• Author / Uploaded
• Agusto Valedes

Citation preview

LABORATORIO NRO. 5 FUENTES DE ALIMENTACION NO REGULADAS

1. RESUMEN En el presente laboratorio se pudo trabajar tanto con el osciloscopio, voltímetro y una fuente de corriente alterna para poder tomar datos los cuales nos permitirán determinar su Vrms, Vmax, Vmin, F(Hz) en un circuito rectificador de media onda, circuito rectificador de onda completa, y una fuente de alimentación no regulada con filtro de condensador, y mediante estos datos saber el comportamiento que desarrollada cada uno en el osciloscopio, y calcular las factores rizados tanto para la carga (RL) como para el filtro de condensador ,se podrá lograr gracias al conjunto de pasos brindados por la guía. 2. PROBLEMA  ¿Qué es una fuente de alimentación no Regulada?  ¿Cómo son los procesos de rectificación y filtrado?  ¿Qué es el factor de rizado en una fuente de alimentación? 3. OBJETIVOS  Observar mediante el Osciloscopio la rectificación de la corriente alterna a media onda y onda completa.  Verificar la dependencia de la señal continua de salida de la carga y con el condensador.  Determinar el factor de rizado de los filtros estudiados 4. INFORMACION TEORICA Y FORMULACION DE HIPOTESIS Una fuente de alimentación es una fuente de poder, que convierte una señal de corriente alterna en una señal de corriente directa. Las parte de una fuente no regulada son Transformación, rectificación y filtrado. La etapa de transformación la realiza el transformador, la etapa de Rectificación la hacen los diodos y puede ser rectificación de media onda y de onda completa, la etapa de filtrado la hacen las inductancias y los condensadores.

Fuentes de alimentación no reguladas Las fuentes de alimentación no reguladas se usan en aquellos casos en los que las variaciones del voltaje de salida no son críticas. Las podemos encontrar en muchos circuitos de radios, cargadores de pilas, etc. Se emplean por su característica de bajo costo y simplicidad. Proceso de rectificación, filtrado y estabilización Paso 1. El transformado adapta la tensión alterna de entrada de red de 230 VAC a valores reducidos, también en alterna, de la que necesita nuestro circuito.

Paso 2. La tensión alterna obtenida en la salida del transformador se rectifica mediante el puente rectificador de onda completa y la tensión pulsante obtenida se elimina mediante el filtro a condensador, quedando la tensión de salida en continua con polaridad positiva y negativa.

De una tensión alterna de 50 Hz al pasar por un rectificador de onda completa la frecuencia es el doble, 100Hz y, solamente deja pasar uno de los semiciclos, en este caso el positivo.

Paso 3. Una vez que se ha rectificado y filtrado se obtiene la tensión continua, esta tensión puede variar conforme varie la tensión de entrada de red, para ello se recurre a la estabilización, tensión constante sin producirse variaciones que pueda dañar nuestro circuito

Rizado El rizado, algunas veces llamado fluctuación o ripple (del inglés), es la pequeña componente de alterna que queda tras rectificarse una señal a corriente continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante un filtro de condensador, este proceso es llamado a veces "filtrar", y debe entenderse como la reducción a un valor mucho más pequeño de la componente alterna remanente tras la rectificación, pues, de no ser así, la señal resultante incluye un zumbido a 60 ó 50 Hz muy molesto, por ejemplo, en los equipos de audio.

Factor Rizado El rizado usualmente se cuantifica mediante el factor de rizado y se calcula como el valor eficaz del voltaje de rizado sobre el voltaje en continua medio, por 100. El factor de rizado suele establecerse sobre el 10% o menos, siempre dependiendo de la aplicación.

La fórmula para calcular el voltaje de rizado de una fuente rectificada y filtrada es la siguiente:

donde, 

es el voltaje de rizado de pico a pico. Recordar que

√  es la corriente continua que demanda la carga.  es la frecuencia del rizado. Esta frecuencia es igual a en un rectificador de media onda e igual a en un rectificador de onda completa.  es la capacitancia del condensador. HIPOTESIS ¿La utilización de la información hallada dará un resultado esperado en la búsqueda de nuestra solución? ¿Nuestro proceso de rectificación y filtrado será el optimo en el desarrollo de nuestra practica? 5. CONTRASTACION DE HIPOTESIS 6.1. DISEÑO EXPERIMENTAL EL RECTIFICADOR DE MEDIA ONDA El rectificador de media onda tiene un diodo en serie con un resistor de carga. El voltaje en la carga es la mitad de una onda sinusoidal rectificada con un valor pico aproximadamente igual al voltaje secundario pico. El voltaje de carga promedio o de cd cd igual al 31.8 % del voltaje de carga pico.

EL RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

El rectificador de onda completa tiene un transformador con conexión al centro, con dos diodos y un resistor de carga. El voltaje de la carga es una onda sinusoidal completa rectificada con un valor pico aproximadamente igual a la mitad del voltaje secundario pico. El voltaje de carga promedio o de cd es igual al 63.6 % del voltaje de carga pico. La frecuencia de rizo es igual al doble de la frecuencia de entrada.

FILTRO CON CAPACITOR A LA ENTRADA Este es un capacitor conectado entre los extremos del resistor de carga. La idea es la de cargar el capacitor al voltaje pico y dejar que suministre corriente a la carga cuando los diodos no estén conduciendo. Con un capacitor grande, el rizo es pequeño y el voltaje de carga es casi un voltaje de cd puro.

6.2. EQUIPO  O: Osciloscopio  V: Voltímetro  T: Transformador de 220/6.3 – 0 – 6.3 Vac  A: Amperímetro  D: Diodos de Silicio (2) 1N4002  C: Condensadores 470µF/16V, 100µF/50V  RL: 220Ω, 470Ω, 1KΩ, 4.7kΩ 6.3. REALIZACION DEL EXPERIMENTO Y OBTENCION DE DATOS

1. Calibrar el osciloscopio para medir voltaje alterno y continuo. Instalar el circuito de la Fig. 01 y medir con el osciloscopio la tensión en los extremos de RL, dibujar la forma de onda de la señal de salida y de entrada. 2. Instale el circuito de la Fig. 02 y proceda como en el paso 1. 3. Instale el circuito de la Fig. 03, confeccione una tabla para una carga constante y para tres resistencias de carga. 6.4. ANALISIS Y DISCUSION DE RESULTADOS 6. CONCLUSIONES  Si tenemos RL = Cte. y aumentamos la capacidad del condensador se produce un menor rizado en la salida del circuito.  Si tenemos C = Cte, y aumentamos el valor de la resistencia RL, menor es el voltaje de rizado que se obtiene.  El voltaje de rizado es directamente proporcional a la corriente en el circuito.  Si queremos tener un voltaje continuo en la salida tenemos que aumentar la capacidad del condensador. Por lo que generalmente para estos casos se utiliza una capacidad de 2200uF. 7. TRANSFERENCIA