CONSTRUCCION FUENTE DE VOLTAJE DC DUAL AJUSTABLE

CONSTRUCCION FUENTE DE VOLTAJE DC DUAL AJUSTABLE

Edwin Ferney Velandia Muñoz

edwin.velandia@uptc.edu.co

RESUMEN: Se construyó una fuente de alimentación variable, basados en un plano de diseño propuesto, siguiendo pasos rigurosos para la obtención del circuito impreso, se tuvo en cuenta algunas modificaciones, necesarias sobre el diseño original, y se verifico que las salidas variables, varían respecto del valor teórico esperado, que nos arroja un margen de operación en este caso mayor, con valores prácticos más grandes, y se aprendió la forma correcta del manejo del software, para la obtención del circuito impreso.

PALABRAS CLAVE: construcción, diseño, señal.

ABSTRACT: We builded a source of variable power supply based on a plan proposed design was built, following rigorous steps for obtaining printed circuit, some modifications are necessary on the original design was taken into account, and verify that variable outputs vary with respect to the expected theoretical value, which gives us an operating margin in this major case, with larger practical values, and the correct way of handling software, for obtaining printed circuit was learned.

KEY WORDS: construction, design, sign.

1 INTRODUCCION

En este documento, se encuentran los pasos necesarios para la obtención de la fuente de alimentación ajustable, desde la parte del diseño hasta la construcción propia del circuito, además del análisis correspondiente sobre el funcionamiento de la fuente de alimentación.

2 MATERIALES Y EQUIPOS

En la Tabla 1, se encuentran los materiales y equipos utilizados para este laboratorio.

Tabla 1.Materiales y equipos utilizados en laboratorio.

3 ANALISIS

Para comenzar, la información entregada sobre los elementos necesarios para la construcción de la fuente, no se encontraba actualizada, por lo que en primer lugar con el plano de la fuente se debió hacer un conteo de materiales necesarios para su construcción , en el caso de la Tabla 1, esta se hizo de acuerdo a los elementos que se utilizaron en específico para la construcción de nuestra fuente, porque hay materiales que no se encuentran como tal en el plano, tales como el los jacks banana, que son los que nos permiten tomar el voltaje de salida, por ejemplo con un multímetro.

Luego de haber hecho el conteo de materiales como se encontró en el plano suministrado para la construcción se procedió a hacer un análisis propio del funcionamiento como tal de nuestra fuente, pues lo realmente importante es entender su funcionamiento y utilidad en la parte práctica.

3.1 FUNCIONAMIENTO Y UTILIDAD

Lo primero es considerar, la utilidad de construir nuestra fuente de voltaje regulable, ya que no habría sentido construirla por construirla; las fuentes de alimentación tienen como propósito principal entregar una o más tensiones eléctricas, que pueden ser variables o constantes según su construcción y las necesidades de construcción , todo esto con el fin de alimentar circuitos, elementos, que necesiten de dichas tensiones manteniendo condiciones de operación ideales; por ejemplo al conectar un elemento tal como un motor a nuestra fuente, que fue parte de las pruebas hechas, la tensión entregada no debe variar demasiado sobre la tensión que se espera que entregue la fuente, es decir debemos garantizar que el voltaje y la corriente entregada no varíen demasiado al conectar una carga.

Luego de conocer la utilidad, o más bien de ser conscientes del fin de construcción de nuestra fuente se investigó, se analizó el funcionamiento de esta ,y encontramos que las fuentes se basan en principios específicos de funcionamiento, primero que todo teniendo en cuenta que la fuente de alimentación, la entrada de tensión a nuestra transformador, es una señal AC, una señal que va variando a lo largo del tiempo, ya que varía entre valores positivos y negativos, característica de una señal AC, y lo que nosotros necesitamos en nuestras salidas son señales de tensión DC es decir estas señales no deben estar variando entre valores positivos y negativos, y además de eso debe ser una señal, sin picos máximos y mínimos, que puedan afectar considerablemente la carga, que vayamos a conectar a nuestra fuente.

Como habíamos dicho anteriormente nuestra fuente se basa en principios de funcionamiento similares en construcción a otras fuentes, esto respecto al circuito, lo que varía realmente son las salidas de voltaje que vayamos a obtener, ya que de esto depende los elementos que se utilicen en esta; según lo anterior vemos que en nuestra fuente encontramos estas fases, o partes:

• Transformación: Esta parte tiene que ver con la señal que se va a insertar a nuestro circuito, porque la señal que recibimos como tal de un toma se debe hacer pasar por un transformador que nos va a dar un voltaje menor, al que recibimos directamente de una toma eléctrica, aunque si es bien sabido que en algunas fuentes de alimentación se omite el transformador  ya que este es muy pesado , y pues tal como sucede en las fuentes de alimentación de los PCs están diseñadas para operar directamente de la señal AC que se puede obtener de la toma eléctrica.

• Rectificación: El siguiente paso lo encontramos, en el rectificador, utilizado en nuestra fuente, que es una variación del rectificador propuesto, según condiciones necesarias que ya se explicaran más adelante, por lo pronto se debe decir que, nuestro rectificador toma la señal AC y nos entrega una señal DC, pero esta señal todavía conserva algunas variaciones de la señal AC y la influencia del transformador, por lo que no es una señal tan limpia, si este termino se pudiese utilizar, para definir algunas variaciones que se encuentran todavía sobre la señal en este punto.

• Filtro: Como sabemos la señal entregada por el puente rectificador es una señal DC, pero esta señal tiene un ciclo en el cual toma su valor máximo y vuelve decae a un valor cero, y vuelve y toma su valor máximo, y pues la señal que se necesita es una donde esta señal permanezca constante en el tiempo, algo así como la señal entregada por una batería, esto se logra a través de los capacitores, lo que hace que nuestra señal no decaída a cero totalmente sino que intente mantener cierto nivel de tensión.

• Regulación: como su nombre bien lo indica, este paso se hace mediante un regulador de voltaje, en nuestra fuente tenemos tres clases de reguladores cada uno con especificaciones determinadas, y esto se debe a las distintas salidas de señal que se deben obtener, este dispositivo electrónico permite reducir el rizado de la señal presente en la fase de filtrado de señal, y además nos permite mantener un nivel de tensión necesario, según la salida de voltaje que se necesite, claro esto utilizando también un regulador de voltaje en específico en concordancia con la señal de salida buscada, por esta razón, es que en nuestra fuente se encuentran tres reguladores de voltaje diferentes, en correspondencia de diferentes salidas de tensión.

Luego de haber hecho un análisis respecto de la funcionalidad, utilidad, y comportamiento de la fuente se procedió a hacer la simulación del plano del circuito para tener una idea del comportamiento de las salidas de voltaje a obtener.

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