CONSTRUCCION DE UNA FUENTE CONTINUA ESTABILIZADA. El objetivo de esta experiencia es incorporarle al alumno los conocimientos previos ,para aplicarlos en la construcción, búsqueda de fallas y reparación de fuentes de alimentación continuas estabilizadas.
FUENTE DE PODER CONTINUA
Para lograr este objetivo ,el alumno será capaz de seleccionar los componentes apropiados, apropia dos, para posteriormente aplicarlos en un circuito y lograr comprender el principio de funcionamiento de cada uno de ellos.
COMPONENTES DE UNA FUENTE Esta se compone básicamente de 4 etapas: Transformador Circuito rectificador Filtro Estabilizador.
a) Transformador: Es el bloque encargado de reducir el voltaje de alimentación desde 220 Vrms a un voltaje cercano a los 12 o 15 Vrms para poder trabajar más cómodamente y obtener voltajes cercanos a los que vamos a utilizar . Además cumple con la función de aislar eléctricamente nuestra fuente de la red eléctrica.
b) Rectificador: Es el encargado de transformar la corriente alterna que no tiene componente continua, en un voltaje que qu e tenga una componente continua considerable. Es decir, convierte convierte una señal AC en una señal DC que puede pue de tener una componente AC menor. Este rectificador debe ser capaz de suministrar la corriente de carga al condensador que cumple la función de filtro.
c) Filtro: Su función es precisamente filtrar el voltaje que ingresa al regulador. Elimina en gran porcentaje la componente alterna del voltaje rectificado, manteniendo un voltaje mas o menos constante a la entrada del regulador. Su función es además almacenar energía y entregarla rápidamente cuando la carga lo requiera.
ESTRUCTURA BASICA DE UNA FUENTE DE PODER
La figura 1. muestra la estructura básica de una fuente de poder no regulada ,es decir no tiene ningún componente que regula o estabiliza el voltaje presente en la carga. Una fuente regulada tiene similar estructura pero entre la carga y el filtro se conecta un estabilizador de voltaje ,que mantiene en la carga un cierto valor v alor de voltaje predeterminado por nosotros.
ETAPA DE REDUCCION DE VOLTAJE. Esta etapa no tiene mayor complejidad y se utiliza un transformador simple o con derivación central.
ETAPA DE RECTIFICACION. Básicamente se utilizan 3 configuraciones . Media onda. Onda completa con derivación central. Onda completa tipo puente.
CIRCUITOS DE
RECTIFICACION.
UTILIDAD DE CADA CIRCUITO.
Rectificador de media onda. Este generalmente se utiliza utiliza en aplicaciones de baja corriente , o de alta frecuencia, ya que requiere de una capacitancía de filtrado mayor para obtener el mismo voltaje de rizado que un rectificador de onda completa.
Rectificador de onda completa con derivación central. c entral. Este disipa menos potencia ,requiere menos espacio y es en teoría teor ía mas económico que el rectificador tipo puente ,ya que solo utiliza dos diodos en vez de cuatro .al utilizar dos diodos posee una impedancia menor que un tipo puente .sin embargo para el mismo voltaje DC. requerido en la salida los diodos deben soportar el doble de voltaje máximo inverso.
Considerando que los diodos tienen un bajo costo ,no existe una economía real al utilizar el rectificador con derivación central y por lo tanto el rectificador tipo puente es la mejor opción para la mayoría de las aplicaciones .
Componentes electrónicos pasivos Estos componentes son : Resistencias. Bobinas . Condensadores.
Valores característicos de las R
Valor nominal: es el valor resistivo r esistivo de la resistencia en ohmios o en múltiplos de ohmios. Este valor va impreso en cifras sobre el cuerpo de la resistencia o indicado mediante un código de colores. Tolerancia : Es la máxima diferencia admisible entre el valor real y el valor nominal . Se indica en tanto por ciento del valor nominal. Potencia nominal: Es la máxima potencia ,que puede disipar sin deteriorarse. Lógicamente ,cuanto mayor sea el tamaño de la resistencia , mejor podrá disipar el calor que produce. De tal forma las resistencias aumentan de tamaño de acuerdo ac uerdo a la potencia a disipar. En el mercado existen resistencias que van desde 1/8 de (W) hasta mas de 100 (W)
RESISTOR FIJO DE CARBONO
RESISTOR FIJO DE CARBONO
Resistores de Precisión
Las resistencias de precisión se caracterizan carac terizan por tener cinco bandas en lugar de las tradicionales cuatro . Las aplicaciones más tradicionales de estos componentes son los Instrumentos de Medición , Máquinas Herramienta y Electromedicina , entre otros . Las bandas se distribuyen de la siguiente manera :
RESISTORES DE PRECISION
Como ejemplos podemos decir que una resistencia de cinco bandas , con los siguientes colores : Rojo , Azul , Verde , Negro y Marrón será de 265 Ohms al 1 %. Violeta , Amarillo , Rojo , Amarillo Amar illo y Rojo , será de 7420000 o sea 7,42 MegOhms Marrón , Rojo , Rojo , Plateado y Verde Ver de , será de 1,22 Ohm al 5 % .
RESISTORES VARIABLES ROTATORIOS
POTENCIOMETROS ROTATORIOS MULTIVUELTA,UTILIZADOSEN ELECTRONICA.ESTOS PERMITEN UN MEJOR AJUSTE.
POTENCIOMETRO DESLIZANTE
Clasificación Clasifica ción de las resistencias.
FIJAS : AglomeradasAglomeradas- Película Películ Pelí culaa de carbóncarbón car bón- Película Películ Pelí culaa metálicametálica metál ica- Bobinadas. Bobi Bo bina nada das. s. VARIABLES: Potenciómetros de capacapa - BobinadosBobi Bo bina nado doss- MultivueltaMultltiv Mu ivuel uelta ta- Miniatura. Mini Mi niat atur ura. a. DEPENDIENTES: NTCNTC- PTCPTC- LDRLDR- VDR. VDR.
FIJAS. Aglomeradas. Mezcla de grafito o carbón y un material aislante. Su inconveniente ,la temperatura en exceso cambia su valor resistivo. De carbón . La mas usada para pequeñas peque ñas potencias. Se fabrican en muchos valores y son muy precisas. Película metálica. metálica. Se fabrican igual a las anteriores ,con la diferencia que utilizan una película de aleación metaliza que las hace muy estables con la temperatura. Bobinadas. Se fabrican a base de bobinados de hilo resistivo (Ni(Ni -Cr -CrCr-Al) - Al) Al) se utilizan para grandes potencias . Tienen tolerancia de un 10% y son capaces de disipar potencias por encima de los (W)
VARIABLES. Se puede modificar su valor ohmico desde cero hasta un valor máximo. Son llamadas potenciómetros, se utilizan para ajustar las magnitudes eléctricas de los circuitos. Su estructura consiste en una resistencia fija que puede ser de carbón o bobinada.
RESISTENCIAS DEPENDIENTES. Se clasifican en (NTC(NTC- PTC) P TC ) Se fabrican en base a óxidos metálicos y óxidos semiconductores. Este tipo de resistencias será de gran utilidad para aplicaciones en la que sea necesario el control ,compensación , regulación y medida de la temperatura. Resistencias LDR. Estas modifican su resistencia de acuerdo a la intensidad de la luminosidad que incide sobre su superficie. Se utilizan en regulación automática de contraste y brillo, intensidad luminosa en cámaras fotográficas, conexión y desconexión de luz urbana .detectores de alarma .etc. RESISTENCIAS VDR. Estos modifican su resistencia de acuerdo con la tensión que se aplica en sus extremos . El valor de la resistencia disminuye al aumentar la tensión aplicada en sus extremos . Una de sus aplicaciones es la estabilización de tensiones ,con lo que puede evitarse las chispas que se producen en los contactos de elementos de accionamiento cuando estos se abren con cargas inductivas.
RESISTENCIA VARIABLE . (POTENCIÓMETRO, REÓSTATO)
REOSTATOS Y POTENCIOMETROS.
La resistencia variable es un dispositivo que tiene un contacto móvil que se mueve a lo largo de la superficie de una resistencia de valor total constante. Este contacto móvil se llama cursor o flecha y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la resistencia total. Las resistencias variables se dividen en dos categorías:
CAPACITORES Valores característicos. Valor nominal: Valor medido en submúltiplos del faradio.,que se indica en cifras sobre el cuerpo del condensador o por colores según un código. Tolerancia: Máxima diferencia entre el valor nominal y el valor real de la capacidad expresada en % del valor nominal. Tensión de trabajo: Máxima tensión que puede aplicarse al condensador en funcionamiento continuo sin riesgo de deteriorarlo. Resistencia de aislamiento: Valor de la resistencia que presenta entre sus bornes a la circulación de la corriente continua. Este valor es muy elevado y se mide en (M) (M)
CONSTANTE DE TIEMPO. El tiempo de carga o descarga de un condensador en un circuito será tanto mas largo cuanto mayores sean la resistencia del circuito y la capacidades llama constante de tiempo tau medida en segundos segund os .La unidad de tiempo es igual al a l producto de R.C. En una constante de tiempo el condensador alcanza una carga del 63% de la tensión final y en la descarga el 37 % de d e la tensión inicial. Puede considerarse el condensador cargado o descargado al cabo de cinco constantes de tiempo.
CAPACITORES
CAPACITORES
TIPOS DE CONDENSADORES
.
Se clasifican de acuerdo al tipo de dieléctrico utilizado. Condensadores de papel: Formados por dos laminas de aluminio arrolladas y separadas por dos laminas de papel parafinado. De aire : Formados por dos laminas metálicas planas separadas por aire .Suelen ser ajustables Cerámicos: Formados por una pieza de material cerámico con dos caras opuestas metalizadas. Plástico: Son de diversos tipos según el plástico utilizado como dieléctrico (poliester,estiroflex). Electrolíticos: Formados por dos armaduras de aluminio o tántalo que tienen como dieléctrico una capa de oxido de muy poco espesor, con lo que se consigue elevadas capacidades. Sus armaduras tienen una polaridad definida ,por lo que no puede permutarse la conexión de sus terminales. Vidrio: Se caracterizan por la estabilidad e stabilidad de sus características ,debido a la estabilidad del vidrio como aislante.
CONDENSADORES ELECTROLITICOS AXIALES Y TANTALIO
CAPACITORES: VARIABLES, CERÁMICOS ,POLIESTER
Capacitores según la constancia de su capacidad. FIJOS. Tienen capacidad constante. VARIABLES. Capacidad variable que se consigue variando la posición de sus armaduras por medio de un sistema mecánico. AJUSTABLES. Tienen capacidad variable ,pero el sistema mecánico utilizado no esta diseñado para variar de forma continua su capacidad.
DIODOS SEMICONDUCTORES.
DIODO LED
SEMICONDUCTORES
Es un material que tiene un coeficiente de resistividad intermedio entre los materiales conductores y los aislantes. Semiconductor intrínseco. intrínseco. Es un semiconductor sin impurezas (silicio , germanio). La resistencia de un semiconductor varia varia en razón inversa de la temperatura. Semiconductor tipo N. Es un semiconductor (extrínseco) que contiene cierto tipo de impurezas . Si a un semiconductor puro se le añaden algunos átomos que tienen cinco electrones en su ultima orbita , como el antimonio , se forman enlaces covalentes entre los electrones ,quedando un electrón libre por cada átomo de silicio. Como son muchos átomos átomos de impurezas impurezas la capa N queda formada. formada. Semiconductor tipo P. Si los átomos añadidos como impurezas contienen tres electrones ,como el indio ,al formar los enlaces covalentes entre los electrones aparece la deficiencia de un electrón por cada átomo de indio , como son muchos átomos quedan muchos huecos con carga positiva. Así se forma la capa P.
Materiales mas utilizados como semiconductores. GERMANIO
. Utilizado en diodos y transistores que pueden funcionar como máximo a 80 grados C. SILICIO . Utilizado en transistores diodos rectificadores de gran potencia, tiristores, diacs ,triacs ,que pueden funcionar a temperaturas próximas próximas a los 200 grados C.
DIODO LED
El dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico . Aunque el plástico puede estar coloreado es sólo por razones estéticas ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente la cubierta tiene una cara plana que indica el cátodo que además es más corto que el ánodo . Al contrario de las lámparas incandescentes que pueden alimentarse con corriente alterna o continua continua, el diodo LED funciona de forma continua, continua sólo con ésta última ya que únicamente conduce la electricidad cuando se polariza en directa al igual que los diodos convencionales, de modo que si se alimenta con corriente co rriente alterna el diodo parpadeará al iluminarse tan sólo la mitad del ciclo. Debe escogerse bien la corriente que atraviesa el LED para obterener una buena intensidad luminosa; el voltaje de operación va desde 1,5 a 2,2 voltios aproximadamente y la la gama de intensidades que debe circular por él va de 10 a 20 m A en los diodos de color rojo y de 20 a 40 mA para los otros LEDs
UNION P N
Es la unión de un semiconductor semiconducto r P P con co n un semiconductor N. Entre estas dos zonas aparece una tensión ,llamada tensión de difusión ,que se opone al flujo de electrones entre las uniones. La zona de separación entre los dos semiconductores semicon ductores se llama capa de barrera. La tensión de difusión para el germanio es de 0.3(v) y la del silicio 0.7 (v).
Polarizacion de una unión P N
Polarizacion directa. El polo positivo de la fuente se conecta al semiconductor P ánodo y el polo negativo al semiconductor N cátodo. Con polarizacion directa existe paso de corriente co rriente a través de la unión . A la tensión aplicada se llama tensión directa Vd y a la corriente que circula intensidad directa Id. Polarizacion inversa. El polo positivo de la fuente f uente se conecta al semiconductor N y el polo negativo al semiconductor P . Debido a la tensión aplicada los electrones libres del semiconductor semiconduc tor N son atraídos por el polo po lo positivo de la fuente ,ensanchándose la capa de barrera ,no existiendo prácticamente paso de electrones a través de la unión . Existe una pequeña circulación c irculación debido a la temperatura. A la tensión inversa Vi se le llama tensión inversa y a la pequeña intensidad que circula se le llama intensidad inversa inversa Ii.
La resistencia directa de la unión Rd es de pequeño valor . Rd= Vd/ Id. La resistencia inversa de la unión Ri esde valor elevado . Ri= Vi / Ii . La comprobación con un ohmetro de los valores de resistencia directa e inversa indica si la unión PN esta en buen estado.
CARACTERISTICAS DE UN DIODO
Intensidad nominal de corriente directa. Tensión inversa nominal: máxima tensión inversa que resiste sin conducción. El diodo puede quemarse por efecto Joule Jo ule si la intensidad directa que circula por el ,en funcionamiento continuo ,es superior a la nominal. Si la tensión inversa aplicada al diodo ,en funcionamiento continuo ,es superior a la nominal ,el diodo se hace conductor ,rompiéndose la estructura cristalina y deteriorándose la unión. La curva característica del diodo indica la relación entre la tensión aplicada y la intensidad de corriente que circula c ircula ,tanto en sentido directo como en sentido inverso.
PROBLEMAS DE APLICACION
La tensión de polarizacion directa de un diodo es de 1,2 (v) y la intensidad de corriente 350 (mA). Calcular el valor de la resistencia del diodo. Resp. 3,43 (). (). La intensidad de corriente inversa de un diodo es de 1 (mA) y su resistencia inversa a la corriente continua es de 120 (K). Calcular la tensión inversa. Resp.120 (v). Una tensión de 10 (v) continuos se aplica a una resistencia de 100 () conectada en serie a un semiconductor semico nductor en polarizacion directa . Calcular: Tensión en bornes de la resistencia admitiendo una caída de tensión en el diodo de 0,7 (v) . Intensidad que circula por la resistencia. Resp. 9,3 (v) 93 (mA).
Diodo zener
Es un diodo que utiliza el efecto de característica carac terística inversa de una unión P N. A una tensión inversa Vz ,llamada tensión zener ,se produce la conducción por avalancha, con una intensidad elevada y limitada por la resistencia del circuito. Si no se sobrepasa el valor máximo máx imo de la intensidad inversa admisible Iz max. , el diodo no se deteriora. Mientras dura la conducción la tensión en extremos del diodo se mantiene prácticamente constante e igual a la tensión zener Vz.
El diodo zener se utiliza mucho como estabilizador de tensión : Cuando en una carga de resistencia Rc se desea mantener una tensión estabilizada, igual a la tensión zener. El circuito comprende un diodo zener en paralelo con la carga y una resistencia R en serie . En la resistencia R se produce una caída de tensión igual a la diferencia entre la tensión de alimentación y la de zener . Su valor se calcula por la ley de Ohm ,teniendo en cuenta el consumo de la carga Ic y del diodo zener Iz. R = V Vz Vz / IIzz + IIcc Para que el diodo zener funcione como regulador de tensión su intensidad inversa debe ser superior a un valor de mantenimiento Iz min.
PROBLEMAS DE APLICACIÓN Diagramarr circuito y calcular los valores Diagrama entre los que debe estar comprendida la resistencia limitadora del circuito estabilizador de tensión , si se utiliza el diodo zener BZY88C10 que como características tiene : Tensión zener Vz=10(v) , intensidad mínima o de mantenimiento del diodo Iz min. = 5 (mA), intensidad máxima del diodo Iz max. = 250 (mA). La tensión de entrada varia entre 15 y 17 (v) . La intensidad de salida puede variar entre 20 y 40 (mA)
El valor máximo de la resistencia limitadora R max. se calcula para la intensidad mínima o de mantenimiento del zener (5 mA) ,para el valor mínimo de tensión de entrada (15 V) y para la máxima intensidad de carga (40 mA) . Resp. R max.= 111,1 (). (). El valor mínimo de la resistencia limitadora (R min) se calcula para la máxima intensidad del zener (250 mA) , para el valor máximo má ximo de la tensión de entrada (17 v) y para la la mínima mínima intensidad de carga (20 mA). Resp. R min.= 25,9 (). (). El valor de la resistencia limitadora debe estar entre 25,9 y 111,1 (() ) . Se puede utilizar u tilizar una resistencia de carbón de 100 ().
Calcular entre que valores debe estar comprendida la resistencia limitadora de un circuito para estabilizar la tensión a 12 (v) ,utilizando un zener BZY88C12 . (Vz= 12 v), Iz min. =5 (mA), Iz max. =250 ( mA). La carga se considera constante ,de 30 ( mA) y la tensión aplicada varia entre 16 y 18 (v). Resp. Entre 21,43 y 114,28 () () Para una tensión de entrada de 30 (v) se quiere mantener una tensión estabilizada de de 16 (v) . Se utiliza un diodo de tensión tensión Vz = 16 (v) y potencia Pz = 5 (w) . Calcular el valor mínimo de la resistencia limitadora para que el diodo no se sobrecargue en ninguna condición de carga. La intensidad máxima que puede circular circular por el diodo diodo . Iz max= Pz/ Vz= 312,5 ( mA). En el caso mas desfavorable cuando la intensidad de carga sea nula . Entonces la resistencia mínima. R min. = ( VV-Vz) - Vz) Vz) / ( Iz+Ic) = (30(30 -16) -16) / ( 0,3125 + 0)= 44,8 ()
CIRCUITO RECTIFICADOR MONOFASICO EN PUENTE.
Este circuito consiste en dos pares de diodos rectificadores conectados en paralelo con la carga . Cada par de diodos conduce la corriente durante un semiperiodo estando siempre dos diodos polarizados directamente y los otros dos inversamente ; por eso durante cada alternancia de la tensión alterna aplicada circulara por la carga una corriente en el mismo sentido. La tensión continua ideal en vació es: Vcc= 2 VM / 3,1416 = 0,9 Vef La máxima tensión inversa ideal a que esta sometido cada diodo es el valor máximo de la tensión alterna aplicada al circuito. El valor de la potencia aparente a parente ideal del primario del transformador de alimentación S1 respecto a la potencia de continua en la carga Pc. S1 = 1,23 . Pc
a) b) c) d) e) f)
PROBLEMAS DE APLICACIÓN Un rectificador monofasico tipo puente se alimenta con una fuente de 120 (v) ,50 (Hz) y alimenta una resistencia de carga de 100 () ( ) . Considerando el rectificador ideal ,implementar circuito y calcular: Tensión media en la carga. Intensidad media en la carga. Intensidad media por cada diodo. Intensidad máxima en la carga. Tensión inversa que debe soportar cada diodo. Potencia media en la carga.
RESPUESTA a) Vc = 0,9 . V = 0,9 . 122 =110 (V) b) Ic = VC / Rc = 110 /100 =1,1 (A). c) Id = Ic / 2 = 1,1 / 2 = 0,55 (A). d) I max. = Vmax /Rc = 1,41 . 122 /100 =1,72 (A). e) Vi = Vmax= 1,41 . V = 1,41. 122=172,5(V) f) Pc = Vc .Ic = 110 .1,1 = 121 (w) g) S1 = 1,23 . Pc= 1,23. 121=148,8 (w)
EJERCITACION Se desea construir un rectificador monofásico tipo puente para obtener una tensión rectificada de 100 (v) .Considerando los diodos ideales , calcular: a) V en el secundario del transformador. b) Vi que debe soportar cada diodo. (k ). c) Im en la carga. Si R = 1 (k). d) Imax en la carga.
Resp: 111 (v) , 157 (v) , 0,1 (A) , 0,157 (A)
EJERCITACION Diseñar circuito rectificador tipo puente de manera que la tensión en la carga sea s ea de 250 (v). Considerando una caida de tensión en los diodos de 0,6 (v) ,calcular: a) Tensión en el secundario. b) Im en la carga considerando una resistencia de 500 ((). ). c) Im que circula por cada diodo. d) Voltaje inv. Que debe soportar cada diodo.
Resp. 279,1 (v) , 0,5 (A) , 0,25 (A) , 394,7 (V)
FILTRADO EN FUENTES DE ALIMENTACION
Los circuitos rectificadores suministran tensiones y corrientes continuas pulsatorias . La tensión de salida de un rectificador puede considerarse constituida por una componente continua y otra alterna ,formada esta e sta por varias tensiones senoidales de amplitudes y fases diferentes y de frecuencia creciente llamadas armónicos. Se llama factor de rizado ( r ) a la relación entre el valor efectivo de la componente alterna y el valor medio . Se llama tensión de rizado (Vr) al valor pico a pico de la componente alterna . El efecto de reducir la componente alterna y mantener la continua se llama filtrado. Filtro con condensador. Consiste en un condensador conectado en paralelo con la carga . El condensador presenta poca impedancia a la componente alterna ,por lo que prácticamente prácticam ente se comporta como un cortocircuito, mientras la componente continua circula por la carga .Suele utilizarse un condensador electrolítico electrolítico de gran capacidad
La capacidad de un condensador c ondensador de filtro esta determinada por: Ic = corriente continua de salida. fr = frecuencia de tensión de rizado. Vr = tensión de rizado.
C= Ic / fr. Vr La tensión continua de salida ,después del filtrado , será aproximadamente el valor máximo (Vmax) menos la mitad de la tensión ten sión de rizado. Vc= Vmax ((Vr/2) Vr/2)
PROBLEMA DE APLICACION Un circuito rectificador con filtro , se utiliza para alimentar una carga resistiva que consume una intensidad de 4 ( mA) con co n una tensión de 24 (v) . El rectificador se conecta a una fuente de 50 (Hz) . Considerando el circuito ideal ,determinar: a) Frecuencia de rizado. condensado r para limitar la b) Capacidad del condensador tensión de rizado a 2 (v) pico a pico. Resp.: 100 (Hz) , 20 micro F
ONDA SENOIDAL ALTERNA
RECTIFICACION DE ½ ONDA.
RECTIFICACION DE ONDA . COMPLETA.
CTOS. RECTIFICADORES
FILTRO EN UN CIRCUITO DE RECTIFICACION
La tensión en la carga que se obtiene de un rectificador es en forma de pulsos. En un ciclo de salida completo, la tensión en la carga aumenta de cero a un valor de pico, para caer después de nuevo a cero. Esta no es la clase de tensión continua que precisan la mayor parte de circuitos electrónicos. Lo que se necesita es una tensión constante, similar a la que produce una batería. Para obtener este tipo de tensión rectificada en la carga es necesario emplear un filtro.
FORMA DE ONDA EN UN CIRCUITO RECTIFICADOR CON FILTRO.
REDUCCION DEL RIZADO
Otra forma de reducir el rizado es poner un condensador co ndensador mayor, pero siempre tenemos que tener cuidado en no pasarnos ya que un condensador demasiado grande origina problemas de conducción de corriente por el diodo y, por lo tanto, en el secundario del transformador (la corriente que conduce el diodo es la misma que conduce el transformador). Efecto del condensador en la conducción del diodo: Como venimos diciendo hasta ahora, el diodo solo conduce c onduce cuando el condensador se carga. Cuando el condensador co ndensador se carga aumenta la tensión en la salida, y cuando se descarga disminuye, por ello podemos distinguir perfectamente en el gráfico cuando el diodo conduce y cuando no. En la siguiente figura se ha representado la corriente que circula por el diodo, que es la misma que circula por el transformador:
FORMA DE ONDA CON UN FILTRO DE MAYOR CAPACIDAD
REGULADOR Y FILTRO INTEGRADO.
Un regulador o estabilizador es un circuito que se encarga de reducir el rizado y de proporcionar una tensión de salida de la tensión exacta que queramos. En esta sección nos centraremos en los reguladores integrados de tres terminales que son los mas sencillos y baratos que hay, en la mayoría de los casos son la mejor opción. Este es el esquema de una fuente de alimentación regulada regulada con uno de estos es tos reguladores:
CIRCUITO CON REGULADOR Y FILTRO INTEGRADO.
FUNCIONAMIENTO BASICO. DE UN ESTABILIZADOR
Las ideas básicas de funcionamiento fun cionamiento de un regulador de este tipo son: . La tensión entre los terminales Vout y GND es de un valor fijo, no variable, que dependerá del modelo de regulador que se utilice. . La corriente que entra o sale sa le por el terminal GND es prácticamente nula y no se tiene en cuenta para analizar el circuito de forma aproximada. Funciona simplemente como referencia para el regulador. . La tensión de entrada Vin deberá ser siempre unos 2 o 3 V superior a la de Vout para asegurarnos el correcto funcionamiento.
Reguladores de la serie 78XX Pata 1 Input. Pata 2 Tierra. Pata 3 Ouput.
regulador 78XX. Este es el aspecto de un regulador de la serie 78XX. Su característica principal es que la tensión entre los terminales Vout y GND es de XX voltios y una corriente máxima de 1A. Por ejemplo: el 7805 es de 5V, el 7812 es de 12V... y todos con una corriente máxima de 1 Amperio. Se suelen usar como reguladores fijos. Existen reguladores de esta serie para las siguientes tensiones: 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18 y 24 voltios. Se ponen siguiendo las indicaciones de la página anterior y ya esta, obtenemos una Vout de XX Voltios y sin rizado. Es posible que tengas que montar el regulador sobre un radiador para que disipe bien el calor.
Reguladores de la serie 79XX: Pata 1. Tierra. Pata 2 . Input. Pata 3. Ouput.
USO DE UN REGULADOR LM 7912.
El aspecto es como el anterior, sin embargo este se suele usar en combinación con el 78XX para suministrar tensiones simétricas. la tensión entre Vout y GND es de - XX voltios, voltios, por eso eso se dice que este es un regulador de tensión negativa. La forma fo rma de llamarlos es la misma: el 7905 es de 5V, el 7912 es de 12... pero para tensiones negativas. Una fuente simétrica es aquella que suministra una tensión de + XX voltios y otra de - XX voltios voltios respecto respecto a masa. Para Para ello ello hay que usar un transformador con doble secundario, mas conocido co nocido como "transformador de toma media" o "transformador con doble devanado". En el siguiente ejemplo se ha empleado un transformador de 12v + 12v para obtener una salida simétrica de ± 12v:
CIRCUITO CON LM 7812 Y 7912
FUENTE SIMETRICA
Una fuente simétrica es aquella que suministra una tensión de + XX voltios y otra de - XX voltios respecto a masa. Para ello hay que usar un transformador con doble secundario, mas conocido como "transformador de toma media" o "transformador con doble devanado". En el siguiente ejemplo se ha empleado un transformador de 12v + 12v para obtener una salida simétrica de ± 112v: 2v:
FUENTE REGULABLE
Regulador ajustable LM317: Este regulador de tensión proporciona una tensión de salida variable sin mas que añadir una resistencia y un potenciómetro. potenc iómetro. Se puede usar el mismo esquema para un regulador de la serie 78XX pero el LM317 tiene mejores características eléctricas. El aspecto es el mismo que los anteriores, pero este soporta 1,5A. el esquema a seguir es el siguiente: s iguiente:
FUENTE REGULADA LM 317
FUENTE CON AMPLIFICADOR. CON REGULADOR LM 350
