martes, 31 de mayo de 2011


Instituto Politécnico Nacional

Centro de Estudios Científicos y Tecnológicos No 3

"Estanislao Ramírez Ruíz"

Fuente de Alimentación Simétrica Variable


Realizado por:
González Fontes Mario Alberto
González Quintana Orlando Israel
Silva García Carlos
Tornés Montalvo Naham Abdi


Profesora. Norma Araceli Martínez Martínez



Daños en la Fuente de alimentación

El daño mas común que se genera en una fuente de poder se da debido al
ventilador, pues este en la mayoría de las ocasiones pierde velocidad o
sencillamente elimina todo movimiento. Aunque es el mas común también
debemos tener en cuenta que es el mas peligroso pues si el ventilador no
funciona se recalentara todo el circuito y los componentes de la fuente de
poder. Para detectarlo no encontramos ningún aviso previo, solo podemos
hacerlo si dejamos de escuchar el ventilador.
Sobre carga de voltaje. Este se genera cuando llega un voltaje muy alto al la fuente de poder causando con esto la perdida total tanto del circuito como de los componentes. Ocurre generalmente cuando hay perdida de energia total y luego llega esta con mas intensidad. La mejor forma de impedir este tipo de daños es utilizar un estabilizador
Otra falla para que no encienda la fuente de poder se puede deber a que el botón
de encendido este dañado o los cables estén desoldados en los conectores del
botón. El botón de encendido es solamente un interruptor lógico que le avisa a
la tarjeta madre, la cual siempre tiene energía de la fuente de poder, que le
mande una señal a la fuente de poder para que despierte totalmente. Puedes
revisar el botón de encendido con un Voltímetro para revisar la continuidad.

miércoles, 25 de mayo de 2011

Transformador

La etapa de transformacion eleva o reduce el valor de la tension alterna de la red hasta el valor que necesitamos para la alimentación de los circuitos del aparato. A la entrada de esta etapa se aplica la corriente altera de la red de 125 o 220v.  y en su salida se obtiene una corriente alterna cuyo valor de tensión es distinto. En esta etapa se pueden conseguir, además varios valores de tensión. Una segunda función de esta etapa es la de aislar eléctricamente el circuito del aparato de la red de alimentación.
Un trasformador consta de dos enrollamientos, primario y secundario, sobre el mismo nucleo, de forma que se produce una transmisión de energía por inducción electromagnética. Un transformador debe tener un nucleo apropiado para que la induccion se produzca correctamente y no tengan lugar fenómenos no lineales, c omo la histéresis, que roduce calentamiento en el nucleo y un mal funcionamiento general del sistema. El transformador se comporta comporta de manera lineal si el nucleo esta ajustado a la potencia máxima prevista.
Un transformador esta  definido por los siguientes parámetros:
Resistencia del primario.
Autoinduccion del primario
Resistencia del secundario
Autoinducción del secundario
Induccion mutua entre el primario y el secundario


Rectificador

El rectificador convierte la señal anterior en una onda de corriente continua pulsante. Los rectificadores están formados por diodos y se utilizan el proceso de transformación de una señal de corriente alterna a corriente continua, permitiendo el paso o no de los semiciclos de ondas de corriente alterna.
Una de las aplicaciones más importantes de los diodos, es el diseño de los circuitos rectificadores. Un diodo rectificador es esencial en las fuentes de alimentación cd necesarias para alimentar equipos electrónicos. Observemos en la figura que nos muestra un diagrama en bloques, la fuente de alimentación se conecta a la línea de 120V(rms) y a una frecuencia de 60Hz tomados de la red de ca, y este entrega un voltaje V0 de cd a un circuito electrónico representado por la carga. V0 de cd debe de ser tan constante como sea posible.
Funcionamiento
Debido a que un diodo pude mantener el flujo de corriente en una sola dirección, se puede utilizar para cambiar una señal de ac a una de dc.  Cuando la tensión de entrada es positiva, el diodo se polariza en directo y se puede sustituir por un corto circuito. Si la tensión de entrada es negativa el diodo se polariza en inverso y se puede remplazar por un circuito abierto.
Graficado en el osciloscopio:

 








El rectificador de onda completa utiliza ambas mitades de la onda senoide de entrada; para obtener una salida unipolar, invierte los semiciclos negativos de la onda senoidal. En esta aplicación se utiliza en el devanado central del transformador con la finalidad de obtener dos voltajes VS iguales, en paralelo con las dos mitades del devanado secundario con las polaridades indicadas. Cuando el voltaje de línea de entrada, que alimenta al devanado primario, es positivo, ambas señales marcadas como VS serán positivas. En este caso D1 conduce y D2 estará polarizado inversamente. La corriente que pasa por D1circulara por la carga y regresara ala derivación central del secundario. El circuito se comporta entonces como rectificador de media onda, y la salida durante los semiciclos positivos será idéntica a la producida por el rectificador de media onda.
Ahora, durante el semiciclo negativo del voltaje de ca de la línea, los voltajes marcados como VS serán negativos. Entonces D1 estará en corte y D2 conduce. La corriente conducida por D2 circulara por la carga y regresa a la derivación central. Se deduce que durante los semiciclos negativos también el circuito se comporta como rectificador de media onda, excepto que ahora el diodo D2 es el que conduce. Lo más importante es que la corriente que circula por la carga siempre pasa por la misma dirección y el voltaje vo será unipolar. La onda de salida se obtiene suponiendo que un diodo conductor tiene una caída constante de voltaje VDO, es decir, se desprecia el efecto de la carga.
El resultado de este proceso, en el que los diodos se comportan como interruptores, se puede graficar con ayuda de un osciloscopio como se muestra a continuación:






Filtrador

En la salida de la etapa rectificadora se tiene c.c es decir, una corriente que no cambia de sentido; sin embargo, no se trata de una c.c. pura, sino que presenta oscilaciones indeseables para el correcto funcionamiento de los equipos. 


Para eliminar en gran parte estas oscilaciones, se hace pasar la corriente por una etapa  de filtrado , la cual alisa en mayor o menor grado, según la eficacia del filtro.



El filtro, formado por uno o más condensadores (capacitores), alisa o aplana la onda eliminando el componente de corriente alterna (c.a.) que entregó el rectificador.
Los capacitores se cargan al valor máximo de voltaje entregado por el rectificador y se descargan lentamente cuando la señal pulsante del desaparece.
Es imporante definir el valor del capacitor electrolítico que se ha de aplicar a la salida del puente rectificador en doble onda, para alisar la corriente continua.
la tensión del capacitor, se debe sobre dimensionar, y debe ser al menos diez unidades mayor que la tensión que se recoja en el secundario del transformador o la más aproximada a ésta por encima. Este es el margen de seguridad mas recomendado, ya que en muchas ocasiones los valores de tensión a los que se exponen no sólo depende de la tensión nominal, también hay tensiones parásitas que pueden perforar el dieléctrico.

Regulador

 En la fase de regulación de una fuente de alimentación tiene el objetivo de proporcionar una tensión constante a la salida de la fuente y así evitar variaciones de tensión o ruido.  Un regulador de tensión eleva o disminuye la corriente para que el voltaje sea estable.
Estos reguladores pueden ser fijos o variables y pueden brindar salidas de voltaje positivo o negativo. Para los reguladores fijos existe un código para identificarlos
Reguladores positivos
Reguladores negativos
78XX
79XX

En ambos casos las “XX” indican el voltaje que proporcionaran a la salida de la regulación.
En el caso de la fuente que nosotros realizamos utilizamos reguladores variables para los voltajes positivos y negativos los cuales fueron el LM3117 y el LM337.



El LM317 es un regulador de tensión positivo con sólo 3 terminales y con un rango de tensiones de salida desde los 1.25 hasta 37 voltios. Para lograr esta variación de tensión sólo se necesita de 2 resistencias externas, de las cuales una de ellas es una resistencia variable.






El LM337 es un regulador de tres terminales de voltaje negativo capaz de entregar 100 mA y un rango de salida de 1.2 a 37 volts. Requiere solo dos resistores para fijar la tensión de salida, además las regulaciones de línea y de carga son mejores que la de los reguladores fijos. Además de su mejor rendimiento sobre los reguladores fijos, el LM337 ofrece una protección completa contra sobrecarga. Incluyendo en el chip un limitador de corriente y protección contra sobrecarga térmica. Todas las protecciones de sobrecarga permanecen funcionales aún cuando la terminal de ajuste esté desconectada.