Laboratorio de Electrnica TECSUP

Tecsup Electrnica - Laboratorio

Laboratorio N 3 Electrnica.DOCENTE:

Luis ZevallosALUMNOS: Ramrez Romn Antoni. Cndor Briones Cristian.CARRERA PROFESIONAL:

C 10 HFECHA DE PRESENTACION: 22 - 04 - 2015

TEMA: Fuente de alimentacin dc de bsica.AO:

2015 ITRUJILLO LA LIBERTAD

PERI. Objetivos Mostrar cmo funciona un rectificador de media onda midiendo los voltajes promedio y mximo de salida de DC. Mostrar cmo funciona un rectificador de onda completa midiendo los voltaje promedio y mximo de salida de DC. Encontrar las principales diferencias entre la rectificacin de media onda y de onda completa. Mostrar los efectos de un condensador como filtro de voltaje y el rizado de salida de DC. Realizar una prueba de funcionamiento de una fuente de energa de onda completa utilizando el voltmetro y el osciloscopio.9 Localizar fallas y componentes defectuosos en una fuente de energa de onda completa tpica utilizando un multmetro y un osciloscopio. Realizar un procedimiento de comprobacin de funcionamiento en la fuente de energa.II. Introduccin TericaCuando trabajamos concircuitos electrnicos, se requiere una necesidad bsica que es proveer de una fuente elctrica para que funcione. sin esta toma de energa, el circuito no servir de nada. El propsito principal de una fuente de alimentacin, es hacer entrega de una o ms tensiones elctricas que pueden ser variables al circuito, con la suficiente capacidad para mantener las condiciones de operacin ideales. Hay muchos tipos de fuentes de alimentacin, y pueden ser de tamao y formas variadas. Se puede decir que todos los dispositivos electrnicos que conocemos tienen uno de estos aparatos integrados, desde nuestro televisor,microondas, hasta elordenadorque tenemos en casa.Un circuito rectificador convierte C.A. en C.D. pulsante, que luego puede filtrarse (aislarse) en corriente directa. Para hacerlo debe emplear el diodo que por sus caractersticas de corriente unidireccional (en un sentido), es muy adecuado para rectificacin.Considere el circuito de la fig. 1, durante la alternancia positiva del voltaje de entrada el nodo del diodo D1 es positivo con respecto al ctodo y fluye corriente. El flujo de corriente produce una cada de tensin en la resistencia de carga RL, ya que la variacin de la corriente sigue la variacin del voltaje de entrada, el voltaje de salida a travs de RL sigue la alternancia positiva que provoca la corriente.Durante la alternancia negativa no hay flujo de corriente debido a que ahora el nodo es negativo con respecto al ctodo. debe notarse que la salida ya no es un voltaje de C.A. sino un voltaje C.D.Al proceso por el que el diodo conduce durante una alternancia del ciclo de entrada se le conoce como rectificador de media onda. Es posible rectificar ambas alternancias de voltaje de entrada utilizando el circuito puente de onda completa de la fig. 2. durante la alternancia positiva, la corriente fluye a travs del diodo D1, la carga y de regreso al transformador a travs de D3. Los diodos D2 y D4 se bloquean por la corriente al polarizarse inversamente. Durante la alternancia negativa, la corriente fluye a travs de d2, de la carga y de regreso al transformador a travs del diodo d4, para este caso los diodos d1 y D3 se encuentran bloqueados.

Como hemos visto la funcin del diodo es rectificar la seal de entrada en DC pulsante. Al cambio peridico de la salida DC por arriba y debajo de su valor promedio se le conoce como ondulacin.

Casi todos los equipos electrnicos requieren VDC sin variaciones ni picos de voltajes, por lo tanto la salida de un rectificador no se puede aplicar directamente a ese equipo y debern reducirse, a estos circuitos se les conoce con el nombre de circuitos de filtro.

El voltaje de rizado es una ondulacin que suministra energa en pulsos a la carga. La tensin de rizado se puede reducir si se almacena parte de la energa de la fuente mientras que el rectificador est suministrando un pulso, luego puede liberar esta energa almacenada a la carga entre los pulsos del suministro.

Un filtro capacitivo es simplemente un condensador electroltico, conectado a la salida del rectificador. El condensador se carga rpidamente al voltaje mximo del rectificador como se muestra en la figura 3. Cuando la salida del rectificador cae a cero entre los pulsos de salida, el capacitor cargado se descarga y suministra corriente a la carga. Antes de que el voltaje del condensador caiga demasiado, otro pulso de salida suministrado por el rectificador vuelve a cargar el condensador al valor mximo de voltaje.

La razn o velocidad a que se descarga el condensador y por tanto el nivel promedio que se mantiene el voltaje de salida depende principalmente de la constante de tiempo RC del capacitor y de la resistencia de carga.

Fig. 3 III. Equipos y Materiales

Voltmetro digital. Ampermetro digital. Osciloscopio.

(4) Diodos 1N4007

(1) Diodo tipo puente 2 A

IV. ProcedimientoCircuito Rectificador de media onda

Mostrar cmo funciona un rectificador de media onda midiendo los voltajes promedio y mximo de

Salida de DC.

1. Implemente el circuito rectificador de media onda de la figura 1.

Fig. 1

2. Seleccione el canal CH1 del osciloscopio en la escala de 5 Volt/div y atenuada x10, y conecte al secundario del transformador y grafique la forma de onda del voltaje observada. Indique claramente el voltaje pico a pico (VPP), el periodo y calcule la frecuencia.

Vpp = Periodo: Frecuencia:

3. Seleccione el canal Ch2 del osciloscopio en la escala de 5 Volt /div y atenuada x10, y conecte la punta de prueba a los extremos de la resistencia R1 y grafique la forma de onda del voltaje observada. Indique claramente el voltaje pico (Vp), el periodo y la frecuencia.

Vp = Periodo: Frecuencia:

4. De las formas de onda obtenidas Qu puede comprobar? :

5. Utilizando el voltmetro digital en VDC, mida la tensin de salida ( Vo) en los extremos de la R1.

6. Calcule el voltaje promedio VDC de salida usando la ecuacin para convertir la salida mxima ( Vmax) obtenida en R1 de un convertidor de media onda a DC, emplee para ello la siguiente formula. VDC (promedio) = Vmax X 0.318 =

7. Compare el valor obtenido en los pasos 5 y 6, determine el porcentaje de error.Rectificador de Onda completa.

Mostrar cmo funciona un rectificador de onda completa midiendo los voltajes promedio y mximo de salida VDC.

1. Implemente el circuito de la figura 2. ( tenga mucho cuidado con la polaridad de cada diodo)

Fig. 22. Conecte el osciloscopio en los extremos de R2 ( use solamente el canal 1)

3. Observe la forma de onda del voltaje en la salida y complete los datos.

V max = Periodo: Frecuencia:

4. Dibuje la forma de onda de salida del rectificador de onda completa.

5. Mida el voltaje promedio de salida del rectificador de onda completa, anote el valor indicado por el voltmetro de VDC?

Voltaje promedio VDC =6. Calcule el voltaje promedio de salida de VDC usando la ecuacin mostrada. Voltaje promedio VDC = V max X 0.636 =7. Compare los resultados y determine el porcentaje de error:

Aplicacin Prctica

1. En el circuito de la figura 3, Reemplace la resistencia R1 por un motor DC de 12 VDC y comente lo observado:

2. Retire el diodo 2 y comente lo observado

3. Reemplace el motor por una lmpara de 12 VDC y repita los pasos a y b y comente los resultados.

Fuente de Alimentacin VDC con Rectificador de Onda Completa

Mostrar cmo funciona una fuente de alimentacin con filtro capacitivo, midiendo los voltajes promedio y mximo de salida VDC.

1. Implemente la fuente de alimentacin de la figura 3.

Fig. 3

2. Utilizando el multmetro digital con el selector en VAC, mida la tensin que corresponde al voltaje de rizado (Vr) en los extremos de resistencia R3 (resistencia de carga o RL) y antelo en la tabla 13. Utilizando el multmetro digital con el selector en VDC, mida la tensin que corresponde al voltaje de VDC en los extremos de resistencia R3 y antelo en la tabla 1

4. Calcular el factor de rizado ( r ) del circuito utilizando la frmula :

5. Conecte el canal 1 del osciloscopio con el selector en AC entre los extremos de R3 y mida la tensin de rizado pico a pico.

Condensador uFTensin de Rizado Vr (voltmetro AC)Tensin VDC (voltmetro DC)Factor de rizado

r= VAC/VDC x 100%Tensin de rizado pico a pico (osciloscopio)

10

Tabla 1

6. Reemplace el condensador C1 por uno de 1000 uF. Y repita los pasos del 2 al 5 y complete la tabla 2.

Condensador uFTensin de Rizado Vr (Voltmetro AC)Tensin VDC (Voltmetro DC)Factor de rizado

r= VAC/VDC x 100%Tensin de rizado pico a pico (osciloscopio)

1000

Tabla 2

7. Compare las tablas 1 y 2 y comente los resultados obtenidos

8. Graficar la forma de onda obtenida en los extremos de R3 tiene forma de diente de sierra?

Complete los datos observados en el osciloscopio

Vp = Periodo: Frecuencia: Fuente de Alimentacin Regulada con Diodo Zener.Implementar una fuente de alimentacin con rectificador de onda completa y regulada con diodo zener.

1. Implementar el circuito mostrado en la figura 4.

2. Mida el voltaje VDC en los extremos del condensador C1, en la resistencia R1, en la Resistencia R2 y en los extremos del diodo Zener , anotar los valores en la tabla mostrada.Voltaje en el

CondensadorVoltaje en la

Resistencia R1Voltaje en la

Resistencia R2Voltaje en el Diodo

Zener

3. Comente los resultados obtenidos

4. Calcular las corrientes DC que pasa a travs de la resistencia R1, R2 y por el diodo Zener, anotar los valores en la tabla mostrada.

Corriente en la

Resistencia R1Corriente en la

Resistencia R2Corriente en el Diodo

Zener

Comentarios:

V. ConclusionesVI. Bibliografa. Mdulo de TECSUP.VII. Linokografa. http://www.electronica-basica.com/fuente-de-alimentacion.html http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/ http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/ELECTRONICA%20BASICA.htm

OSCILOSCOPIO

AMPERIMETRO DIGITA.

MULTIMETRO DIGITAL.

(4)DIODOS1N4007

(1)DIODO TIPO PUENTE 2A

DIODO ZENER 1N4742

PROTOBOARD

CONDENSADORES DE 10 UF Y 1000 UF

RESISTENCIA DE 1K/1W

(1) MOTOR DC 12 V

CABLES DE CONEXIN

TRANSFORMADOR 0-15 Y / 1 A.

Hz ghHz

MS

V V

SEAL DE SALIDA (CH2)

SEAL DE ENTRADA (CH1)

Hz

MS

V

Vo = Vdc

Hz

MS

V

V

V

Porcentaje de error:

r (Rizado) = (Vr/Vdc) X100% Anote el resultado en la tabla 1

Hz

MS

V