Tecnologías y Sistemas Eléctricos  

 

Proyecto: Fuente de Voltaje de +12V y ­12V  

 

Profesores: Gloria Correa Palacios 

 

David Lozano Salmerón  

 

Equipo: Álvarez Peralta Diego 

Ángel González David Arturo Conde Flores Luis Eduardo 

Martínez Vargas Mauricio Alejandro Romero Martínez Edson Eduardo 

ÍNDICE: ANTECEDENTES 

 

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 

 

OBJETIVO 

 

JUSTIFICACIÓN 

 

MARCO TEÓRICO 

 

MATERIALES UTILIZADOS 

 

METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN 

 

RESULTADOS OBTENIDOS 

 

CONCLUSIONES  

 

BIBLIOGRAFÍA 

ANTECEDENTES: La electrónica es  la rama de  la física y especialización de  la  ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en  la conducción y el control del flujo microscópico de  los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente. 

Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forman parten de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control.  

La  electrónica  desarrolla  en  la  actualidad  una  gran  variedad  de  tareas.  Los  principales  usos  de  los circuitos electrónicos  son el  control, el procesado,  la distribución de  información,  la  conversión y  la distribución  de  la  energía  eléctrica.  Estos  dos  usos  implican  la  creación  o  la  detección  de  campos electromagnéticos y corrientes eléctricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicación: 

    * Electrónica de control     * Telecomunicaciones     * Electrónica de potencia  Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado.  Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes:    1.  Entradas  o  Inputs  –  Sensores  electrónicos  o mecánicos  que  toman  las  señales  (en  forma  de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. 

   2. Circuitos de procesamiento de señales – Consisten en piezas electrónicas conectadas  juntas para manipular,  interpretar  y  transformar  las  señales  de  voltaje  y  corriente  provenientes  de  los transductores. 

   3.  Salidas  o Outputs  –  Actuadores  u  otros  dispositivos  que  convierten  las  señales  de  corriente  o voltaje en señales físicamente útiles.  

 

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: Cuando trabajamos con circuitos electrónicos, se requiere una necesidad básica que es proveer de una fuente eléctrica para que funcione. Si esta toma de energía, el circuito no servirá de nada. El propósito principal  de  una  fuente  de  alimentación,  es  hacer  entrega  de  una  o más  tensiones  eléctricas  que pueden  ser  variables  al  circuito,  con  la  suficiente  capacidad  para  mantener  las  condiciones  de operación  ideales. Hay muchos  tipos de  fuentes de alimentación, y pueden  ser de  tamaño y  formas variadas. 

Aunque cada fuente de alimentación tiene sus propias especificaciones y características individuales, todas ellas tienen ciertas cosas en común. 

 

 

OBJETIVO: Se desea crear una  fuente bipolar de voltaje de 12V a  ‐12V para poder convertir  la energía eléctrica que se tiene en la casa, escuela o cualquier parte de 220w o 120V  para poderla transformar en energía utilizable para proyectos escolares que necesitan menos voltaje.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

JUSTIFICACIÓN: Sabemos que existen dos tipos de corrientes la alterna y la continua. La primera es la que tenemos en los  enchufes  y  sabemos  que  tiene  un  voltaje  alto,  mientras  que  la  continua  la  encontramos generalmente  en  las  pilas  y  su  voltaje  no  suele  superar  algunas  decenas  de  voltios.  La diferencia básica entre ambos tipos de corrientes está en la polaridad, es decir por donde salen los electrones  y  por  donde  vuelven,  lo  que  conocemos  como  el  positivo  y  el  negativo  de  las  pilas  o baterías. En la corriente alterna esta polaridad cambia varias veces por segundo, 50 en Europa (por los 50Hz) y 60 en América  (allí  son 60Hz), esto hace que  se puedan utilizar algunos dispositivos que en corriente continua no son factibles como los transformadores. 

Gracias a estos dispositivos, se puede pasar de muy alto voltaje en corriente alterna (varios miles de voltios) a un voltaje más reducido para consumir en los hogares (220V en México). Gracias a ello esta corriente es la que tenemos en casa, ya que sale mejor transportarla a muy alta tensión que a baja por temas de pérdidas de energía, además su transformación de alto voltaje a uno más bajo no  lleva casi perdidas de energía gracias a  los  transformadores, por  lo que hace ya  tiempo que  se adoptó en  los hogares como el estándar. 

Los dispositivos electrónicos necesitan de la corriente continua para funcionar correctamente, es más no solo deben ser voltajes muy pequeños y de polaridad fija, sino que estos deben ser estables. Si un dispositivo se alimenta por ejemplo a 5V  la estabilidad de este valor será  fundamental para el buen funcionamiento del mismo. Una fuente de alimentación que de menos potencia de  la que necesita el sistema hará que su valor baje alguna decima de voltio por ejemplo de 5V a 4,7V, ello provocará un mal funcionamiento del sistema, cuelgues e incluso si esas variaciones son por encima, por ejemplo 6V la  destrucción  del  mismo.  Por ello gracias a que se pueden subir a altos voltajes fácilmente para su transporte (se gasta menos energía  transportando  a  alto  voltaje  que  a  bajo),  la  corriente  alterna  es  la mejor  para  llevar  a  los hogares, sin embargo los dispositivos electrónicos necesitan corriente continua para funcionar. Esta es la  función  que  realizan  las  fuentes  de  alimentación,  reducen  el  voltaje  de  la  alterna  para posteriormente estabilizarlo a una polaridad fija y a un valor determinado en corriente continua. 

 

 

 

 

 

MARCO TEÓRICO: Una  fuente  de  alimentación  básica  consiste  en  tres  secciones  básicas.  Dependiendo  de  los requerimientos de cada dispositivo,  las  secciones pueden  ser  simples o extremadamente complejas. Cada parte sirve para un o más propósitos, y son los siguientes: 

        Transformador  –  En  general,  la  corriente  continua  presente  en  las  tomas  de  electricidad  de nuestras casa, no es  la adecuada para  los circuitos electrónicos. Muchos de ellos necesitan un voltaje bastante menor, mientras que otros requieren que sea mayor. El transformador sirve para convertir la tensión AC (corriente alterna), a un nivel de voltaje más apropiado para las necesidades del circuito. Al mismo tiempo, también provee de aislamiento eléctrico entre la línea AC y el circuito que está siendo alimentado, lo cual es una consideración de seguridad importante. 

      Rectificador – El siguiente paso es forzar  la corriente para que vaya en una dirección, previniendo alteraciones que ocurren en el transformador y la línea AC. Este proceso se conoce como rectificación, y el circuito que realiza la tarea es el rectificador. Hay configuraciones de rectificadores muy diferentes para ser usados en situaciones muy distintas, dependiendo de lo que requiera el circuito. La salida del rectificador en una  voltaje DC  (corriente  continua), que  todavía  conserva algunas variaciones   de  la línea AC y el transformador.   

      Filtro – El voltaje DC del rectificador es generalmente no apropiado aun para dar carga al circuito. Es una  tensión  de  pulsaciones  que  normalmente  varían  de  cero  voltios  al  pico  de  salida  del transformador. Por ello, insertamos un circuito para almacenar energía durante cada pico de voltaje, y entonces  liberarlo cuando ese pico vuelve a bajar. Este circuito se  llama filtro, y su trabajo es reducir las pulsaciones del rectificador a un voltaje menor. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MATERIALES UTILIZADOS 

• 2 Capacitores electrolíticos 2200 μF 25 V • 6 Capacitores cerámicos de 0.1 μF • 1 Puente rectificador • 2 Resistencias de 1 kΩ • 1 Resistencia de 560 Ω • 3 LEDS de colores • 1 Regulador de voltaje 7812 12v • 1 Regulador de voltaje 7912 12v • 1 Regulador de voltaje 7805 5v • 1 Interruptor • 3 Disipadores de calor • 1 Fusible de 250v 0.25A y porta fusible • 1 Transformador de 24v  • 4 Bornes negro y rojo  • 1 Cable de alimentación 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN: 

 

 

Se diseño el circuito y después en una protoboard para soldar se armo el mismo circuito solamente que ingresando un fusible en la entrada para la protección del sistema en caso de una sobrecarga, se soldaron todos los elementos con un cautín, el Transformador como era el elemento más grande fue colocado al último, para facilitar el colocar los otros elementos. 

 

 

 

 

 

 

 

  

RESULTADOS OBTENIDOS: La fuente al final si daba los valores buscados de 12V y ‐12V solo que al momento de medirlo con el multímetro el de 12V nos media 11.8 y el de ‐12V nos media ‐12.1, esto se debe a los materiales 

roveen de un valor esperado.   utilizados porque no muchos de ellos nos p

 

CONCLUSIONES:   La fuente de alimentación es un componente barato y que muchas veces pasamos por alto a la hora de diseñar un ordenador. Sin embargo un ordenador es como una cadena que cuando falla se compre por el eslabón más débil, por lo que todos los componentes deben estar en consonancia uno con el otro. 

El caso de la fuente de alimentación cobra especial importancia debido a que es la que suministrará la entes del ordenador por lo que si esa energía no es suficiente o ias 

energía a la totalidad de los componviene en mal estado, con interferenc

 

BIBLIOGRAFÍA http://www.electronicafacil.net/circuitos/Fuente‐alimentacion‐12‐voltios‐4‐Amperios.html 

http://es.wikipedia.org/wiki/Fuente_de_alimentaci%C3%B3n 

http://2.bp.blogspot.com/_hrX26Bn9UBk/SefmU08BSwI/AAAAAAAAAXo/jQfiPozTuh0/s1600‐h/fuente1.jpg 

http://www.psicofxp.com/forums/electronica.149/1000728‐fuente‐bipolar‐12v‐12v‐y‐tierra‐3.html