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PROYECTO FINAL

CIRCUITO SEPARADOR DE FRECUENCIA

ELECTRONICA BASICA

PRESENTADO POR:

HAYLER FLOREZ

COD 91017521

JOSE AGUSTIN MARTINEZ

JAIME ANDRES FIALLO HERRERA

COD 91159521

LUIS FERNANDO PONTON

COD: 91242529

Presentado a:

ING JAIRO LUIS GUTIERRREZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS DE TECNOLOGIA E INGENIERIA

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Desarrollar y probar en el simulador PSpice Student 9.1 (o cualquier otro simulador) una fuente

alimentacin rectificada por puente de diodos y regulada por diodo Zener con base en el conocimiento q

ha adquirido hasta ahora.

La Fuente de Alimentacin debe satisfacer las siguientes especificaciones:

Corriente de carga sin regular (Max): 50mA

Corriente de carga regulada: 20mA

Voltaje de salida regulado 4.7V CC

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INTRODUCCION.

Para este proyecto se utiliz un transformador y un puente de diodos, el cuales un pequeo arreglo de

diodos. Este dispositivo tiene la caracterstica de brindarnos una rectificacin ms rpida de nuestra se

de entrada adems de que al usar un transformador de 3 terminales permite tener un me

aprovechamiento de la potencia entrega por el transformador y lo ms importante nos entrega una se

perfectamente rectificada y filtrada a la salida.

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OBJETIVOS.

Reforzar los diferentes conceptos expuestos en el eje terico de la materia.

Desarrollar y probar en el simulador PSpice Student 9.1 (o cualquier otro simulador) una fuente alimentacin rectificada por puente de diodos y regulada por diodo Zener con base en el conocimiento q

ha adquirido hasta ahora.

La Fuente de Alimentacin debe satisfacer las siguientes especificaciones:

Corriente de carga sin regular (Max): 50mA

Corriente de carga regulada: 20mA

Voltaje de salida regulado 4.7V CC

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CONTENIDO

FASE 1 RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA TIPO PUENTE

Conociendo que el voltaje del devanado secundario es de 20VAC Pico se inicia el diseo del circurectificador de onda completa tipo puente:

Dada las formulas relacionadas al Rectificador de onda completa tipo puente:

() ()

() ()

Definiciones:

Vrms (sec): Valor eficaz del Voltaje del secundario.

Vprom (sec): Valor promedio del Voltaje del secundario.

Vp (sal): Valor pico de salida.

PIV: Voltaje de pico inverso.

()

()

()

Complete luego de los clculos la siguiente tabla.

Vrms(sec) Vprom(sec) Vp(sal) PIV

14,14 V 11,84 V 18,6 V 19,3 V

.2 Cul de los valores anteriormente calculado es que mostrara un voltmetro digital comn?

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El voltmetro siempre debe colocarse en paralelo con respeto a los elementos que se miden para efectua

medida de la tensin .El tipo de voltmetro que voy a desarrollar a continuacin es el digital

El voltmetro digital indica la tensin en forma numrica en una pantalla de cristal lquido (LCD). Adem

pueden tener prestaciones adicionales como la memoria, la deteccin de valor de pico, el verdadero va

eficaz (RMS), y el autorrango entre otras .Como todo instrumento de medida no es perfecto, ya que cuan

trabaja toma una pequea parte de la corriente perturbando el resultado obtenido en un cierto grado .

precisin del instrumento viene dada por el fondo de escala, que da el porcentaje de error del voltmedigital tiene normalmente un fondo de escala de 1%.

1.3 Qu ventaja tiene el usar un rectificador de onda completa tipo puente frente a uno de onda complet

con derivacin central?

Rectificador de onda completa tipo puente

Ventajas

Usa semiciclos positivos y negativos de la seal de entrada para obtener la seal rectificada

Es ideal para aplicaciones de mucha corriente, ya que el ncleo difcilmente se satura debido a quno fluye corriente permanentemente.

El rectificador de onda completa produce una onda ms enrgica que la del rectificador de media

onda.

La ventaja de los rectificadores tipo puente es que la tensin de salida es de la misma magnitud que la de

entrada, no perdemos la mitad como ocurra en otro

onda completa con derivacin central

Transfiere energa elctrica de un circuito a otro sin cambio de frecuencia

Lo hace bajo el principio de induccin electromagntica (Ley de Faraday)

Tiene circuitos elctricos aislados entre s (sin conexin elctrica entre las bobinas), que son

eslabonados por un circuito magntico comn (mediante un ncleo de hierro laminado).

1.4 Es la siguiente afirmacin falsa o verdadera?

La frecuencia de la onda de salida en un rectificador de onda completa tipo

puente es la mitad del valor de la entrada

Es Falsa, dado que

La frecuencia de la onda de salida en un rectificador de onda completa tipo puente es dos veces el valo

de la frecuencia de entrada

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FASE 2 FILTRADO CON CAPACITOR

En esta etapa del diseo se debe encontrar el mnimo valor del condensador que se debe colocar paralelo con la salida del circuito rectificador para lograr el filtrado de la corriente pulsante y tambin logun mnimo rizado.

Esta variacin se denomina rizado (ripple) y tiene la misma frecuencia del voltaje rectificado. Su amplipico a pico (Vrpp) est dada, en forma aproximada, por la siguiente frmula:

Vrpp = IL / fC

En prctica, debe buscarse que la amplitud del rizado Vrpp sea lo ms pequea posible ya que este voltalterno puede manifestarse como un ruido por ejemplo en los amplificadores de audio.

Para ello, el valor del condensador de filtro (C) debe ser escogido de tal modo que el producto Rc llamado la constante de tiempo del circuito TC, sea mucho mayor que el perodo de la seal de entradT=1/f), por lo menos diez veces.

2.1 Teniendo en cuenta la informacin anterior y recordando que la mxima corriente que debe manenuestra fuente es 50mA. Encuentre el valor del condensador para lograr una tensin de rizado de 0.3 VPP

De la formula dada anteriormente Vrpp = IL / f.C despejamos f.C y reemplazamos:

Luego para hallar el valor del condensador a utilizar podemos dividir el valor hallado sobre la frecuencia:

2.2 El condensador se carga aproximadamente al valor pico de la salida del rectificador tipo puente VP (Steniendo el valor de la corriente 50mA por ley de Ohm se conoce valor de Rc y de este modo se log

calcular un valor aproximado de la constante de tiempo RcC complete la siguiente tabla:

Como nos dice el enunciado hallamos Rc por ley de Ohm:

Hallamos T y Tc:

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2.3 Se cumple la condicin de que TCdebe ser al menos 10 veces mayor a T?

S. Correcto

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FASE 3 REGULADOR ZENER

En este punto del diseo de la fuente alimentacin regulada se debe elegir un diodo Zener cuvalor de Voltaje Zener sea aprox al valor de tensin que se desea mantener constante a la carga este caso 4.7V CC a 20mA.

Dadas las formulas:

Pz = VzIz

Izmx = Pz / Vz

Izmn = Izmx 0,15

RSmn = (VS VZ) / Izmx

RSmx = (VS - VZ) / (Izmn + IRL)

RS = (RSmn + RSmx) / 2

RSmn

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RSmx = (18,6v 4,7v) / (3mA +4 mA)

RSmx = 1,98 Ohm

RS = (0,69 + 1,98) / 2 = 1,33 Ohm

IS = (VS - VZ) / RS

IS = (18,6v 4,7v / 1,33 Ohm = 10,45 Am

Pz = VzIz

Pz = 4,7v20mA = 94 watts

Definiciones:

VS: Valor de la fuente de tensin no regulada

VZ: Voltaje Zener (parmetro en hoja del fabricante)

PZmx: Potencia mxima soportada por el Zener (parmetro en hoja del fabricante)

PZ: Potencia disipada por el Zener

IZ: Corriente en el Zener

RS: Valor optimo para el resistor limitador de corriente

RSmn: Mnimo valor para el resistor limitador de corriente

RSmx: Mximo valor para el resistor limitador de corriente

RL: Carga

RZ: Resistencia del Zener

IRL: Corriente necesitada en la carga

IZmn: Corriente Mnima Zener

IZmx: Corriente Mxima soportada por el Zener (parmetro en hoja del fabricante)

IS: Corriente en el resistor limitado

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA, UNADESCUELA DE CIENCIAS BSICAS Y TECNOLOGAS E INGENIERIASPROYECTO FINAL DEL CURSO ELECTRONICA BASICA, 201419-140

3.1 Completar luego de los clculos La siguiente Tabla:

RS RL IS IZ PZ1,33Ohm

0,69Ohm

10,45mA

3 mA 94 watt

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SIMULACIO

NES.

SIMULACION 2

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SIMULACION 3

SIMULACION 4

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CONCLUSIONES

.

Un rectificador de onda completa convierte la totalidad de la forma de onda de

entrada en una polaridad constante (positiva o negativa) en la salida, mediante la

inversin de las porciones (semiciclos) negativas (o positivas) de la forma de onda

de entrada. Las porciones positivas (o negativas) se combinan con las inversas de

las negativas (positivas) para producir una forma de onda parcialmente positiva

(negativa).

El transformador convierte la tensin alterna de entrada en otra tensin alterna del

valor deseado, esta tensin es rectificada durante el primer semiciclo por el diodo

D1 y durante el segundo semiciclo por el diodo D2, de forma que a la carga R le

llega una tensin continua pulsante muy impura ya que no est filtrada ni

estabilizada

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BIBLIOGRAFA

Savant, Jr., C. J., Roden, Martin S., Carpenter, Gordon L., Diseo Electrnico.

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_Circuitos_con_diodos_Diodos_zener.pdf

Fuentes reguladas, Recuperado de:http://tecnoelena.files.wordpress.com/2008/06/fuente-alimentacion1.pdf

Fuente de alimentacin rectificada por puente de diodos, Recuperado de:

http://www2.udec.cl/~gspano/Laboratorio%20de%20Electronica/Laboratorio%201.pdf
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