INSTITUTO TECNOLGICO DE TLALNEPANTLASUBDIRECCIN ACADMICADESARROLLO ACADMICO

Formato de Reporte de la Prctica (Alumnos):Martinez De La Cruz Juan Jess, Muiz Ortega Ulises Isaith, Flix Camacho Nahum.

CARRERA (1)PLAN DE ESTUDIOS (2)NOMBRE DE LA ASIGNATURA (3)CLAVE DE LA ASIGNATURA(4)

Ingeniera Electromecnica SATCA Electrnica Analgica AEF - 1021

PRCTICA No. (5)LABORATORIO DE(6)NOMBRE DE LA PRCTICA (7)DURACIN(8)

2IngenieraElctrica Fuente Dual de 5v2 hrs.

I. Marco Terico (9)

21El gran avance de la tecnologa ha permitido tener hoy en da en dispositivos electrnicos y en cualquier circuito electrnico una fuente de voltaje para llevar a cabo un determinado trabajo y funcionar de forma correcta, la cual convierte la corriente elctrica alterna a corriente continua. El creciente aumento de productos electrnicos ha impulsado el auge y el desarrollo en las fuentes de alimentacin, hasta hacer prescindible esta, en cualquier diseo o prototipo de tipo comercial como industrial, a pesar que estas tienen algunas deficiencias como gran tamao, alto nivel de disipacin de calor y variacin del voltaje de salida respecto a la carga, se siguen utilizando ya que generan un ruido y rizado menor, siendo ms inmunes a las radiaciones electromagnticas. La mayora de dispositivos electrnicos necesitan una fuente de energa estable, consistente y pura para funcionar correctamente, existen muchas formas de nombrarlas y dependiendo del mbito o sector se denominando una forma u otra, cuyos nombres son rectificadores, transformadores, convertidores o alimentadores, no siempre correctamente pero igualmente utilizados. La funcin de una fuente de alimentacin, como ya se menciono es convertir la tensin alterna en una tensin continua lo ms estable posible, para ello se usarlos siguientes componentes o etapas para su optima realizacin :

Transformador de entrada;

Rectificador a diodos;

Filtro

Regulador lineal.Este ltimo no es siempre imprescindible, pero de una forma ms clara las etapas de estos dispositivos son las siguientes, a grandes rangos.

TransformadorEs aquel dispositivo que reduce la tensin de la red (generalmente 220 o 120 V) o a otra tensin ms adecuada para ser tratada.Solo es capazde trabajar concorrientesalternas. Esto quiere decir quela tensin de entrada ser alterna y la de salida tambin.Constadedosarroyamientossobreunmismoncleodehierro,ambosarrollamientos, primario y secundario, son completamente independientes y la energa elctrica se transmite del primario al secundario en forma de energa magntica a travs del ncleo. El esquema de un transformador simplificado es el siguiente: Figura 2.- Ncleo del Transformador.La tensin de salida depende de la tensin de entrada y del nmero de espiras de primario y secundario. Como frmula general se dice que:V1 = V2 * (N1/N2)DondeN1yN2sonelnmerodeespirasdelprimarioyeldelsecundariorespectivamente.RectificacinRectificador a diodos:El rectificador es el que se encarga de convertir la tensinalternaquesaledeltransformadorentensincontinua.Paraelloseutilizandiodos.Un diodo conduce cuando la tensin de sunodo es mayor que la desu ctodo. Es como un interruptor que se abre y se cierra segn la tensin de sus terminales: Rectificador en puente:El rectificador es el ms usado es el llamado rectificador en puente, est formado por cuatro diodos conectados como se muestra en el siguiente esquema: cuyo funcionamiento de estos puentes rectificadores es el siguiente: cuando Vi expositiva los diodos D2 y D3 conducen, siendo la salida Vo igual que la entrada Vi.Cuando Vi es negativa los diodos D1 y D4 conducen, de tal forma que se invirtela tensin de entrada Vi haciendo que la salida vuelva a ser positiva. As el resultado de esta rectificacin es el siguiente:

22 Vemos en la figura que todava no se ha conseguido una tensin de salida demasiado estable, por ello, ser necesario filtrarla despus. Es tan comn usar este tipo de rectificadores que se venden ya preparados los cuatro diodos en un solo componente. Suele ser recomendable usar estos puentes rectificadores, ocupan menos que poner los cuatro diodos y para corrientes grandes vienen ya preparados para ser montados en un radiador. Este es el aspecto de la mayora de ellos:

Estos puentes rectificadores tienen cuatro terminales, dos para la entrada en alterna del transformador, uno la salida positiva y otro la negativa o masa. Las marcas en el encapsulado suelen ser: ~ Para las entradas en alterna+ Para la salida positiva Para la salida negativa o masa.Rectificador a dos diodos:La forma de la onda de salida es idntica a la del rectificador en puente, sin embargo este rectificador precisa de un transformador con toma media en el secundario. Un transformador de este tipo tiene una conexin suplementaria en la mitad del arrollamiento secundario. Normalmente se suele tomar como referencia o masa la toma intermedia, de esta forma se obtienen dos seales sinodales en oposicin de fase, cuyo esquema que genera esto es el rectificador con dos diodos es el siguiente: Tal y como son las tensiones en A y en B nunca podrn conducir ambos diodos a la vez, cuando A sea positiva (B negativa) el nodo de D1 estar a mayor tensin que su ctodo, provocando que D1 conduzca, cuando B sea positiva (A negativa)elnododeD2estaramayortensinquesuctodo,provocandoqueD2conduzca, obtenindose la misma forma de Vo que con el puente rectificador, la ventaja de este montaje es que solo utiliza dos diodos y solo conduce uno cada vez.Filtrado

23La tensin en la carga que se obtiene de un rectificador es en forma de pulsos. En un ciclo de salida completo, la tensin en la carga aumenta de cero a un valor de pico, para caer despus de nuevo a cero. Esta no es la clase de tensin continua que precisan la mayor parte de circuitos electrnicos, lo que se necesita es una tensin constante, similar a la que produce una batera, para obtener este tipo de tensin rectificada en la carga es necesario emplear un filtro, el tipo ms comn de filtro es el del condensador a la entrada. Cuando el diodo conduce el condensador se carga a la tensin de pico Vmax unavezrebasadoelpicopositivoelcondensadorseabredebidoaqueelcondensador tiene una tensin Vmax entre sus extremos, como la tensin en el secundario del transformador es un poco menor que Vmax el ctodo del diodo esta a mas tensin que el nodo, con el diodo ahora abierto el condensador sedes carga a travs de la carga, en la siguiente figura, se muestra este proceso. La figura 12Muestra dos filtros RC entre el condensador de entrada y la resistencia de carga, el rizado aparece en las resistencias en serie en lugar de hacerlo en la carga, la desventaja principal del filtro RC es la prdida de tensionen cada resistencia. Esto quiere decir que el filtro RC es adecuado solamente para cargas pequeas. Forma de onda de salidaLa figura 13 muestra la forma de onda a travs de un filtro de condensador. El tiempo T1es el tiempo durante el cual los diodos de un rectificador de ondacompletaconducen,cargandoalcondensadorhastaelvoltajepicodelrectificador, Vm

24.Eltiempo T2 es el intervalo de tiempo durante el cual el voltaje del rectificador cae por abajo del voltaje pico y el condensador se descarga a travs de la carga. Debido a que el ciclo carga-descarga sucede cada medio ciclo para un rectificador de onda completa, el periodo de la forma de onda rectificadas T/2, la mitad de la frecuencia de la seal de entrada. La forma de onda del voltaje de salida filtrado de la figura 14, muestra que la forma de onda de salida tiene un nivel de dc V dc y un voltaje de rizo V r (rms) conforme el condensador secara y descarga.

El ReguladorUn regulador o estabilizador es un circuito que se encarga de reducir el rizado y de proporcionar una tensin de salida de la tensin exacta que queramos, los reguladores integrados de tres terminales son los ms sencillos y baratos que hay, en la mayora de los casos son la mejor opcin, este es el esquema de una fuentedealimentacinreguladaconunodeestosreguladoresestndaresparalaalimentacin de un determinado circuito.

II. Desarrollo de la Prctica (10)

MATERIAL Transformador 120v-12v 4 Diodos lN4007 1 Regulador (+) 7805 1 Regulador (-) 7905 1 Capacitor 470mf 2 Resistencia 470 2 Resistencia 220 251 Tablilla de conexiones Alambres para conexin 2 Leds Tres caimanesEQUIPO 1 Multimetro

El diseo de esta prctica se desarrollo primeramente por varias partes en primer lugar :1.-Se define los rangos de trabajo, protecciones, caractersticas y voltajes con lo que trabajara la fuente, dependiendo del material con que se cuenta en mano para evitar gastos de ms.2.-Se realiza el diseo de la fuente por medio de la simulacin en conjunto con los diagramas dados por el profesor, y la teora de diseo de fuentes y conceptos electrnicos, as determinando el voltaje de rizo y su porcentaje.3.- Una vez funcionando la simulacin, se comprarn los materiales faltantes para el diseo de la fuente.4.- Con el material se fabricar la fuente en el PROTOBOARD, para verificar el funcionamiento, tanto de los componentes como de la fuente.5.- Verificado el funcionamiento de la fuente y de los componentes, se proceder a armar la fuente, de forma adecuada para la realizacin de la misma.6.- Algn tipo de error elctrico al ensamblar que pueda ocasionar algn corto o mal funcionamiento, se proceder a medir los voltajes de salida tanto los voltajes duales (+/- 12v) como el fijo (5v) y variable (1.25 a 16v).7.- Una vez conectada y bien ensamblada la fuente se procesara a conectar al transformador.8.- Funcionando el transformador se puede observar el correcto funcionamiento de nuestra fuente dual encendiendo los dos leds.

III. Resultados (11)

En primer lugar se siguieron los pasos mostrados anteriormente en el desarrollo como se muestra se inicio definiendo los diferentes rangos con los que trabajara la fuente de voltaje, en nuestro diseo se propuso obtener un voltaje dual de +/- 5v, un voltaje fijo de 5v, para evitar que los componentes de la fuente de voltaje se daen ante un cortocircuito y pueda soporta la corriente resultante para poder aislar la fuente.

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Los dos leds prendieron de acuerdo al objetivo de la pagina y se obtuvieron los V(ver figura a)

Figura a

IV. Conclusiones y Recomendaciones (12)

A lo que concierne al desarrollo de este practica se pudo obtener como conclusin y como comprobacin que las fuentes de alimentacin funciono perfectamente, con los voltajes definidos en el objetivo de esta prctica, y se reafirmo que es un dispositivo sumamente importante ya que nos brinda voltaje para la aplicacin en un determinado circuito, el cual nos brinda un voltaje de estabilidad constante, ya sea de forma fija o variable, as la variable depender de la posicin del potencimetro, y la resistencia de retroalimentacin a la terminal de ajuste del mismo regulador.Ya con las practicas anteriores fue mejor el razonamiento para la creacin de la fuente dual porque ya tenamos un mayor conocimiento del material para hacer la fuente dual.

V. Anexos (13)

1. Hoja de datos de: IN4007.2. Especificaciones de transformadores de diferentes tipos.3. Aplicaciones de circuitos reguladores de voltaje.

VI. Bibliografa (14)

Principios de electrnica, Sexta edicin, 2000, McgrawHillA. Paul. Malino Capitulo 24 Electrnica teora de circuitos, Sexta edicin, 2004, Prentice HallRobert L. Boylestad y Louis Nashelsky.Capitulo 18 Diseo Electrnico de circuitos y sistemas Segunda edicin, Addison wesley Iberoamericana Savant, Roden y Carpenter Capitulo 6

27VI. Fecha y Forma de entrega del Reporte (15)

7 de noviembre del 2014

28Dise: Desarrollo Acadmico Emisin: 28/06/07