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UNIDAD 5- FASE 6 - PRESENTAR SOLUCIÓN AL PROBLEMA FINAL

ENTERGADO POR: DAVID YEPEZ

GRUPO: 243006_34

PRESENTADO A: JHON JAIRO LEIVA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

MAYO 2020

SANTA MARTA

Introducción

Los componentes electrónicos utilizados en la electrónica trabajan hoy en día con corriente directa y regulada (DC) lo que hace necesario el uso de una fuente de alimentación regulada que convierta la corriente alterna (AC) que en nuestro país es de 110V en corriente directa (DC) que se encargara de proporcionar el voltaje suficiente a estos dispositivos y que garanticen la estabilidad de la tensión que ingresa al equipo. En el desarrollo de este trabajo final veremos cómo es el funcionamiento de una fuente de alimentación regulada utilizando un diodo Zener y poniendo en práctica los conocimientos adquiridos durante el desarrollo de este curso, además el diseño de un rectificador de onda completa, el filtrado con capacitor y el regulador Zener.

Fundamentación Teórica

1. Cada participante debe presentar la propuesta de diagrama esquemático de la fuente de alimentación variable y explicar su teoría de funcionamiento. Para obtener una tensión DC a partir de la red doméstica AC de 120 VRMS se diseña una fuente que consta de varias etapas. La primera etapa es un transformador que disminuya la señal de entrada a niveles en que los demás componentes puedan operar. Adicionalmente se necesita que el voltaje luego del transformador tenga un voltaje superior al requerido de 15V. Se escoge un transformador de 24V. Luego la señal se ingresa a un rectificador que permite obtener la parte positiva de la señal de entrada. La señal ingresa a un filtro de capacitor que permite obtener un voltaje DC con una variación. Esta variación disminuye a medida que el capacitor tiene un valor mayor, pero el costo y el tamaño del elemento también aumentan. Se elige un capacitor de 3300uF que es un valor comercial y permite obtener un rizado pequeño.

Por último, la señal ingresa a un regulador de tensión LM317 que permite obtener un voltaje de salida ajustable y estable. El fabricante del LM317 sugiere el siguiente esquema para el funcionamiento del regulador.

2. Cada participante debe presentar aporte sobre los cálculos que considere sustentan el diseño presentado. Debido a que se necesita un voltaje de salida máximo de 15V, se escoge un transformador que suministre a la salida una tensión mayor. Se elige un transformador de 24V. Para el rectificador se elige un puente de diodos 1N4004. Para el filtro se elige un condensador lo suficientemente grande para que el rizado sea pequeño. Se elige un condensador de 3300µF. Para el regulador se elige utilizar el encapsulado LM317, que es un regulador de tensión lineal ajustable capaz de suministrar a su salida desde 1.2 hasta 37 Voltios y una corriente de 1.5 A.

V R 1=1.25 V I R 1=

1.25 V R1

El voltaje en R2 sería:

V R 2=I R 1∗R 2=

1.25∗R2 R1

Por lo tanto, el voltaje de salida:

V out =V R 1 +V R 2=1.25 V +

1.25∗R2 R2 =1.25 1+ R1 R1

( )

Se observa que si se modifica R2 (resistencia variable), también se modifica la tensión de salida:

R 2=

(

V out −1 ∗R 1 1.25V

)

Si se escoge R1=220 Ω, entonces:

R 2=

15V −1 )∗220Ω=2420 Ω ( 1.25V

Solución 1. 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.

R2=500 Ω

R2=1000 Ω

R2=1500 Ω

R2=2000 Ω

R2=2500 Ω

Conclusiones

Como nos hemos podido dar cuenta en el trascurso de esta unidad hemos aprendido los diferentes conceptos relacionados con diodos, transistores y amplificadores operacionales los cuales con un análisis de los diferentes conceptos podemos calcular los valores de las resistencias, ganancias de los circuitos operacionales, características de los amplificadores operacionales, teniendo como finalidad implementarlo de en las prácticas de laboratorios mediante protoboard y sacar conclusiones de lo teórico a lo práctico. Este trabajo se realiza con el fin de generar un proyecto de diseño y simulación de una fuente de alimentación regulada, a través de varias etapas.

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