Fuente de Alimentación

ASIGNATURA

ELECTRONICA ANALÓGICA

No. DE PRÁCTICA: 1

INTEGRANTES:

• Wellington Aníbal Villalta Núñez.
• Joselyn Carolai Burbano Merino.

DOCENTE

Ing. Oswaldo Andrés Vanegas Guillén MSc.

TIEMPO ESTIMADO

2 horas

TEMA

“Fuente de Alimentación”

1. OBJETIVO GENERAL:

• Construir una fuente propia de alimentación DC.

1. OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Conocer las tres etapas finales de una fuente de alimentación de CC básica.
• Implementar los principales conceptos aprendidos sobre diodos, rectificadores y reguladores de tensión en un ejemplo del mundo real.
• Diseñar e implementar las 3 etapas finales de una fuente de alimentación de CC.

1. MARCO TEÓRICO

Breve Resumen

• La función principal de una fuente de alimentación de CC es convertir el voltaje de CA en voltaje de CC.
• La rectificación es el proceso de cambiar una señal de CA a una señal que solo usa valores positivos.
• Un filtro establece una señal de CC relativamente constante para pasar a través de una carga.
• La función principal de un regulador de voltaje es establecer un nivel estable de salida de voltaje de CC.

La función principal de una fuente de alimentación de CC es convertir el voltaje de CA en voltaje de CC. En general, una fuente de CC se convertirá de 120 V o 230 V de CA, utilizando la electricidad que ingresa al edificio a través de un enchufe de pared. El voltaje de la pared a menudo se transforma en un voltaje más pequeño para ser más accesible para su uso. Por razones de seguridad, este proyecto omitirá la utilización de un transformador y el experimento comenzará con una señal de CA de 9V.

La tensión de salida debe ser estable con una carga estática o cambiante. La carga que usamos en este laboratorio comienza como una resistencia simple y cambiará a un potenciómetro.

Como se mencionó, este laboratorio consta de tres pasos diferentes: rectificador, filtro y regulador de voltaje. Lea a continuación para obtener una breve descripción de cada paso.

Rectificador

• La rectificación es el proceso de cambiar una señal de CA a una señal que solo usa valores positivos. Los circuitos que realizan esta operación se denominan circuitos rectificadores.
• El resultado de rectificar una señal de CA con un rectificador de onda completa es similar al valor absoluto de una onda sinusoidal.

Filtro

• La salida de un rectificador no es constante; oscila entre cero y un valor máximo. Por lo tanto, la fuente de alimentación requiere un filtro para eliminar esta variación y establecer una señal de CC relativamente constante para pasar a la carga.

• Se puede utilizar un capacitor cableado en paralelo con la carga, conocido como capacitor de suavizado, para igualar la señal. Sin embargo, generalmente dejará un componente de CA muy pequeño, llamado voltaje de ondulación. Diseñaremos el filtro para reducir la tensión de ondulación más allá de cierto nivel, y lo que quede será eliminado por el regulador.

Regulador

• La función principal de un regulador de voltaje es establecer un nivel estable de salida de voltaje de CC. Se puede usar un diodo Zener para hacer un circuito regulador de voltaje debido a su característica de ruptura inversa. (Recuerde que cuando un diodo Zener llega a su ruptura, su voltaje permanece constante independientemente de su corriente inversa).
• Como verá, una resistencia que conduce al regulador limita la corriente a través del diodo Zener para reducir la potencia disipada por el diodo Zener.

1. MARCO PROCEDIMENTAL

Paso1: Rectificador

• Use el esquema del circuito a continuación para construir un rectificador de onda completa con los instrumentos provistos en su kit:

[pic 2]

Figura 1. Esquemático para el rectificador

• Conecte el osciloscopio para medir la señal de entrada y la salida a través de la resistencia.
• Encienda el generador de funciones y configúrelo para que emita una señal de 9 V CA a 60 Hz. Esta tensión simula una tensión de CA que se ha transformado a 9 V.
• Tome una captura de pantalla, tome una fotografía o haga un boceto del voltaje de salida del rectificador a través de la resistencia de carga. Inclúyalo en su informe completo de laboratorio y responda las preguntas en la sección correspondiente de «registro de resultados».
• Cuando haya terminado de medir, apague la alimentación del protoboard.

Paso2: Filtro

• Implemente un filtro. Coloque un capacitor de 10 μF en paralelo con la carga como se muestra en el siguiente esquema:

[pic 3]

Figure 2. Esquemático para el  filtro. 

• Adjunte una captura de pantalla, imagen o boceto de la salida.
• Modifique la capacitancia del filtro hasta que el voltaje de ondulación esté por debajo de 600 mV pico a pico. Tenga en cuenta que este es todavía un voltaje de ondulación bastante alto, pero se requeriría un capacitor mucho más grande para reducir el voltaje de ondulación en un rango que se encontraría en las fuentes de alimentación típicas de sobremesa.

Nota: Puede usar un solo condensador o varios condensadores en combinación para cambiar el filtro.

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