Instituto Tecnológico de Matamoros

Ing.Mecatronica

Analisis de Circuitos Electricos

Docente:Monreal Castro Ingrid Anahi

Fuentes de tensión y Corriente

Integrantes:

Avalos Montes Jose Eduardo

Jorge Luis Rementeria

Clase: 11:00-12:00

Fuentes de tensión y de corrientePara facilitar la exposición de los conceptos, es mejor hacer la diferenciación de los tipos de fuentes posible:

Las fuentes ideales son elementos utilizados en la teoría de circuitos para el análisis y la creación de modelos que permitan analizar el comportamiento de componentes electrónicos o circuitos reales. Pueden ser independientes, si sus magnitudes (tensión o corriente) son siempre constantes, o dependientes en el caso de que dependan de otra magnitud (tensión o corriente).

Ideales

La fuente de tensión independiente ideal, entrega energía a una tensión determinada por el diseñador del circuito, que no depende de ninguna señal del circuito. La corriente entregada por la fuente de tensión esta determinada por el resto del circuito.

La fuente de corriente independiente ideal, entrega energía a una corriente determinada por lo general por el diseñador del circuito, que no depende de ninguna señal del circuito. La tensión en la fuente de corriente queda determinada por el resto del circuito.

Reales

La diferencia entre una fuente de tensión independiente real, radica en el hecho que una fuente real tiene limitaciones constructivas por lo tanto puede entregar hasta un máximo de valor de corriente sin alterar la tensión de trabajo seleccionada.

La diferencia entre una fuente de corriente independiente real, radica en el hecho que una fuente real tiene limitaciones constructivas por lo

tanto puede entregar un máximo de valor de tensión sin alterar la corriente de trabajo seleccionada.

Fuentes de TensionLa carga no fluye a menos que exista una diferencia de potencial. Para que haya una corriente constante se necesita una bomba eléctrica adecuada que mantenga la diferencia de potencial. Todo dispositivo que crea una diferencia de potencial se conoce como una fuente de voltaje. Las celdas o pilas secas, las pilas húmedas y los generadores son capaces de mantener un flujo constante. (Una batería no es otra cosa que dos o más celdas o pilas interconectadas).

Las pilas secas, las pilas húmedas y los generadores suministran energía que permite que las cargas se desplacen. En las pilas secas y en las húmedas la energía que se desprende de una reacción química que se lleva a cabo dentro de la pila se transforma en energía eléctrica. Los generadores por su parte convierten energía mecánica en energía eléctrica. La energía potencial eléctrica, sea cual sea el método empleado en su producción, está disponible en las terminales de la pila o generador. La energía potencial por coulomb de carga disponible para los electrones que se desplazan entre las terminales es el voltaje (llamado a veces fuerza electromotriz, o fem). El voltaje proporciona la “presión eléctrica” necesaria para desplazar los electrones entre las terminales de un circuito.

Ejemplos de fuentes de voltajeEl lector ha interactuado muchísimo con fuentes de voltaje, por ejemplo una fuente de voltaje muy usada es la pila eléctrica, la figura muestra varios tipos de pilas.

Como se observa en la figura hay bastantes tipos de pilas, las pequeñitas se encuentran en relojes, calculadoras, las que siguen a la derecha son pilas del tipo AAA y se encuentran en los controles remotos o juguetes electrónicos, las otras pilas son más grandes y también se encuentran por lo regular en juguetes, todas estas pilas usan las reacciones químicas para general el voltaje.

Símbolo para una pilaTal y como los LEDs y las resistencias tienen su símbolo, las pilas no son la excepción y enseguida se muestran varios símbolos para representar una pila:

Cualquiera de estos símbolos representa una pila se pueden usar indistintamente, note en la figura cual es la terminal positiva y cuál es la negativa, a la terminal negativa de una pila o batería se le conoce también como tierra o como GND por la palabra tierra (ground) en ingles.Otras fuentes de voltajeAparte de las pilas existen otras fuentes de voltaje, una también muy común es la de un eliminador de voltaje, el lector los conoce a la perfección pues con estos se cargan los teléfonos celulares, la figura siguiente muestra algunos eliminadores.

El primer eliminador me genera un voltaje en su conector de 6 Volts y el otro de 12 Volts, estos eliminadores se conectan a la red eléctrica del hogar, son fáciles de conseguir también en cualquier tienda de elctrónica.Se puede usar el símbolo que representa a una pila para el eliminador también, o se puede usar un símbolo como el de la figura siguiente para representarlo:

En la imagen, aparte de ver los símbolos para la fuente de alimentación, se puede observar el símbolo también para la terminal negativa de una batería o eliminador, recuerde la terminal negativa es llamada tierra o GND.

Fuente De CorrienteLas fuentes de corriente son aquellas que proveen una corriente constante al circuito o resistencia que se les conecta. Por lo tanto si cambia el valor de la resistencia de carga, la fuente aumenta o disminuye el potencial entre sus bornes, de tal forma de mantener constante la corriente por esa resistencia.

Una fuente de corriente ideal es la que nos suministra una intensidad constante independientemente del valor de la tensión en sus bornes (fig. 1.18).

En la realidad esto no se cumple y una fuente de corriente real estará constituida, por una fuente de corriente ideal con una resistencia interna conectada en paralelo.

Si utilizamos una fuente de corriente real para alimentar a una resistencia Rc, la corriente a la salida de la fuente real es menor que la corriente entregada por la fuente ideal, ya que parte se pierde por la resistencia interna.

En la comparación entre fuente o generador de tensión real y fuente o generador de intensidad real, podemos apreciar que mientras que en el primero nos interesa que la resistencia interna, Ri, sea muy pequeña para que la caída de tensión interna y, en consecuencia, la pérdida de energía sea pequeña; en el segundo, por el contrario, la resistencia interna, Ri , debe ser

muy grande para que la intensidad que se derive por ella, Ii ,sea pequeña para disminuir la perdida de energía interna. Para evitar pérdidas de energía, entre generadores, no debemos acoplar en paralelo fuentes de tensión que tengan distintas fuerzas electromotrices, E, ni acoplar en serie fuentes de intensidad con diferente Icc.

Las Fuentes de corriente son mas conocidas como fuentes de corriente constantes

¿Qué es una fuente de corriente constante?

Las fuentes de corriente constante ajustan automáticamente el voltaje de salida sacando en cada momento el voltaje preciso que requiere una serie de LEDs para trabajar a una corriente determinada. Impide que los LED se vean afectados por a las fluctuaciones de voltaje de la red eléctrica o por las diferentes condiciones eléctricas provocadas por los cambios de temperatura de los propios LED.

Los Power LED deben alimentarse con fuentes de corriente constante. Una fuente de corriente constante ajusta continuamente la tensión de salida para asegurar que los LED siempre reciben el voltaje que necesitan para alcanzar una corriente determinada.

Algunos ejemplos de Fuentes de corriente constantes son.

Los espejos de corriente es una configuración con la que se pretende obtener una corriente constante, esto es, una fuente de corriente. Esta configuración consta de dos transistores, idealmente idénticos, y una resistencia o potenciómetro, si se quisiera regular el circuito en el caso que los transistores no fueran idénticos. En la siguiente figura se muestra el esquema básico de un espejo de corriente.

El espejo de corriente se usa en los circuitos integrados porque es una forma conveniente de crear fuentes de corriente y cargas activas. La ventaja de utilizar espejos de corriente es la del incremento en la ganancia de tensión y en el rechazo al modo común (CMRR). El motivo técnico de su frecuente uso en IC se debe a la vez porque es mas económico hacer los 2 transistores sobre la oblea de silicio en vez de las resistencias cuando se quiere polarizar un determinado transistor, aparte de ocupar menos espacio; y ofrece también mayor estabilidad frente a cambios de voltaje y temperatura a la polarización.