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Fase 6 Presentar solución al problema final

Edgar Antonio Quintero Esquivel Cód.: 1090406000

Grupo: 243006_25

Tutor: Freddy Mayo Rentería

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD Electrónica Análoga Noviembre de 2020

La actividad consiste en: Las actividades de la estrategia de aprendizaje basado en problemas (ABP) se distribuyen dentro del curso electrónica análoga en un micro problema por unidad de conocimiento y cada uno está planificado para desarrollarse a lo largo de 3 semanas utilizando la siguiente estructura pedagógico didáctica: - Fundamentación teórica. - Argumentación. - Solución. El problema final: Fuente de alimentación regulada variable de 0 - 15V. 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

Circuito

Voltaje AC

rectificador

Filtro con capacitor

Regulador de voltaje

Carga

Figura No. 1. Diagrama de bloques funcionales de una fuente de Alimentación Fuente: Autor 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. Individuales:

1. 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.

Ilustración 1 circuito propusto

El circuito se encuentra alimentado por una fuente de voltaje AC En la primera etapa encontraremos un transformador para convertir el voltaje de entrada de 120 voltios a máximo 15 voltios AC luego se encuentra con un puente de diodos rectificadores convirtiéndolos en dc luego pasa al capacitor realiza el filtrado después el voltaje es ingresado al regulador de voltaje LM317 el cual en el pin ADJ tiene conectado el potenciómetro con esta configuración tendremos un voltaje mínimo de 1,25 voltios DC y máximo 15 voltios DC dependiendo de la resistencia del potenciómetro los cuales al salir del regulador son filtrados por 2 condensadores para mejorar la respuesta del mismo

2. Argumentación. 2.1. Cada participante debe presentar aporte sobre los cálculos que considere sustentan el diseño presentado. Como requieren que el voltaje de salida sea máximo 15 voltios se tendrá un voltaje secundario de 24 voltios con una con una inductancia de 25H y se calcula de la siguiente forma v¿ 2 LP= ∗LS v out

( )

Se remplazan valores

LP=

120 2 ∗1 24

( )

Se resuelve LP=25 H

Ilustración 2 inductancia del primario en el transformador

Ilustración 3 voltaje en el primario y secundario del transformador

Hallamos el valor del filtro capacitor con la siguiente formula C=

I 2 π∗f ∗V out

Se remplazan valores C=

1.5 A 2 π∗60 Hz∗24 V

Se resuelve C=0.000165 F Hallamos el valor de resistencia del potenciómetro El valor que tendrá la salida del regulador de voltaje dependerá del porcentaje del potenciómetro conectado al pin ADJ y del regulador de voltaje y para calcular el valor del potenciómetro para que el voltaje de salida no supere los 15V se recomienda usar una resistencia R1 de 200 ohm entre la salida y el ADJ del regulador de voltaje para que cuando el potenciómetro este al mínimo su voltaje sea de 1.25V R 2=

( v out −v min )∗R 1 v min

Se remplazan los valores R 2=

( 16,5−1.25 )∗1 0 0 1.25

Se resuelve R 2=1220 3. Solución 3.1. 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.

Ilustración 4 circuito con tensión 0%

Potenciómetro al 10% de tensión

Ilustración 5 circuito con tensión de 10%

Potenciómetro al 30% de tensión

Ilustración 6 circuito con tensión del 30%

Potenciómetro al 50% de tensión

Ilustración 7 circuito son tensión del 50%

Potenciómetro al 70% de tensión

Ilustración 8 circuito con tensión del 70%

Potenciómetro al 100%

Ilustración 9 circuito con tensión del 100%

Referencias bibliográficas https://youtu.be/Mw-VdNsIluI https://youtu.be/Yb-v3eYkqgE Editronikx. (15 de marzo de 2014). Fuente variable básica con LM317 primera parte. YouTube. [Video]. Recuperado de

https://youtu.be/c4LpENnxxRk Editronikx. (15 de marzo de 2014). Fuente variable básica con LM317 segunda parte. YouTube. [Video]. Recuperado de https://unicrom.com/fuente-de-voltaje-variable-con-lm317t/ unicrom. (2016). Fuente de variable de voltaje conlm317t.recuperado de