Proyecto fuente regulable 0 a 25V

Se ejecutará un proyecto de electrónica analógica que es una fuente de alimentación regulable, con voltajes estáticos positivo y negativo. Se recordará como comenzó la electrónica, antecedentes desde la creación del transistor hasta la actualidad.

Análisis de diseño del circuito electrónico, en simulación de software “proteus 8.8 profesional”, pruebas de aplicación del proyecto (cargas) y para finalizar la selección de elementos electrónicos utilizados en la fuente.

La justificación fue mediante visitas a hoja técnicas y cálculos justificativos.

Autores del proyecto:
Sr. Marco Antonio Lazcano Bruna.
Técnico Electromecánico industrial.
Técnico en automatización industrial.
Ingeniero en Electricidad y Automatización Industrial

Sr. Ignazio Pietro Peirano Campodonico.
Técnico Electromecánico industrial.
Técnico en automatización industrial.
Ingeniero en Electricidad y Automatización Industrial

Sr. Hernán Isaac Zárate Astudillo.
Ingeniero en electricidad y automatización industrial en curso(ultimo semestre).


Introducción

El siguiente informe tiene por finalidad demostrar la composición y los procedimientos requeridos para poder construir una fuente de alimentación AC/DC con tensión regulable y estática. La fuente de alimentación fue simulada en el programa “Proteus” para poder estudiar su comportamiento con determinadas variaciones de componentes, una vez logrado el balance adecuado se eligió el circuito “final” que sería llevado a cabo físicamente en una placa electrónica. Dada la contingencia actual la materialización del circuito y fuente de alimentación fue reemplazada por un video explicativo (simulación) basado en el simulador Proteus.


OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

  • Crear una fuente de alimentación regulable y fija AD/DC 1.5V -25V 5A // +5V +12V estáticos // -5V -12V estáticos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  • Calcular matemáticamente los elementos necesarios para la fuente.
  • Justificar los elementos electrónicos
  • Analizar el comportamiento de la fuente reguladora
  • Seleccionar componentes electrónicos necesario para la ejecución del a fuente.
  • Detallar paso a paso la creación de la fuente.
  • Explicar el funcionamiento de la fuente.
  • Definir componentes de la fuente reguladora.

Recomendaciones y sugerencias.

Para técnicos, ingenieros en electricidad y/o electrónica:

  • Material accesible tanto monetariamente como logísticamente para proyecto
  • Aplicación coherente, sabiendo las limitantes de poder de la fuente.
  • Diseño de simulación para pruebas o mejoras.

Para uso:

  • Leer el catalogo, detallara paso a paso como utilizar la fuente. Pinche Aquí o busque en la librería “WinRaR” un archivo llamado GuiaDeUso.pdf
  • Si quiere crear su propia fuente sin conocimientos previos queda a su criterio y responsabilidad.
  • Aplicación coherente, sabiendo las limitantes de poder de la fuente.

Diseño del circuito.

Para el diseño del circuito optimo se organizó, estudió, analizó, calculo, probó cada comportamiento y segmento de la fuente.

Este proceso se llevó a cabo con el software “Proteus 8.8 sp1 profesional”

Etapas de diseño del circuito.

El equipo de trabajo determino que para la etapa de diseño se segmentara por partes estas etapas ya que permite hacer pruebas, comparar valores, selección coherente de elementos. Esto permite una forma segura de hacer diseños porque si se compara con un circuito que lo montan completo sin separar etapas al momento de hacer pruebas comienzan los errores, es por eso que se segmenta por partes los diseños. Esto aplica también para la parte física de construcción.

Se segmento en cinco etapas que son las siguientes:

1 Transformación de energía.

-En esta etapa mediante un transformador reductor se reducirá el voltaje de la red eléctrica 220Volts 50Hz a un voltaje de 25V Alternos, una vez obtenido el transformador o fabricado con las mismas características pasaremos al siguiente paso que será rectificar la señal de alterna a continua. Cuenta con un interruptor de encendido apagado interrumpiendo la fase.

Los cálculos están justificados en el ítem de cálculos matemáticos. 

Rectificación y filtrado de la señal.

Luego de obtener nuestro voltaje 25V alternos a través del transformador, se tiene que rectificar la señal con un puente de diodo para que la señal alterna quede como una señal tipo completa.

Una vez obtenida la rectificación se tendrá que filtrar la señal para eliminar la onda completa y quede una señal tipo continua o lo más aproximado, en los softwares siempre son exactos los valores, pero en la vida real siempre abra un ruido o armónico en la red, generando un rizado.

Luego que la señal fuera rectificada se debe filtrar ya antes mencionado, con un conjunto de condensadores, el consensado de cerámica complementa al condensador electrolito para filtrar más la señal. También en esta etapa de filtrado se introdujo un diodo Zener para que el voltaje no tuviera caídas y bajas lo mantuviera aún así la tierra de servicio falle, el Zener instalado es de 25V

 

Diseño, parte regulable 0V -25V DC.

Esta parte de diseño y aplico con un regulador de voltaje con un máximo de amperaje que entrega de 5am.  Para conectar el LM338K se necesita visitar la datasheet para verificar como se conecta.  Como se ve en la figura “xxx”, la salida filtrada por lado positivo entra al pin 2 del LM338K, el pin 3 va hacia la carga, mientras el pin ADJ, de ajustamiento va al potenciómetro que se encargada de regular el voltaje, este LM338K cuenta con diodos de protección contra corrientes inversas o saturadas, una resistencia que evita la caída de tensión y los capacitores encargados de dejar más estable la corriente que entrega.

Colores:

  • Verde: led luminoso color rojo. Demuestra si la fuente está encendida o apagada.
  • Negro: Diodos de protección para el regulador LM338K. Protección contra corrientes inversas.
  • Rosado: Filtrado para mantener un flujo de voltaje estable.
  • Celeste: Potenciómetro encargado de regular el voltaje de salida. (1.5V – 25V)-
  • Naranjo: Salida para conectar cargas.

Diseño parte, voltajes estáticos positivo – negativo +5V +12V // -5V -12V.

Luego de haber filtrado en la parte dos anteriormente explicada a partir de ese voltaje se utilizará para alimentar los dispositivos de reguladores de voltaje la cual cumplen la función de regular el voltaje según el tipo de elemento a instalar en este caso se justificó por hoja técnica el uso del LM7805 – LM7812 // LM7905 – LM7912. Con estos elementos se pueden generar los voltajes estáticos de carácter positivo de la saga LM78XX y de carácter negativo de la saga LM79XX

A Partir del tipo voltaje positivo o negativo que se desee utilizar, el voltaje del elemento se selecciona a partir de los últimos dígitos, como, por ejemplo:

LM7805  = Regulador de voltaje positivo de 5 volts “05”,

LM7905  = Regulador de voltaje Negativo de 5 volts “05”, se recomienda estudiar la hoja técnica.

En la siguiente figura “xxx” se puede apreciar a través de los voltímetros que tipo de señal están entregando.


Enfriamiento del circuito

La forma más eficiente de controlar la temperatura es con un disipador de calor para el LM338K ya que es donde se generan la mayor parte de concentración de corriente “0-5ªA”, esto generara mucha temperatura que deberá ser disipada, Físicamente se le conectara un disipador al LM338K.

Para el circuito en general se conectará un ventilador extractor para que la temperatura concentrada salga al ambiente. Mediante un LM7812 se conectará el ventilador, cual este LM será exclusivo para el ventilador.


Conclusiones

En conclusión, la fuente entrega soporta la corriente a cuál se diseño.

Tiene perdidas de voltaje por los diodos que consumen 0.6V cada uno.

Experiencias buenas al momento de hacer pruebas, al principio tenía perdidas de tensión en cargas inductivas, no entregaba corriente negativa.

La solución para las pérdidas de tensión en cargas inductivas fue agregar más filtros al puente rectificador en este caso un complemento. Para la señal negativa que no generaba voltaje negativo era por la falta de tierra, esto generaba que el voltaje estuviera inestable cual también se complementó con el diodo Zener 25V.


Vídeo explicativo.

Sr. Marco Antonio Lazcano Bruna., explicará el diseño electrónico del proyecto como también nos mostrará mediante un video explicativo como funciona.

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Dudas, consultas a la caja de comentarios…

By: ElectroKING TV & Aprende electricidad y electrónica.

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  1. JAVICHO dice:

    LOS CALCULOS QUE MENCIONAS

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