulso descendente comienza a descargarse, pero como el período de tiempo es muy corto y el capacitor tiene una capacidad elevada el mismo se descargará muy poco (ver gráfico). Las señales obtenidas se inyectan a las entradas de los reguladores de tensión 78XX y 79XX (positiva y negativa respectivamente), obteniendo en sus salidas las tensiones reguladas.

NOTAS DE MONTAJE 1- Esta esquema permite utilizar los cuatro diodos 1N4007 o el puente rectificador integrado 2- Es conveniente equipar a los reguladores con disipadores térmicos. Debido a la proximidad que hay entre ellos en el circuito impreso se aconseja emplear uno para los dos, pero estos deben montarse tomando especial cuidado de aislarlos correctamente para evitar un cortocircuito entre la tensión de entrada de IC1 y masa. Utilizar para ello niples y micas.

2- Características del disipador:

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Mantenimiento Electrónico  Tipo U Resistencia térmica= 2,9 ºC / W 4- Prestar especial atención para no confundir los integrados entre sí y colocar incorrectamente la disposición de sus terminales y la polaridad de los capacitores electrolíticos.

16.12 FUENTE DE ALIMENTACION REGULABLE Se trata de una fuente de alimentación realizada con componentes discretos, cuya tensión de salida puede variarse entre dos limites, mínimo y máximo. La tensión procedente del secundario del transformador se aplica a un puente de diodos que realiza una rectificación de doble onda. Esta tensión rectificada se aplica a un filtro formado por los condensadores C1 y C2 y por R1 (Figura).

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Una vez filtrada la tensión, se estabiliza mediante el diodo zener Dz, que va a determinar la tensión de salida. La misión de Rz es la de limitar la tensión que se aplica al zener a fin de adecuarla a su valor nominal

La resistencia ajustable R3, conectada en paralelo con Dz, será la encargada de variar la tensión de salida, medida en Rl . El montaje darlington formado por T1 y T2 nos permite poder manejar una elevada corriente de carga Il, a partir de una pequeña corriente de base, Ib1

Lista de componentes D1 a D4 = 1N4007, R1 = R2 = 220Ω, T1 = BC107, T2 = MC140, Dz = 12V/500 mA, R3 = 10K, Rl = 1K, C1 = C2 = C3 = 100µF / 63V

16.13 FUENTE DE ALIMENTACION SIMETRICA En la figura se muestran dos métodos de implementaron de una fuente de alimentación de valor +/- B (Figura).

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Mantenimiento Electrónico  Como se observa en la figura la longitud de cable utilizado entre –B y el punto de masa es mas corto que el que existe entre +B y masa (Figura).

Esta diferencia generara diferentes impedancias entre la alimentación positiva y la negativa.

Para

solucionar

este

problema

en

algunos

diseños

se

emplean

dos

transformadores, uno para cada polaridad de alimentación. Además si el amplificador es estereofónico se necesita duplicar él número de transformadores, a razón de dos por canal, llegándose a utilizar para equipos de muy alto nivel un total de cuatro.

De esta forma se consigue que la impedancia de cada una de las alimentaciones sea exactamente la misma, eliminando una de las posibles fuentes de degradación del sonido.

En la figura se muestra una fuente de alimentación de la que se pueden obtener tensiones de salida simétricas a través de un estabilizador, debemos de recordar que el patillaje del estabilizador 79XX no es el mismo que el patillaje del 78XX (Figura)

16.14 FUENTE DE ALIMENTACION UTILIZANDO EL LM317 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO:

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Mantenimiento Electrónico 

El LM317T es un regulador de tensión capaz de operar con rangos de 1,2Vcc a 30Vcc, entregando una corriente máxima garantizada de 1,5A. Este integrado está protegido contra cortocircuitos a la salida y contra excesos de temperatura. Cuando se produce un cortocircuito a la salida o consumo intenso con baja tensión de salida (potencia a disipar máxima), se produce un incremento en la temperatura de IC1. En estas condiciones, el circuito trabajará normalmente durante un tiempo “X”, el cual depende principalmente del disipador utilizado, hasta llegar al valor de temperatura máximo. En ese momento, el circuito integrado corta el suministro de corriente y permanece en ese estado hasta que la temperatura disminuya, demás está decir que para trabajo continuo y con disipación de calor, el disipador térmico a utilizar debe ser de buen tamaño. El circuito integrado se montará con su aislamiento de mica, bujes, etc. y además grasa siliconada. Las características de regulación de este integrado son inmejorables y su interconexión es sencilla.

La principal aplicación de este regulador es para fuentes

de alimentación ajustables, la entrada a regular se tomará después de rectificación y filtrado, mediante el potenciómetro P1 se regulará la tensión de salida . NOTA

Para aplicaciones de mayor corriente puede utilizarse un CI. LM350 que proporciona una corriente máxima de 3A, cuyo encapsulado es del tipo T03 . El

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Mantenimiento Electrónico  encapsulado del LM317 varía con la última letra (“T” cápsula T0220 y “K” cápsula T03). El circuito fue diseñado para alojar directamente el encapsulado T0220.

NOTAS DE MONTAJE IC1 debe ir montado sobre un disipador térmico y convenientemente aislado del mismo utilizando mica y niples plásticos.

Es recomendable además, agregar grasa

siliconada entre el disipador y el transistor para mejorar el contacto térmico. LISTA DE COMPONENTES RESISTENCIAS R1=220 Ohms (Rojo-Rojo-Marrón) P1=Potenciómetro 5 Kohms lineal (*)

CAPACITORES C1=100 nF C2=1 µF 50 V (Electrolítico)

SEMICONDUCTOR IC1=LM 317T

VARIOS Disipador para IC1 (*)tilizar

un transformador de 220 / 24 Vca 2 A, conectando

Alimentación de sistemas donde se requieran tensiones entre los 1,2 Vcc a 30 Vcc regulados con una gran estabilidad, con un consumo máximo de 1,5 A, siendo una muy útil fuente para laboratorios. La fuente incorpora protección total contra cortocircuitos o sebrecargas en la salida. ****************************** Los reguladores ajustables de tres terminales permiten ajustar la tensión de salida a partir de resistencias externas conectadas al terminal denominado

ADJUSTMENT o

ADJ. Uno de los más populares productos de este tipo es el LM317 (positivo) y LM337 (negativo) de National Semiconductor capaces de proporcionar hasta 1.5 A de corriente de salida. Otros ejemplos de reguladores de tensión ajustables tri-terminal son:

LM338

de National Semiconductor cuya corriente de salida alcanza los 5 A, LT1038 de Linear Technology y LM396 de 10 A de National Semiconductor. Mantenimiento de Equipos de Vídeo V ídeo L.Calaza, 2014 

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Mantenimiento Electrónico  En la figura se presenta una aplicación típica del LM317.

El LM317 posee internamente una referencia de tensión tipo “bangap” que proporciona una V REF=1.25 V (typ) entre los terminales OUT y ADJ y está polarizado por una fuente de corriente estable de I ADJ= 65µA (typ).

Analizando este circuito

fácilmente se comprueba que

Una buena aproximación es considerar que la corriente I ADJ (65µA) es muy inferior a las corrientes (mA) que circulan por las resistencias R1 y R2. Luego, la ecuación se transforma en

Variando R2, Vo puede ser ajustado a cualquier valor dentro del rango 1.25V=Vo=30V. Los reguladores de tensión duales ( dual tracking regulators ) proporcionan doble tensión de salida idóneas para alimentar OAs, convertidores, etc. Las dos tensiones de salida son de igual magnitud y polaridad opuesta que mantiene su simetría para diferentes requerimientos de carga. Un ejemplo es el popular RC4195 de Raytheon (RC4194 es la versión ajustable) con una tensión de salida de ±15 V.

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Mantenimiento Electrónico  Mediante un sencillo divisor de tensión es posible modificar el valor de la tensión de salida del regulador, tal y como se indica a continuación, utilizando el LM317, que proporciona 17 V de salida cuando se dispone en las fuentes de alimentación como en el esquema de la figura Como acabamos de comentar, usando un sencillo divisor de t ensión puede aplicársele al LM317 una tensión de entrada Ve comprendida entre 1,25 y 37 V. La diferencia entre la tensión de entrada Ve y la tensión de salida Vs debe de ser de, por lo menos, 3 V para que el regulador trabaje correctamente; de ahí de que la tensión mínima de entrada sea de 4,25 V y que la tensión máxima de entrada sea de 40 V (Figura). Otra particularidad de este IC es el tener un circuito interno de protección contra sobrecargas el cual entra en funcionamiento automáticamente. Si la diferencia entre la tensión aplicada a la entrada del regulador y la tensión obtenida a su salida es inferior a 15 V, el LM317 es capaz de dar una intensidad de corriente de 1,5 A. Para diferencias de tensión de entrada y salida superiores a 15 V, disminuye el valor de la i ntensidad de corriente que es capaz de proporcionar, hasta tal punto que con la máxima tensión de entrada (40 V) y la mínima tensión de salida (1,25 V), la intensidad de corriente que puede suministrar es de tan solo de 400 mA

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Mantenimiento Electrónico 

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Mantenimiento Electrónico 

Fuente de alimentación regulable Esta fuente de alimentación está indicada para todo tipo de proyectos. Produce una salida filtrada de tensión variable entre 1.2 y 24 voltios, siendo capaz de entregar 5 Amperios como máximo.

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Mantenimiento Electrónico 

Componentes S1: conmutador SPST T1: Transformador 24 V 5 Amp BR1: Puente rectificador 10 Amp 50 PIV U1: Regulador LM338 1.2 a 33 V 5 Amp C1: Condensador electrolítico de 14000uf o 10000uf 40 Vdc C2: Condensador electrolítico de 100uf 50Vdc C3: Condensador de disco de 0.1uf C4: Condensador de disco de 0.01uf R1: Resistencia ajustable de 5k R2: Resistencia de 240 Ohm 1/4 W

Notas de diseño El regulador se distribuye en encapsulado TO-3 o TO-220 y debe ser acoplado a un disipador adecuado a sus necesidades (uno batsante GRANDE). Si es posible debería acompañarse de ventilación forzada. El condensador de filtro es bastante grande, por lo que si no cabe en la placa puede colocarse fuera de ella acoplada a la caja. Puede añadirse, por supuesto, un amperímetro y un voltímetro. Por seguridad debería añadirse un fusible a l a entrada del transformador.

Notas de diseño El transformador será de una tensión superior a la que queremos obtener tras el regulador. Por norma general será 5V por encima y no sobrepasará de 30V.

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Mantenimiento Electrónico  El regulador de tensión debe ser acoplado a un disipador adecuado.

Fuente estabilizada regulable de 1.2 a 57V / 1.5 A Con protección contra corto circuito En todo taller es necesario disponer de una fuente capaz de proveer cualquier tensión y suficiente corriente dentro de un rango aceptable de posibilidades. Este dispositivo va mas allá de las fuentes convencionales (que rara vez superan los 24V de salida) dándonos un máximo de 57V con una corriente de 1.5A.

Los 220V de la red eléctrica ingresan al transformador pasando previamente por el interruptor de potencia con lámpara de neón incorporada.

Esta llave además de

controlar en encendido del equipo lo señaliza . La salida del transformador presenta una tensión de 40V la cual luego de ser rectificada y filtrada sube a aprox. 57V. El condensador de 100nF mejora el desempeño de la fuente frente al rizado. El circuito integrado LM317 en su versión de alta tensión se encarga de regular la tensión saliente por medio del divisor resistivo formado por la resistencia de 220 ohms y el potenciómetro de ajuste (el cual debe ser multivueltas). El capacitor de 10µ F en la vía de regulación impide fluctuaciones de regulación mientras que los diodos 1N5404 previenen que la descarga de éste capacitor dañen el circuito integrado. Los dos capacitores de salida se encargan de filtrar adecuadamente la tensión resultante. La protección contra corto circuitos es interna del circuito integrado, el mismo posee un corte por sobre temperatura. Al poner en corto la salida la t emperatura del integrado trepa rápidamente y la protección salta desconectando la salida hasta que no cese el corto circuito.

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Mantenimiento Electrónico  El disipador de calor debe ser del tipo multi aletas de 10 x 5 cm tal como se ve en la foto de abajo, junto a él se puede ver el formato del circuito integrado y su conexionado. Observar que la carcaza esta viva por lo que debe ser aislado con mica y bujes.

El puente rectificador puede ser del tipo metálico. De ser así se recomienda fijarlo al disipador de calor. Caso contrario puede ser armado con cuatro diodos como el 1N5404 los cuales pueden ser montados en el circuito impreso, pero separados de él para evitar calcinarlo.

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Mantenimiento Electrónico 

Fuente regulable simétrica

Componentes C1,C2: condensador electrolítico de 2200uF 35V C3,C4,C5,C7: condensador electrolítico de 1uF 35V C6,C8: condensador electrolítico de 100uF 35V R1,R4: resistencia ajustable de 5K R2,R3: resistencias de 240 Ohm 1/4 W BR1: puente rectificador de 2A 30V U1: LM317 U2: LM337 T1: transformador de toma intermedia de 30V 2 Amp S1: conmutador SPST 2 A

Notas de diseño U1 y U2 requieren disipadores, pero no es necesario ventilación forzada. La fuente es ajustable entre 0 y 15 V.

Fuente de alimentación de alto amperaje

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Mantenimiento Electrónico 

Componentes R1: resistencia de 680 Ohm 1/4 W C1: condensador de 20,000 - 50,000uf 20-40 V C2,C3: condensadores de 100uf 50 V C4: condensador de 0.1uf 50 V C5: condensador de 0.01uf 50 V D1: diodo zener (ver notas) Q1: 2N3055 u otro (ver notas) T1: transformador (ver notas) BR1: puente rectificador (ver notas) S1: conmutador SPST 250 VAC 10 A

Notas de diseño D1 debe ser sobre un voltio más alto que la salida que queramos del circuito. Q1 puede ser un transistor similar al 2N3055, se eligió éste debido a su disponibilidad y potencia (150 watios). T1 debeb ser sobre unos 5 voltios más alto que la salida deseada del circuito, además de un amperio mayor. La sobretensión es requerida por el regulador. La corriente extra sirve para proteger al transformador de sobrecalentamientos. La elección de BR1 dependerá del voltaje y la corriente del transformador. El rectificador debe ser 50 voltios mayor que el transformador, y 5 amperios mayor. El valor de R1 será menor cuando se suministren altas corrientes, el valro óptimo se obtiene mediante experimentación.

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Mantenimiento Electrónico  Disipadores y ventilación forzada son indispensables.

Fuente Variable de 15A Esta fuente para taller proporciona una salida cuya tensión puede ser ajustada entre 1.5 y 15 voltios y entrega una corriente de 15 amperios.

Como ve observa en el esquema eléctrico la fuente proporciona semejante cantidad de corriente gracias al trabajo en paralelo de cuatro transistores de potencia, los cuales deben ser montados en un buen disipador de calor. El ajuste de tensión lo realiza en integrado LM317, el cual también debe ser disipado mecánicamente. El transformador debe tener un primario acorde a la red eléctrica, mientras que el secundario debe proporcionar 16 voltios y 15 amperios. Los capacitores electrolíticos deben ser montados en paralelo para sumarse entre sí. El puente rectificador debe ser de al menos 50 voltios y 20 amperios. Se recomienda usar uno metálico y montarlo sobre el disipador de calor. Por medio del potenciómetro lineal se ajusta la tensión de salida. Las resistencias conectadas a los emisores de los transistores deben ser de al menos 10 watts. Dado el tamaño de los componentes una alternativa válida para el montaje de esta fuente es hacerlo sobre una regla de terminales, soldando los componentes pasivos

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Mantenimiento Electrónico  sobre ella, mientras que los transistores, el integrado y el puente rectificador se montan sobre un generoso disipador de calor.

16.15 FUENTE REGULADA REGULABLE (1,2 A 57 V; 1,5A) Fuente de alimentación para laboratorio para circuitos que requieren una tensión de alimentación estabilizada entre 1,2 y 57 Vcc y un consumo inferior a 1,5 Amperes.

Esta fuente posee protección contra cortocircuitos y sobrecargas.

LISTADO DE COMPONENTES RESISTENCIAS R1=2,7 Kohms (Rojo-Violeta-Rojo) R2=220 Ohms (Rojo-Rojo-Marrón) R3=Potenciómetro 10 Kohms Lineal

CAPACITORES C1=4700 µF 63V (Electrolítico) C2=10 µF 63V (Electrolítico) C3=22 µF 63V (Electrolítico) C4=100 nF 100V (Poliester)

SEMICONDUCTORES IC1=LM317HVK D1 a D6=1N5404 D7=1N4148 L1=Led verde 5mm

VARIOS Transformador 220/40V 2A (*) Disipador para IC1 (*)

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Mantenimiento Electrónico 

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Los diodos D1 a D4 forman un rectificador de onda completa, en cuya salida tenemos el capacitor C1 que trabaja como filtro. A la salida del filtro encontramos el circuito integrado con sus componentes asociados. R2 y R3 forman el divisor resistivo que se utiliza para variar la tensión de salida de la fuente. El diodo D5 protege al circuito integrado de la descarga de C2. C3 y C4 eliminan todo tipo de parásitos y oscilaciones de la salida de la fuente. El led se utiliza para indicar que la fuente está encendida. En caso de producirse un cortocircuito a la salida, IC1 comenzará a elevar su temperatura hasta llegar a un punto en donde comienza a ctuar el circuito interno de protección, el cual desconecta a IC1, con lo cual la temperatura irá descendiendo hasta alcanzar el nivel normal. Este circuito de protección solo dejará de funcionar cuando desaparezca el cortocircuito. La máxima corriente de salida es de 1,5 A.

NOTAS DE MONTAJE 1- El circuito integrado se montará sobre un disipador del tipo 1 grado C/W y aislado delo mismo mediante mica, niples y grasa siliconada. 2- Características del disipador: Resistencia térmica= 2,9 ºC / W 3- R2 y D5 se montan fuera de la plaqueta, directamente sobre los terminales de del circcuito integrado IC1. 4- Si se desea se puede colocar en serie con el cable de salida (+) un f usible de 2A como protección.

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Mantenimiento Electrónico  5- El Led se coloca fuera de la plaqueta, en el frente del gabinete. 6- La máxima diferencia de tensión que soporta IC1 entre su salida y su entrada es de 60 Vcc.

16.16 FUENTE REGULADA REGULABLE (1,2 A 30V 3A) Fuente de alimentación de laboratorio para alimentar cualquier circuitos que requieren una tensión de alimentación estabilizada entre 1,2 y 30 Vcc y un consumo de corriente inferior a los 3 Amperes. Esta fuente posee protección contra cortocircuitos y sobrecargas.

LISTADO DE COMPONENTES RESISTENCIAS R1=2,2 Kohms (Rojo-Rojo-Rojo) R2=270 Ohms 1/4W (Rojo-Violeta-Marrón) P1=Potenciómetro 5 Kohms lineal

CAPACITORES Mantenimiento de Equipos de Vídeo V ídeo L.Calaza, 2014 

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Mantenimiento Electrónico  C1=4700 µF 50V (Electrolítico) C2=22 µF 63V (Electrolítico) C3=1 µF 50V (Electrolítico)

SEMICONDUCTORES D1=D2=D3=D4=1N5404 D5=1N4148 IC1=LM350K L1=Led rojo 5mm

VARIOS Transformador 220/24 Vca o 220/24+24 Vca 4A (*) Disipador para IC1 (*)

La fuente de alimentación regulada regulable se basa en el empleo del circuito integrado tipo LM350, cuyas características principales son: - Salida ajustable de 1,2 a 30Vcc. - 3A de corriente de salida garantizados. - Regulación por variación de la tensión de entrada aprox. igual a 0,005 %/V. - Regulación en carga 0,1%. - Limitación de corriente por sobre-temperatura. - 100% de protección eléctrica al límite de disipación. - Encapsulado standar tipo transistor TO-3. Este circuito integrado está protegido contra cortocircuitos a la salida y contra exceso de temperatura, o sea que debido a un cortocircuito o consumo intenso con baja

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Mantenimiento Electrónico  tensión de salida (potencia disipada máxima), el circuito trabajará durante un determinado tiempo dependiendo del disipador utilizado. Al llegar al valor máximo de temperatura de carcaza, el circuito integrado corta automáticamente el suministro de corriente a la carga, y permanece en este estado hasta que el valor de temperatura disminuya. De más está decir que para trabajo continuo con alta disipación de temperatura tendrá que utilizarse un disipador de gran tamaño. El circuito integrado se montará sobre el disipador con aislación de mica, niples, grasa siliconada, etc. ya que es necesaria una buena disipación de calor entre el integrado y el disipador. Las características de regulación del LM350 son inmejorables y su interconexión es sencilla, ya que solo requiere una resistencia y un potenciómetro para ajustar la tensión de salida. Otro uso del LM350 es como regulador de tensión de precisión. La tensión de salida se puede hacer fija reemplazando al potenciómetro por la resitencia fija necesaria para obtener la tensión deseada. La mínima corriente de carga para un buen funcionamiento de la fuente es de 5mA, y la máxima tensión de entrada es de 35V, aunque se puede utilizar al circuito con tensiones mayores, siempre y cuando la diferencia de tensión entre la entrada y la salida no supere los 35V.

NOTAS DE MONTAJE: 1- Si se desea se puede colocar en serie con el cable de salida (+) un f usible de 3 A, como protección para el circuito que se está alimentando. 2- Si se va a utilizar tensiones solo hasta 15 Vcc, se puede colocar un transformador de 220 / 18 Vca en lugar del de 220 / 24 Vca. Esto es para que IC1 no trabaje tan exigido.

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Mantenimiento Electrónico  3- El circuito integrado se monta sobre un disipador fuera de la plaqueta y aislado del mismo mediante mica, niples y grasa siliconada. Características del disipador: Resistencia térmica= 2,9 ºC / W 4- En caso de utilizar un transformador de 24+24 4A, los diodos D2 y D3 no se colocan, y el punto medio del transformador debe conectarse a la masa del circuito. Los otros dos terminales se conectan a las mismas entradas que un transformador simple.

16.17 FUENTE REGULADA REGULABLE 5-50 V; 1.5 A Este modelo totalmente transistorizado, permite alimentar cualquier circuito que requiera una tensión de alimentación estable entre 5 y 50 Vcc y un consumo inferior a 1,5 Amperes. Existe la posibilidad de ampliar esta fuente para 3 A de consumo máximo cambiando algunos componentes según indica el informe.

LISTADO DE COMPONENTES: RESISTENCIAS: R1=6.8 Kohms (Azul-Gris-Rojo) R2=10 Kohms (Marrón-Negro-Naranja) R3=220 ohms (Rojo-Rojo-Marrón) P1=P3=Preset 4,7 Kohms

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Mantenimiento Electrónico  P2=Potenciómetro 5 Kohms lineal

CAPACITORES: C1=1000 µF 63 V (ELECTROLITICO) C2=100 µF 16 V (ELECTROLITICO)

SEMICONDUCTORES: T1=T2=2A 99/ BC 549 T3=2N3055 D1 a D4=1N4007 DZ=Zener 3.9 V / 1 W

VARIOS: Transformador de 220/ 35 V ; 2 A (*) Disipador para T3 (*)

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: El transformador rebaja la tensión de red a una tensión aproximada de 35 Vca a la vez que aísla nuestro dispositivo de los 220 Vca de línea. La tensión que entrega el secundario del trafo ingresa a un puente rectificador de onda completa, del cual pasa a C1 , que trabaja como filtro aumentando el nivel medio de la onda rectificada. Esta tensión continua ingresa a un divisor formado por DZ y R1. De este divisor se toma la tensión de referencia del emisor de T1. El colector de este transistor se conecta a positivo de la fuente a través de R2 y polariza la base del par DARLINGTON formado por: T2 (amplifica corriente) y T3 (transistor de paso). La regulación de la tensión se logra haciendo variar la tensión del colector de T1, para ello se modifica la conducción del mismo aplicándole en su base una porción de la tensión de salida que se extrae del divisor formado por: P1, P3 (regulan el nivel máximo y mínimo de la tensión de salida) y P2 (regula el nivel de salida).

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Mantenimiento Electrónico  La estabilización del sistema se produce de la siguiente manera: al cargar la salida de esta fuente con un aparato de consumo algo cercano al máximo, la tensión de este tiende a disminuir con lo cual la tensión existente en el cursor de P2 también.Esta tensión se aplica a la base de T1 , produciéndose una disminución de la corriente de su colector y aumento de su tensión , que se traslada a la salida hasta estabilizarse.

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NOTAS DE MONTAJE: 1- Es imprescindible el montaje de T3 (2N3055) sobre un disipador, siendo conveniente aislarlo eléctricamente de este mediante el uso de mica y niples. Para mejorar la disipación se aconseja agregar grasa siliconada. 2- Características del disipador: Resistencia térmica= 2,9 ºC / W 3- Al aislar correctamente el transistor se puede fijar el disipador al gabinete metálico en que se va a colocar la fuente y conectar la masa del circuito al chasis, para evitar la mayor cantidad posible de ruido ambiental.A su vez, adosando el disipador al chasis se logra mayor superficie de disipación.

16.18 FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE 12/13,8 VCC 10/20 AMP. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO: El transformador de entrada reduce los 220V a 20V. Esta tensión es rectificada por los 4 diodos rectificadores (D3 a D6), que están conectados en configuración puente. A la salida de este puente de diodos, está colocado el capacitor C7 que se encarga de filtrar la tensión pulsante presente a la salida del puente de diodos. El transistor T1 actúa como transistor regulador, cuya tensión soporte está dada por el diodo zener D1. La base de T1 se conecta al cursor del preset R11. Este preset junto con R10 y R9 forman el divisor resistivo de base que da la tensión de referencia necesaria para lograr la tensión requerida, o sea,

variando la posición del cursor del preset R11

se varía la tensión de salida de la fuente. El capacitor C3 le da estabilidad a la tensión de polarización de base de T1 y el capacitor C2 desacopla al regulador de parásitos de RF presentes en la fuente y a la vez evita oscilaciones. El colector de T1 se conecta en la base del darlington excitador, este darlington, compuesto por T2 y T3, es el que da la corriente de base requerida por los transistores de paso T4 y T5. A los emisores de los transistores de paso se le colocan dos resistencias de 0,1 Ohm 3W, las cuales se utilizan para equilibrar las corrientes que circulan por los transistores; en la unión de estas resistencias (R6 y R7) se coloca la

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Mantenimiento Electrónico  resistencia R8, que es la encargada de darle tensión de funcionamiento al diodo zener D1. En la salida de la fuente se encuentran los capacitores C4 y C5 que eli minan los ruidos provenientes del regulador.

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Mantenimiento Electrónico 

El sistema protector contra sobretensiones impide que a la salida de la fuente la tensión supere los 15 Vcc. Cuando una tensión mayor de 15 Vcc aparece a la salida de la fuente, se produce una tensión, entre cátodo y compuerta del tiristor, suficiente para dispararlo; con esto se pone en cortocircuito la fuente, que hace que el fusible se corte, por lo que a la salida de la fuente la tensión cae a 0 volt, protegiendo al aparato conectado a la fuente. Para que la fuente vuelva a funcionar, averiguar la causa por la cual se cortó el fusible (revisar estados de los transistores, T6, D1, etc.). Una vez solucionado el inconveniente (si lo hubiera), reemplazar el fusible cortado y la fuente volverá a funcionar correctamente.

AJUSTE: Mover el cursor de R11 hasta lograr a la salida la tensión deseada. El circuito protector contra sobretensiones no necesita ningún ajuste.

NOTAS DE MONTAJE: 1- En caso de que se necesite obtener de la fuente una corriente de salida de 20 Amp. se debe reemplazar al transformador por uno de 220/20V 25 Amp. Además, en los terminales S1, S2 y S3 se debe conectar el circuito de la figura 1.

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Mantenimiento Electrónico  2- Los transistores T4 y T5 se montarán fuera de la plaqueta, sobre un disipador de 1 ºC / W. Se recomienda colocarle, tanto a T3 como a T6, un disipador tipo “L”. 3- El cableado para la salida se debe realizar con cable de 3 mm como mínimo, para reducir las caídas de tensión sobre este cableado. 4- Los diodos D3, D4, D5 y D6 tanto como C7, los transistores T4 y T5, las resistencias R2, R3, R4, R5, R6, R7 y el fusible F1 se montarán fuera de la plaqueta.

LISTA DE COMPONENTES: RESISTENCIAS R1=R13=1 Kohm (Marrón-Negro-Rojo) R2=R3=0,47 Ohms 1W

(Am.-Vio.-Plateado)

R4=R5=68 Ohms (Azul-Gris-Negro) R6=R7=0,1 Ohm 3W

(Marrón-Negro-Plateado)

R8=R12=470 Ohms (Amarillo-Violeta-Marrón) R9=R10=3,3 KOhms (Naranja-Naranja-Rojo) R11 = Preset 5 Kohms

CAPACITORES: C1=10 µF 16 V (electrolítico) C2=10 nF C3=47 µF 16 V (electrolítico) C4=470 µF 25 V (electrolítico) C5=100 nF C6=47 nF C7=20.000 µF x 30 V (*)

VARIOS F1 = Fusible tipo ultrarápido 12 Amp. (*) T1 = Transformador 220V/20V. 12 Amp. (*) Disipador para T4 y T5 (*)

SEMICONDUCTORES D1=Zener 6,2 V 1/2 W D2=Zener 12 V 1 W D3 a D6=diodo rectificador 50 V 15 A ( *) T1=BC 549C T2=2A3704 / BC 337 T3=TIP 41 T4=T5=2N 3055

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