Diseño de fuente DC

Informe Proyecto

Mora Anthony, Pico Gina

Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE

Departamento de Eléctrica, Electrónica y Telecomunicaciones

Electrónica Fundamental

25 de junio de 2020

aimora3@espe.edu.ec

Resumen: El modelo de una fuente DC regulada variable bipolar, conlleva ciertas fases las cuales son Transformación, Rectificación, Filtrado y Regulación, para poder obtener un voltaje DC lo mas lineal posible, lo cual conlleva los conocimientos adquiridos de diodos, y los distintas, configuraciones para, obtener una fuente DC variable bipolar.

1. introducción

El diseño, de una fuente DC, nos permite tener varias aplicaciones, y lo usamos comúnmente en la vida real, como por ejemplo en cargadores de celulares, laptops, manejo de motores, en ciertas industrias, baterías automotrices y equipos de comunicación, entre otros dispositivos, es por ello que se necesita obtener un voltaje estable de la corriente que obtenemos de la energía eléctrica que recibimos sea en la casa, industria etc. Por ello obtener una fuente de DC que permita trabajar los dispositivos de forma eficaz sin que sufra daños, u a su vez no permita usar corriente continua, por ello este proceso de transformación de la corriente en AC a DC tiene una amplia gama de aplicación.

1. Desarrollo

Consultar, diseñar y simular una fuente DC regulada variable bipolar con al menos las siguientes características , 0.5 [A], 10 % riza [pic 1]

1.  Conteste las siguientes preguntas

1. Enumere al menos 3 ventajas y 3 desventajas de las fuentes reguladas AC/DC frente a las baterías

Ventajas

1. La fuente regulada, conlleva una gran ventaja sobre las baterías, en cuento, al trabajar siempre con voltajes continuos en este caso las industrias, y alimentación de motores DC, ya que una batería, conllevaría a gastos innecesarios puesto que la batería, es un dispositivo electrónico, limitado en cuento a su capacidad, y vida útil haciéndolo que no sea eficaz para tareas en donde se trabaje, por mucho tiempo en una alimentación DC
2. Otra ventaja que se da de las fuentes a comparación de las baerias, es sin duda la vida útil como tal, debido a que sus procesos de fabricación de una batería se encuentran limitados, en un tiempo, no quiere decir que las fuentes no se dañaran pero, si tendrán una vida útil mucho mayor, ya que debido a que su alimentación se encuentra continua en una fuente, que se esta alimentando con la red eléctrica, mientras que las baterías, siempre se encuentran en un proceso continuo de ciclo de oxidación y desoxidación, es decir su voltaje cuando se descargue, sufrirá desgaste en cada cargada que se de, hasta cumplir cierto numero de ciclos, haciendo que la batería termine perdiendo sus propiedades de almacenamiento de energía
3. Otra ventaja considerable, es el dinamismo de manejo de las fuentes frente a las baterías, las baterías se encuentran diseñadas en distintos modelos, material de fabricación y características según especificaciones lo mas generales posibles para los distintos dispositivos es decir son muy generales, lo cual en las fuentes se encuentra mayor aplicación, sea en lo cotidiano como en la industria por ejemplos, la alimentación que recibe, la batería del celular es distinta a una laptop o computadora de mes, y por eso podemos ver que tienen distintos tamaños pero cuentan con características especiales sea de corriente, voltaje y potencia, permitiendo tener especificaciones mas exactas en cuanto a los requerimientos de los distintos dispositivos electrónicos

Desventajas

1.  La principal desventaja de las fuentes frente a las baterías, podemos decir que es la facilidad de manejo, en ciertas ocasiones, ya que la fuente funciona solo si se encuentra conectado, a una alimentación es decir a la red eléctrica, mientras que las baterías tienen usos puntuales en donde no es conveniente usar una fuente incluso  hasta ilógico como, por ejemplo una pila de un reloj, es eficiente y cumple con lo que se requiere, pero para ello no necesitamos una fuente, y lo cual no podemos tener conectado siempre a la energía eléctrica es decir su diferencia radica en la facilidad de uso en ciertas situaciones.
2. El tamaño de la fuente podemos considerarlo una desventaja ya que, la fuente será mucho mas grande si se necesita de mayor potencia, lo cual ocupan espacios considerables, en donde eso no se ve en las baterías ya que su uso especifico en dispositivos electrónicos hacen que tengan un tamaño mucho más reducido.
3. Autosustentable, pese a que la fuente suministra una alimentación continua, esta se limita a la alimentación que se encuentre en la misma con la energía eléctrica es decir dependen del suministro eléctrico, lo que no pasa con las baterías ya que podemos considerarlo un dispositivo con energía finitaa siempre y cuando se encuentren cargadas, lo cual su dependencia no radica en su alimentación si no en la carga que este tengan.

1. Enumerar al menos 3 diferencias funcionales entre una fuente NO regulada y Una regulada

1. La regulación del erizo es una diferencia funcional importante en cuestión de la fuente regulada y no regulada, debido a que, esta regulación permite que nuestro voltaje de salida DC sea lo más lineal posible, y no tenga caídas o altos en nuestra salida, lo cual depende esta linealidad, ya que si necesitamos una fuente que sea lo mas precisa posible y con características con errores muy bajos se necesita regular la señal lo máximo que se pueda
2. Otra diferencia funcional considerable es la realimentación negativa en la fuente regulada para así obtener la reducción de las dispersiones en los valores de la tensión de salida sobre la carga, mientras que las no reguladas presentan una salida fluctuante, lo cual es menos preciso ya que la tensión de salida depende netamente de la entrada, lo cual, si hay variaciones, en la entrada sufrirá variaciones en la salida
3. Material con el cual se encuentra hecho la fuente regulada, esto depende mucho ya que existen varios tipos de fuentes reguladas, e incluso que pueden variar por ejemplo existen filtros que son mas eficientes que otros, pero conllevan materiales mas costosos, pero su funcionalidad es mas optima, y el numero de materiales crece, mientras que en la fuente no regulable se usa componentes básicos, y tiene funcionalidades, más limitadas.

1. Dibujar el diagrama de Bloques de una Fuente DC no regulada y el de la fuente DC Regulada

[pic 2]

Fig. 1. Diagrama de Bloques de Fuente No Regulada

[pic 3]

Fig. 2. Diagrama de Bloques de Fuente Regulada

1. Enumerar al menos 3 ventajas y 3 desventajas de un regulador de voltaje lineal en CI frente a un diodo Zener

Ventajas

1. El regulador de voltaje lineal en CI tiene una mayor precisión, al momento de regular el voltaje  debido a que su circuitería interna, permite linealizar el voltaje de forma mas estricta que el diodo Zener
2. El manejo de la fuente con o sin carga, esto es una ventaja considerable, debido a que, el regulador de voltaje se puede trabajar sin carga lo cual no pasa con el diodo Zener, es que debe soportar toda la corriente que entrega la fuente, por lo tanto, se debe evaluar el nivel de potencia que soportará.
3. La retroalimentación, los reguladores de voltaje usan la retroalimentación, para mayor precisión, lo cual, en el diodo Zener, nos se produce una retroalimentación, solo la señales que entran en ese instante tiene una salida en el dicho instante t.

Desventajas

1. El soporte de corriente, un regulador CI, es capaz de soportar una corriente máxima de 1 Amperio, mientras que los diodos Zener, obtienen mayor ventaja lo cual soporta mayores niveles de corrientes
2. El consumo energético, esto es importante debido a que el regulador consume bastante energía debido a su retroalimentación, lo cual disipa calor, lo cual al no estar a una temperatura adecuada podría dañar el componente, y no funcionar adecuadamente mientras que el diodo Zener, tiene un menor consumo energético, ya que en su zona Zener, este permite trabajar con normalidad
3. Costos de adquisición un regulador de voltaje representa un costo mas elevado que el diodo Zener

1.   Explicar el significado y/o función de lo siguiente

1. Rectificador puente de onda completa

[1]Rectificado de una onda completa, permite obtener un nivel de cd a partir de una salida senoidal se puede mejorar al  de forma que se mejora al 100

Su funcionamiento se da en una configuración la más común de 4 diodos conectado en puente, es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna en corriente continua pulsante.

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