práctica 2 electrica

116
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS DIQI LABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Upload: winry-rockbell

Post on 11-Apr-2016

127 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

practica 2 electica

TRANSCRIPT

Page 1: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 2: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESIQIE

DIQI

Page 3: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

PRACTICAS DEL LABORATORIO DE INGENIERÍA ELECTRICA Y ELECTRONICA.

PRACTICA N° 2

Page 4: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

FUENTE VARIABLE REGULADA DE CORRIENTE CONTINUA DE 1.2-33V

Page 5: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

OBJETIVOS GENERALES:

Page 6: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

*Al término el alumno conocerá las partes que integra una fuente de corriente continua de 1.2-33 volts y también su construcción físicamente.

* Conocerá las aplicaciones que se le dan a la fuente de corriente continua y su funcionalidad.

*En esta práctica se demostrará que la corriente continua se trasmite en forma de onda rectificada, ya sea cuadrática, diente de sierra, etc.

Page 7: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

*Se conocerán las especificaciones de dicha fuente de corriente directa, como son:-Tensión nominal de entrada: ______________________________________-Frecuencia: ___________________ Hertz-Tensión de salida: ________________________________________________

MATERIAL EMPLEADO:a).- T1 - Transformador con primario adecuado para la red eléctrica (127 V ac) y secundario de 28V ac o (12+12) a 1.5 Amperes.

Page 8: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

b).- IC1 – Circuito integrado LM317 c).- D1- Puente rectificador KBU4B o similar . Pueden usarse también 4 diodos rectificadores para 1A y tensiones de 100V o más tipo 1N40021N4007 o similar.d).- C1 – 2 Condensadores o Capacitores Electrolítico (filtro) 1000F a 50V.Se montan en paralelo en la tarjeta para sumar 2000 F a 50V.e).- C2 – Condensador o Capacitor cerámico 0.1F a 50V.f).- C3 – Condensador o Capacitor electrolítico 100F a 50 v.

Page 9: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

g).- R1 – Resistencia de 1000 a 1W.h).- R2 o VR1 – Potenciómetro 5K lineal (no logarítmico). Nota: Los componentes anteriores son parte del kit para armar la fuente. i).- Multímetro digital.j).- Pinzas de Corte de Electricista.k).- Desarmador planol).- Soldadura y Pasta para Soldar.m).- Cautín de Punta para Soldar

Page 10: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

n).- Clavija con su cable de un metro de distancia.o).- Cinta de aislar.p).- 50 cm de cable calibre 20 para hacer conexiónes.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS.

Page 11: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

La presente práctica consiste en la elaboración de una fuente de corriente directa variable entre 1.25 V y 30 V C.D.Inicialmente requerimos reducir el valor del voltaje de la línea eléctrica de suministro que usualmente es de 127 Volts C.A.Para ello debemos emplear un transformador con las características adecuadas a los valores que habremos de ocupar, la selección del transformador es crucial para un proyecto exitoso, debe tenerse en cuenta los valores de voltaje y corriente que deseamos obtener a la salida de la fuente ya que de otro modo, si la elección del

Page 12: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

transformador es incorrecta será muy difícil sino que imposible su realización. En nuestro caso usaremos un pequeño transformador con un voltaje en el primario de 120 V C.A. (aunque puede elegirse otro valor si el suministro fuera diferente) la salida en el secundario debe ser de entre 24 y 28 V C.A. a 1.5 o 2.0 amperes. Con o sin derivación central (en este caso no se ocupa pero algunos modelos la tienen incluida). Estos valores determinan el valor de potencia máxima a la que el transformador funciona y cuanta energía podemos esperar de él, si nuestras necesidades fuesen diferentes es indispensable

Page 13: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

seleccionar el transformador con valores adecuados a la carga que requerimos.A la salida del transformador obtendremos una señal senoidal que es indispensable rectificar para obtener corriente directa, esto se logra mediante un dispositivo conformado por cuatro diodos rectificadores configurados como puente rectificador, los diodos que lo constituyen debe soportar al menos el valor de corriente que deseamos obtener a la salida de la fuente, es decir, como mínimo un ampere y un voltaje inverso de al menos 2 veces el valor pico a pico de la salida del

Page 14: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

transformador o sea cuando menos 100 volts, los diodos de la serie 1N400X, donde X puede ser 1, 2 ,3,4,5,6 o 7 tienen valores de 100, 200, 300, 400 volts y así sucesivamente, todos a 1 ampere máximo, de modo que resultan adecuados para esta aplicación, en este caso cualquiera de ellos es adecuado para nuestro propósito, en caso de emplear un puente de diodos monolítico este debe poseer parámetros similares es decir corriente de 1 ampere y al menos 200 volts de voltaje inverso.

Page 15: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

A la salida del puente rectificador instalaremos uno o más capacitores de filtrado cuyo propósito es el de cargarse al valor pico de la salida del puente de diodos, posteriormente se describe el cálculo de el valor adecuado de este componente, la función de estos es estabilizar los pulsos que se obtienen a la salida del puente rectificador.

A la salida de estos capacitores ya tenemos corriente directa pero es muy elevada, recuerde que obtenemos el valor pico de la salida del

Page 16: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

transformador eso debe ser de aproximadamente unos 35 o 40 volts de C.D. La siguiente etapa es el regulador, en este caso usamos un circuito integrado monolítico de salida variable entre 1.25 y 30 volts del tipo LM 317 el cual requiere de una resistencia un potenciómetro (control) para ajustar su salida y dos capacitores que aseguran que su funcionamiento sea estable. Observe la configuración de las patas de este componente para que sea colocado en forma correcta ya que de no hacerlo no operará o resultaría dañado.

Page 17: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

El Rectificador.Los diodos rectificadores deben poder ser capaces de soportar de forma continua valores de corriente que, según que aplicaciones, puede llegar a ser elevada o muy elevada. Además, deben soportar picos de corriente varias veces mayores que su corriente nominal máxima de funcionamiento. En cuanto a las características de tensión, es normal que puedan trabajar con tensiones inversas de algunos cientos de volts.

Page 18: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Para rectificar una tensión debemos tener muy claro el tipo de fuente que vamos a necesitar, en contadas ocasiones optaremos por una rectificación de media onda, en la mayoría de los casos, es muy conveniente disponer de un rectificador de onda completa, para minimizar el rizado. Los diodos rectificadores encargados de esta función deben de poder disipar la potencia máxima exigible además de un margen de seguridad. También están los puentes rectificadores que suelen tener

Page 19: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

parte de la cápsula en metálico para su adecuado enfriamiento, los diodos son de silicio (comercialmente llamados de silicón).En algunos casos los rectificadores están provistos de un disipador de calor adecuado a la potencia de trabajo, de todas formas, se debe tener en cuenta este factor. La tensión nominal del rectificador debe tener en sí mismo un margen para no verse afectado por los picos habituales de la tensión de red, para una tensión de secundario simple de 40V, debemos usar un diodo de 80V como mínimo, en el caso de tener un secundario doble de 40V de tensión cada uno, la

Page 20: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

tensión del rectificador debe ser de 200V y la potencia es algo más simple de calcular, ya que se reduce a la tensión por la intensidad y aplicaremos un margen de 10 a 30 Watts por encima de lo calculado, como margen.

Page 21: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Símbolo de un diodo

Page 22: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

En nuestro caso usamos diodos tipo 1N400XDonde X, puede ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7Este último digito relaciona el valor del voltaje máximo que tolera el diodo y es 1 para 100Volts2 para 200 Volts3 para 300 Volts, etc.Cualquiera de ellos es apto para soportar 1 ampere y el valor del voltaje de salida que usaremos en nuestra fuente.

Page 23: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Observe que el diodo solo conduce en un sentido por lo que dejará pasar la corriente solo si el cátodo es más negativo que el ánodo y no conduce en sentido inverso, de aquí su uso como rectificador.Tomemos como ejemplo un diodo rectificador muy difundido, el 1N4007. Tiene aplicaciones en fuentes de alimentación de pequeña potencia de salida. Sus principales características son:*Picos repetitivos de tensión inversa: 1 000V máximo.*Picos no repetitivos de tensión inversa: 1 200V máximo.

Page 24: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

*Tensión inversa máxima de forma continua: 700V.*Corriente nominal directa máxima: 1A.*Picos de corriente directa no repetitivos: 30A máximo.De estos datos podemos deducir que este diodo puede ser usado a una corriente de 1 ampere máximo y un voltaje inverso de hasta 700 Volts, lo que resulta adecuado en nuestro caso.Los diodos también pueden ser configurados dentro de “paquetes” que contienen cuatro diodos conectados internamente como un

Page 25: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

puente el cual es usado como rectificador de onda completa principalmente. La configuración es la siguiente:

Page 26: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 27: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Existen varias capsulas para este dispositivo, aunque su función es muy similar, la diferencia básica es su capacidad de manejo de voltajes y corrientes.

Page 28: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

En el caso de nuestra fuente, los diodos son del tipo sencillo y es indispensable soldarlos correctamente para configurar el puente rectificador.

Como medir un diodo:

Page 29: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 30: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

El circuito integrado regulador.El regulador.Como regulador de voltaje usamos un circuito tipo LM317, en su interior hay un circuito integrado complejo, sin embargo para simplificar su uso solo tiene 3 pines que son una entrada de voltaje, una salida y el pin de ajuste.

Page 31: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Este circuito es un regulador variable desde 1.2 hasta 35 volts aproximadamente y está protegido contra calentamiento excesivo y cortocircuito a la salida, sin embargo se recomienda enfáticamente no someterlo a corto circuito a la salida y colocarle un disipador de calor adecuado a la potencia máxima que se maneja.En el caso de necesitar corrientes superiores a 1A, pueden utilizarse los reguladores de la serie 78HXX, LM3XX, en cápsula TO-3, por ejemplo el LM350K, capaces de suministrar hasta 5A.

Page 32: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

De izquierda a derecha y observando el dispositivo como muestra la figura tenemos la pata 1 es el ajuste, esta será responsable de proporcionar la referencia para la salida del regulador, observe el diagrama, se conecta a la salida por medio de una resistencia de 220 ohms y el control de 5 k ohms para hacer el ajuste. La pata del centro también está conectada a la parte metálica del componente tenga esto en cuenta para no cortocircuitar ya que es la salida del regulador, finalmente tenemos la pata 3 que es la entrada de voltaje

Page 33: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

no regulado la cual proviene de la salida de el puente de diodos y después de los capacitores de filtrado.Este circuito integrado es muy resistente pero requiere de dos cosas muy importantes: La primera es que sea conectado conforme a sus especificaciones y en forma correcta y el segundo es proporcionarle un elemento metálico o disipador en el que pueda transferir el calor que genera cuando se le demanda corriente a su salida, esto debe ser una placa grande de aluminio de ser posible del tipo adecuado a este circuito integrado debe aislarse bien para que no se produzca

Page 34: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

cortocircuito y preferentemente usar grasa de transferencia térmica entre el encapsulado y el disipador metálico para facilitar la transferencia térmica. Si se cumplen estos requisitos el dispositivo es muy seguro y poco propenso a fallas o daños, es muy estable.Si lo que se desea es en valor fijo a la salida de la fuente, entonces puede emplearse otro tipo de circuito integrado el cual no tiene pata de ajuste, su conexión es más sencilla pero no habrá forma de variar el valor de la salida fácilmente. Existen en una gran variedad de

Page 35: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

valores de salida, incluso para regular voltajes negativos, en todos los casos se debe observar las conexiones correctas y un buen sistema para disipar el calor que generan en su operación, son extensamente usados en la electrónica y en la industria en general.El diseño de fuentes de alimentación estabilizadas mediante reguladores integrados monolíticos (reguladores fijos), resulta sumamente fácil. Concretamente para 1A (ampere) de salida, en el comercio con encapsulado

Page 36: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

TO-220, se dispone de los más populares en las siguientes tensiones estándar de salida:

Tipo Voltaje de salida

UA7805 5UA7806 6

Page 37: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

UA7808 8UA7809 9UA7812 12UA7915 15UA7818 18UA7824 24UA7830 30UA79XX Versión negativo -

TABLA 1

Page 38: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Todos estos tienen reguladores en común que son fijos y que proporcionan adecuadamente refrigerados una corriente máxima, de 1A. Además de estos, en el mercado se pueden encontrar reguladores ajustables a tres patillas o más, con diferentes encapsulados en TO-220AB, TO-3 y SIL, según la potencia y el fabricante. Los más populares son los 78MG, LM200, LM317, LM337 y LM338, etc.

Page 39: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Los fabricantes de los reguladores recomiendan que la tensión entrada por el secundario del transformador debe ser como mínimo 3V superior a la tensión nominal del regulador (para un 7812, la tensión del secundario mínima será de 15V o mayor), esto también tiene que ver con la intensidad de consumo que se le exija a la salida de la fuente. En el supuesto de necesitar una tensión regulable (ajustable) desde 1.5V a 24V. El regulador a utilizar podría ser uno de la serie LM317, LM350 o LM338, la diferencia con los anteriores es que le terminal

Page 40: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

común, en lugar de estar conectado a masa (negativo), es del tipo flotante y por lo tanto esto permite ajustarle en tensión. Estos son los encapsulados típicos.

Page 41: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 42: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

El transformador.El transformador para una alimentación estabilizada debe ser, un transformador separador, esto quiere decir, que ha de disponer por seguridad, de dos devanados separados (eléctricamente), algunos tienen una conexión central del devanado de salida que se llama center tap o derivación central que en nuestro caso no emplearemos

Page 43: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

y que es indispensable aislar si el transformador la tuviera. Otro requisito es que el valor de la tensión de salida debe necesariamente ser superior al valor de tensión regulada que especificamos como salida, esto es para tener un margen de regulación.Por consiguiente, a la tensión que le exijamos a la fuente de alimentación, hemos de añadirle entre 3 y 6V por las caídas de tensión producidas al rectificar y estabilizar la tensión e intensidad. Hay dos tipos de transformador, los de armadura F o E-I y los

Page 44: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

toroidales, estos últimos son muy eficientes pero de un costo muy elevado.Como identificar el embobinado primario del secundario: con su multímetro colocado en la escala más baja de ohms ponga las puntas de prueba en las terminales del transformador, observe que tiene al menos dos pares de cables identificados con colores diferentes, mida los del mismo color, la pareja de cables en los que se obtenga la mayor lectura debería ser el primario, en este caso.

Page 45: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 46: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

El condensador electrolítico. Para diseñar una fuente de alimentación, hay que tener en cuenta algunos factores, uno de ellos es la corriente que se le va a pedir, ya que este es el factor más importante además de la tensión. Para determinar el valor del condensador electrolítico que se debe aplicar a la salida del puente rectificador en onda completa para “alisar” la corriente pulsante a la salida del puente rectificador se aplica una regla empírica que dice: “Usar 2 000F por cada ampere de salida que se requiera”

Page 47: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

La tensión o voltaje de trabajo así como el valor de temperatura deben ser de al menos 50% arriba del valor que esperamos como máximo en la salida del dispositivo rectificador (puente de diodos) la temperatura máxima en ningún caso debe alcanzar el 50 % del valor especificado en el capacitor.Debido a su construcción que es de fibras embebidas en un electrolito, estos dispositivos observan una polaridad que debe estar claramente marcada en el cuerpo del componente, debe tenerse especial cuidado en no invertir la polaridad ya que los capacitores

Page 48: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

electrolíticos pueden estallar cuando se colocan con polaridad invertida, tenga especial atención en observar que este componente se coloque correctamente, si tiene dudas pregunte a su profesor.

Page 49: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Banda indicando la pata negativa

Page 50: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

*Como calcular el valor del capacitor de filtrado para una fuente de voltaje

C= 3Ct/Rint fte

Donde: C = Valor del capacitor en FaradCt = Constante de tiempoRint fte = Resistencia interna de la fuente

Page 51: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Ct= 1/FrecFrec = frecuencia de operación, ya sea 50, 60, 100 o 120 Hertz

Rint fte= V/I

Page 52: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Donde V = Voltaje RMS rectificado a la salida en volts corriente continua

I = Corriente máxima nominal de operación o salida máxima del transformador.

Despejando y simplificando:

C= 3I/f x V

Page 53: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Ejemplo: Si tenemos una fuente rectificando a ciclo completo y tenemos un voltaje de salida de 28 Volts y la corriente es de 1.5 Ampere.

¿Qué valor de capacitor deberíamos emplear?

C= 3I/f x V = 3 (1.5)/120 * 28 = 4.5/3360 = 0.0013392 farad

O bien 1340 F a 40 V (al menos), para efectos prácticos de diseño consideraremos un valor mayor, o sea unos 2000 F.

Page 54: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Este valor no es comercial, ya que estos componentes solo se encuentran en ciertos valores así que debemos usar el valor comercial superior más próximo o sea 2200F.Alternativamente y por costo tal vez resulte adecuado usar 2 capacitores de 1000F. En paralelo para sumar 2000F.

Page 55: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

De aquí resulta el empirismo de decir que por cada ampere que se desea obtener de la fuente se necesita colocar un capacitor de AL MENOS 2000 F por cada ampere.

Como se ha mencionado la tensión se debe sobre dimensionar, esta debe ser al menos 50% mayor que la tensión que se recoja en el secundario del transformador o la más aproximada a ésta por encima (estándar en los condensadores). Este es el margen de seguridad exigible, ya que en muchas ocasiones los valores de tensión a los que

Page 56: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

se exponen no solo depende de la tensión nominal, también hay tensiones parásitas que pueden perforar el dieléctrico.

NOTA: La fuente IMORI, no tendrá nunca una salida de cero exacto, aun con el control al mínimo se va a leer un voltaje de 1.25 volts D.C. aproximadamente, esto es a causa del tipo de regulador de voltaje que se emplea en su construcción y es completamente normal.

Page 57: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

DESARROLLO EXPERIMENTAL

Experimento 1

En primer lugar, verificar que el kit tenga todo el material completo, que es:

Semiconductores

Page 58: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Regulador LM317 o sustituto equivalente.4 Diodos rectificadores 1N4001 a 4007. Diodo emisor de luz (LED) rojo.Resistores a ½ W.3.3K a 4.7 K (naranja-naranja-rojo-oro).Potenciómetro 5K lineal .Resistencia de 220 ohms (rojo-rojo-café-oro).Capacitores.Electrolítico 2 de 1000 μF o uno de 2200 μF.Cerámico 0.1 a 0.18 μF.

Page 59: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Electrolítico 1 a 10 μF.VariosTransformador 127VCA a 28 V 1.5 A.Fusible 0.5 a 1 A. Disipador de calor.Hembra banana rojo y negro.Conector para puntas de Multímetro.Interruptor.Caja de plástico para contenerla y tornillos diversos.Clavija de conexión.

Page 60: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 61: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Diagrama esquemático.

Page 62: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Al concluir el montaje, verificar que no haya continuidad entre los terminales del LM317 y el disipador metálico, con el fin de prevenir un corto circuito.

Fuente Regulada

De todas las fuentes reguladas propuestas, esta es la más recomendable para los estudiantes, es sencilla. Se les recomienda

Page 63: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

que sean cuidadosos y eviten someterla a cortocircuitos, ya que de inmediato sobrecalientan los componentes rápidamente, en el mejor de los casos y si el cortocircuito es continuo se dañarán permanentemente.Si desea ampliar la corriente debe de incluir un transistor de paso y cambiar varios componentes más, consulte a su profesor si desea hacer este cambio.Esta fuente utiliza el circuito integrado LM317 (encapsulado TO 220) el cual permite variar la tensión de salida entre 1.25 y 33 V con

Page 64: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

corrientes hasta de Ampere. La única precaución que se debe tomar, es montar IC1 en un buen disipador térmico.

EXPERIMENTO 2

Después de verificado el kit completo hay que determinar en que lugar iba cada uno de los componentes con la ayuda de un diagrama anexo al kit, teniendo cuidado de colocar los polos correctamente.

Page 65: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Coloque primeramente los diodos observando que la polaridad de cada uno coincida con la marca de la tarjeta donde se va a soldar, la banda negra indica el cátodo, vea las figuras anteriores, a continuación suelde las resistencias, verifique el valor de cada una de ellas y suéldelas en su sitio, deje al final los capacitores electrolíticos y el circuito regulador LM317, de modo que no le estorbe.Finalmente coloque los capacitores electrolíticos y suéldelos así como el regulador.

Page 66: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 67: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Observe que el capacitor tiene una banda más clara con un signo – (negativo), esto indica que esa terminal es la más negativa y la opuesta es la positiva, es de vital importancia que NO lo conecte al revés ya que tienden a estallar o sobrecalentarse en exceso y finalmente destruirse

EXPERIMENTO 3

Page 68: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

1. Proceda a soldar, cada uno de los componentes que se necesitan, dejando al final el LED y teniendo cuidado con la polaridad de cada uno de estos, como se muestra en la siguiente figura:

Page 69: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Page 70: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

El LED deberá soldar por el otro lado de la tarjeta ya que deberá quedar al frente, pregunte a su profesor.

EXPERIMENTO 4

Arme la parte de la caja del kit para poder después insertar el circuito que contiene los componentes previamente colocados y debidamente soldados, revise previamente que sus soldaduras

Page 71: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

sean correctas y no existan corto circuitos entre pistas, suelde también los cables de conexión que sean necesarios.

EXPERIMENTO 5

Coloque todas las piezas faltantes para que al final se tome una aproximación del LED y se suelde para que este visible desde la caja cerrada y nos indique el encendido o apagado del mismo.

Page 72: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Finalmente verifique que su fuente opera de modo correcto.Conecte la fuente y con ayuda de un Multímetro proceda a tomar lecturas para cerciorarse de que la fuente funciona correctamente, teniendo como resultado las siguientes lecturas:

Vmax= 30 Volts; con el control al máximoVmin = 1.24 Volts; con el control al mínimo

Page 73: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

La corriente de salida es determinada por las características del regulador y otros componentes, en nuestro caso es de 1 ampere máximo, sin embargo a este valor de corriente es indispensable proporcionar al circuito integrado LM317 un disipador de calor (pieza de aluminio) bastante más grande, tenga en cuenta que esta fuente es para uso intermitente a corrientes elevadas.Si obtiene los valores de salida mínimos y máximos el funcionamiento es correcto.

Page 74: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Nota: Si el armado de la fuente es correcto, observará que a pesar de colocar el control al mínimo no obtendremos cero volts a la salida, esto es consecuencia del diseño en particular del circuito integrado regulador y es normal, ningún componente debería calentarse ni quemarse .

Ejemplo Práctico 1

Page 75: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Se desea diseñar una fuente de alimentación para un circuito que consume 150 mA a 12V. El rizado deberá ser inferior al 10%, para ello se dispone de un transformador de 10 V y 2.5 VA y de un rectificador en puente. Elegir el valor del condensador.

A.- Calculamos la corriente que es capaz de suministrar el transformador para determinar si será suficiente, esta corriente tendrá que ser superior a la corriente que consume el circuito que vamos a alimentar.

Page 76: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

It= P/V ¿=2.510

=250mA

Tenga en cuenta siempre que el transformador tiene que ser de más corriente de la que se desea obtener en la carga a modo de no sobrecargarlo.

B.- Calculamos el valor de Vmax de salida del puente rectificador teniendo en cuenta la caída de tensión en los diodos.

Page 77: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

Vmax=10∗1,4142−2=12.14V

Esta será aproximadamente la tensión de salida de la fuente.

C.- Calculamos el valor del condensador según la fórmula del 10%, la I es de 150mA la f es 120 Hz y la Vmax es 12.14V:

C= (3 * 0.15)/(120 * 12.14)=0.45/1456.80=0.00031F

Page 78: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

C=310 μFTomaremos el valor más aproximado por encima.

El valor comercial es de 470 μF, pero considerando que es el valor mínimo necesario lo mejor sería usar uno de 1000 μF.

Ejemplo Práctico 2

Page 79: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

2.- Tenemos una fuente de alimentación variable desde 1.25 V a 15 V y 0.5 A con un LM317. Como la tensión máxima de salida es 15 V, la tensión de entrada al regulador tendrá que ser de 18 V al menos. Vamos a calcular la potencia que disipa el regulador cuando ajustamos la fuente a 15 V, 4 V y 2V. En todos los casos la corriente de salida será de 0.5 A.

A 15 V la caída de tensión en el regulador será de 18-15=3V, la corriente es 0.5 A, luego:

Page 80: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

PD=3∗0.5=1.5W

A 4 V la caída de tensión en el regulador será de 18-4=14V, la corriente es 0.5 A, luego:

PD=14∗0.5=7W

A 2 V la caída de tensión en el regulador será de 18-2=16V, la corriente es 0.5 A, luego:

Page 81: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

PD=16∗0.5=8W

Fíjate que hemos hecho los cálculos para el mejor de los casos en el que nos hemos preocupado de que la tensión de entrada al regulador no sea más de la necesaria, aun así tenemos que poner un radiador que pueda disipar poco más de 8 W. Es un radiador bastante grande para una fuente de medio ampere nada más. Este es un problema que surge cuando queremos diseñar una fuente con un alto rango de tensiones de salida. Prueba a hacer el cálculo para una fuente

Page 82: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

variable hasta 30 V y 1 A, salen más de 30W, así que el disipador necesario para esto resulta muy grande. Toma en cuenta que el disipador pequeño que contiene el kit NO es suficiente para enfriar correctamente el circuito LM317, así que no deberá sobrecargarlo en corriente.

CUESTIONARIO

Page 83: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

1.-Queremos que una fuente fija con una salida de 5V y 0.5A, vamos a calcular la potencia que se disipa en el regulador usando un transformador de 7 V y otro de 12 V.

Para el transformador de 7 V: la Vmax de salida del transformador será 7*1,4142= 9.9V descontando la caída en los diodos del puente serán 7.9 V a la entrada del regulador. Como la salida es de 5V la potencia disipada PD será:

Solución:

Page 84: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

2.- Se desea diseñar una fuente de alimentación para un circuito que consume 150mA a 12 V, el rizado deberá ser inferior al 10%. Para ello se dispone de un transformador de 10V y 2.5 VA y de un rectificador en puente. Elegir el valor del condensador:

A.- Calcular la corriente que es capaz de suministrar el transformador para determinar si será suficiente, esta corriente tendrá que ser

Page 85: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

superior a la corriente que consume el circuito que vamos a alimentar.

B.-Calcular el Vmax. De salida del puente rectificador teniendo en cuenta la caída de tensión en los diodos (conducen dos a dos).

C.-Calcular el valor del condensador según la fórmula del 10%, la I es de 150mA la f es 60 Hz y el Vmax es de 12.14 V.

Page 86: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

OBSERVACIONES_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 87: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CONCLUSIONES

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Page 88: Práctica 2 Electrica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS

DIQILABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

BIBLIOGRAFIA CHESTER L. DAWES

Tratado de ElectricidadTomo I y II

Fuentes Reguladas: Lineales y de Conmutación, Calculo y Diseño.Pedro Claudio Rodríguez