• Author / Uploaded
• FERNANDO

Citation preview

ELECTRONICA ANALOGA

Electrónica Análoga Fase 6 Presentar solución al problema final Código 243006_17

Presentado por: Julián Andrés Moreno Bravo Código: 79217712

Presentado a: Pablo Andres Guerra González Tutor

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD Escuela De Ciencias Básicas Tecnología E Ingeniería Bogotá D.C. 2019

ELECTRONICA ANALOGA

Contenido

FASE 6 - PRESENTAR SOLUCIÓN AL PROBLEMA FINAL .......................................... 3 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ........................................................................................ 4 ARGUMENTACIÓN, ........................................................................................................... 8 SOLUCIÓN.......................................................................................................................... 13 AUTOEVALUACIÓN Y COEVALUACIÓN .................................................................... 14 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................. 15

ELECTRONICA ANALOGA

Actividades a desarrollar La mayor parte de los circuitos electrónicos prácticos trabajan a partir de un voltaje de alimentación de CC. Este último puede ser suministrado, por ejemplo, por una batería. Las baterías ofrecen varias ventajas, siendo la más importante su naturaleza portátil. Sin embargo, existen situaciones en las cuales el uso de baterías puede resultar muy costoso. En estos casos, debe recurrirse al uso de fuentes de alimentación, las cuales operan desde la red pública de corriente alterna AC y proporcionan voltajes de corriente continua CC más económicos, estables y potentes.

Voltaje AC

Circuito Rectificador

Filtro con Capacitor

Regulador de voltaje

Carga

FASE 6 - PRESENTAR SOLUCIÓN AL PROBLEMA FINAL Fuente de alimentación regulada variable de 0 - 15V. Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa

varios

instrumentos

electrónicos,

incluyendo

fuentes

de

alimentación de CC. Su asignación final es, desarrollar y simular una fuente de alimentación regulada variable de 0 a 15 VDC haciendo uso del circuito integrado LM317; en el transcurso de 2 semanas.

ELECTRONICA ANALOGA

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 1.1. Cada participante debe presentar la propuesta de diagrama esquemático de la fuente de alimentación variable y explicar su teoría de funcionamiento.

Rectificador Un rectificador es el dispositivo electrónico que permite convertir la corriente alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio

Filtro capacitor Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.

en fuentes de alimentación para lograr transformar la tensión alterna de la entrada en continua a la salida. Normalmente forma parte de circuitos de potencia más complicados como son los conversores de potencia. En estos casos el valor del condensador debe ser alto.

ELECTRONICA ANALOGA

Regulador de tensión Un regulador de tensión o regulador de voltaje es un dispositivo electrónico diseñado para mantener un nivel de tensión constante

El LM317 es un regulador de tensión lineal ajustable capaz de suministrar a su salida en condiciones normales un rango que va desde 1,2 hasta 37 Voltios y una intensidad de 1,5 A. Sus pines son tres: ajuste, entrada y salida.

ELECTRONICA ANALOGA

Transformador Se denomina transformador a un elemento eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, es igual a la que se obtiene a la salida.

ELECTRONICA ANALOGA

La fuente de alimentación variable está conformada por un transformador de corriente que se alimenta de 120 VAC y nos entrega 18 VAC los cuales pasan por un puente de diodos que rectifica este voltaje convirtiéndolos en DC y lo filtramos con un condensador conectado en paralelo entre tierra y positivo, ahora este voltaje es ingresado al pin de entrada del regulador de voltaje LM317T el cual en el pin ADJ lleva conectado un potenciómetro a tierra y también tiene una resistencia al pin de salida el cual ayuda a reducir el rizado y además lleva un diodo rectificador entre la salida y la entrada como protección, con esta configuración tendremos un valor de voltaje de salida del regulador de voltaje dependiendo de la resistencia variable conectada al pin ADJ, teniendo como mínimo 1.28 y como máximo 15V, los cuales al salir del regulador de voltaje son filtrados por dos condensadores para mejorar la respuesta del mismo

ELECTRONICA ANALOGA

ARGUMENTACIÓN,

1.2. Cada participante debe presentar aporte sobre los cálculos que considere sustentan el diseño presentado.

En el transformador debemos tener como salida una tensión que supere la salida máxima del regulador de voltaje por lo menos por 3 voltios, en nuestro caso la salida será de 18V ya que nuestra fuente regulada debe llegar a máximo 15V y para esto debemos calcular la inductancia del devanado primario

ELECTRONICA ANALOGA

Fórmula para encontrar la inductancia primaria 𝑉𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 2 𝐿𝑃 = ( ) ∗ 𝐿𝑠 𝑉𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 Ls =1 V entrada=120 V salida=18 𝐿𝑝 = (

=

120 2 ) ∗1 18

400 = 44.4 9

𝑖𝑛𝑑𝑢𝑐𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 44.4

ELECTRONICA ANALOGA

ELECTRONICA ANALOGA



El filtro Calcular el valor del condensador C1

Sabiendo que el regulador de voltaje LM317 solo soporta máximo 1.5 A y el voltaje máximo de salida del puente rectificador de 18V y la frecuencia de la alimentación es de 60 Hz tenemos que:

𝐶=

𝐶=

(5 ∙ 𝐼) (𝑓 ∙ 𝑉𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 )

(5 ∙ 1.5) = 0.0069 𝐹 (60 ∙ 18)

𝐶 = 6900 𝜇𝐹



El regulador de voltaje

El valor que tendrá la salida del regulador de voltaje dependerá del valor del potenciómetro conectado al pin de ajuste “ADJ” del regulador de voltaje y para calcular el valor del potenciómetro para que el voltaje máximo de salida no supere los 15 V se recomienda usar una resistencia R1 de 240 ohmios entre la salida y el ADJ del regulador de voltaje, para cuando el potenciómetro este en su menor resistencia el voltaje de salida del circuito será de solo 1.25V como voltaje mínimo

ELECTRONICA ANALOGA

𝑅1 𝑅2 = (𝑉𝑜𝑢𝑡 − 1.25) ( ) 1.25

240 𝑅2 = (15 − 1.25) ( ) 1.25

𝑅2 = 2640 Ω

𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 2.64𝑘Ω

ELECTRONICA ANALOGA

SOLUCIÓN

1.3. Cada participante debe simular el circuito de la fuente de alimentación variable mostrado pantallazo del correcto funcionamiento de la misma al realizar mediciones de voltaje y corriente de salida para una resistencia de carga de 100Ω llevando la tensión de salida a 5 valores distintos de tensión.

ELECTRONICA ANALOGA

AUTOEVALUACIÓN Y COEVALUACIÓN

4.1

Usando el e-portafolio del curso se debe dejar una reflexión personal sobre su proceso formativo durante el semestre (autoevaluación) además se debe responder la encuesta de (Coevaluación).

ELECTRONICA ANALOGA

BIBLIOGRAFIA

Fuentes de alimentación reguladas Grob, B. Fournier, J. (1983). Circuitos electrónicos y sus aplicaciones(pp.129 -153). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.acti on?ppg=146&docID=10433916&tm=1482098738780