Informe Especial 1

INFORME ESPECIAL

I.

[DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA FUENTE BIPOLAR DE CORRIENTE CONTINUA AJUSTABLE] AJUSTABLE]

TEMA: DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA FUENTE BIPOLAR DE CORRIENTE CONTINUA AJUSTABLE

II. OBJETIVOS: Diseñar y armar una fuente bipolar de corriente continua ajustable de 0 a  25 V, 1 A.

III. MATERIAL UTILIZADO CI-1 LM317T CI-2 LM337T Q1 Transistor NPN BC548 Q2 Transistor PNP BC558 D1 a D10 Diodos 1N4004  – 1A D11 a D14 Diodos LED C1 - C2 Condensadores 3300μF / 50 V C3 - C4 Condensadores cerámicos 100nF C5 a C8 Condensadores 10μF / 50 V R1 - R2 Resistencias 1.5KΩ R3 - R4 Resistencias 2.2KΩ R5 Resistencia 0.47KΩ / 5W R6 - R7 Resistencias 120Ω R8 - R9 Resistencias 1.2KΩ P1 - P2 Potenciómetros 5KΩ F1 - F2 Fusibles 1A SW1 Interruptor  TR1 Transformador con derivarión central 20-0-20 V / 1A Placa

IV. DIAGRAMA DE BLOQUES

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Transformador Con Derivación Central Es un transformador que tiene una conexión adicional en el bobinado del secundario, que divide la tensión (voltaje) en este bobinado en dos voltajes iguales de 20 - 0 - 20 V desfasados 180°. Esta conexión adicional se pone a tierra. El transformador proporciona una corriente de 1A al circuito.

Rectificador Puente Esta etapa se encarga de convertir la señal alterna del secundario del transformador en un voltaje DC pulsante cuyo valor medio es diferente de cero. Este voltaje es llamado voltaje rectificado. La rectificación se lleva a cabo por medio del uso de 4 diodos 1N4004.

Filtros Esta etapa se implementa con dos condensadores de 3300µF. Se encarga de eliminar los rizos del voltaje de salida del rectificador de onda completa y produce un voltaje de cd de nivel constante. El filtrado es necesario porque los circuitos electrónicos requieren una fuente constante de voltaje y corriente continua para proporcionar alimentación y polarización para una operación apropiada.

Reguladores Esta etapa se encarga de regular el voltaje de salida desde un voltaje mínimo hasta un voltaje máximo. Dicho voltaje de salida depende íntegramente del potenciómetro que se encuentra en la configuración del regulador dado por el fabricante. En dicha configuración encontramos resistencias y diodos de protección y dos capacitores, uno en la entrada y otro en salida para estabilizar la tensión y eliminar los armónicos. Dentro de dicha etapa encontramos un circuito de protección para cortocircuitos de la salida. Ese circuito cuenta con un transistor npn para la sección positiva y un pnp para la sección positiva. Cuando se hace un corto circuito en la salida se produce una corriente de base que satura al transistor y hace cortocircuito el colector-emisor, por tanto se enciende el led rojo que indica el estado de “CORTO CIRCUITO”.

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V.

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CIRCUITO ELECTRÓNICO

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VI. CONSTRUCCIÓN DE LA FUENTE Para el diseño de la fuente bipolar, usamos el Proteus Professional, un simulador de circuitos electrónicos; en este programa asignamos los valores adecuados a los componentes de las etapas de rectificación, filtrado y regulación, asi como del circuito de protección contra cortocircuitos de nuestra fuente bipolar.

Una vez simulado el circuito de la fuente bipolar, pasamos a armar un prototipo de la fuente, para lo cual montamos los componentes de la fuente en un protoboard, según el diagrama del circuito electrónico.

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Finalmente, luego de verificar el funcionamiento adecuado de nuestra fuente en el protoboard, pasamos a soldar los componentes en la placa.

VII.

CUADRO DE VOLTAJES 

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VIII. CONCLUSIONES 

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Con esta fuente podemos obtener un voltaje de salida positivo y negativo regulada entre un valor mínimo de voltaje (-1.27 / 1.25 V) y un valor máximo (-25.5 V / 25.6 V). Podemos usar los transistores NPN y PNP (BC558 y BC548) para un circuito de proteccion tanto en la polaridad negativa como la polaridad positiva. Los circuito reguladores possen un circuito de protección, pero actua luego de que el CI ha sobrepasado cierto valor de temperatura interna. Se puede obtener un voltaje de salida maximo en la fuente de poder de aproximadamente 50V, tomando la diferencia de voltaje en los extremos de la fuente(Vo1 y Vo2). El valor de los capacitores esta en funcion del rizado de la fuente, es decir se busca tener el menor porcentaje de rizado en la fuente. Analizando el circuito de protección notamos que cuanto realizamos un corto circuito, el transistor se polariza en la zona de saturación, encendiendo el led rojo. Al mismo tiempo la corriente que circula por la resistencia de 120 se deriva por el diodo D5 a tierra. Notamos que esta fuente de poder es un circuito simetrico, cuyos componentes varian en polaridad para cumplir los mismo requerimientos tanto en voltaje positivo como en voltaje negativo.

IX. BIBLIOGRAFÍA Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos

BOYLESTAD

Dispositivos Electrónicos

FLOYD

Fuentes de Alimentación

J. VILLAREAL

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