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FUENTES DE VOLTAJE

FUENTES DE VOLTAJE NO REGULADASEn una fuente de voltaje no regulada, la calidad del voltaje de salida depende del voltaje de entrada. Si hay picos de voltaje o cadas de voltaje AC en la entrada se ver reflejado en la salida DC.

ETAPA DE TRANSFORMACINETAPA DE RECTIFICACINETAPA DE FILTRAJE

TRANSFORMADORES

Es una mquina electromagntica que permite aumentar o disminuir el voltaje o tensin en un circuito elctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia.

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DIODOS RECTIFICADORESPara rectificar una tensin debemos tener muy claro el tipo de fuente que vamos a necesitar, en contadas ocasiones optaremos por una rectificacin de media onda, un caso concreto es el de un cargador de bateras sencillo y econmico, en todos los dems casos, es muy conveniente disponer de un rectificador de onda completa, para minimizar el rizado. Los diodos encargados de esta funcin han de poder disipar la potencia mxima exigible adems de un margen de seguridad. Tambin estn los puentes rectificadores que suelen tener parte de la cpsula en metlico para su adecuada refrigeracin.LOS DIODOS: Son los encargados de rectificar, o sea convertir la corriente alterna en corriente directa (pulsante).

Los fabricantes han incluido dentro de una misma cpsula cuatro diodos rectificadores con montaje llamado "en puente". (de Graetz)

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CONDENSADORES ELECTROLTICOS

Para determinar el valor del condensador electroltico que se ha de aplicar a la salida del puente rectificador en doble onda, para alisar la corriente continua; la regla emprica que se suele aplicar, suele estar sobre los 2.000 uF por Amperio de salida y la tensin del orden del valor superior estndar al requerido, o sea, segn esto, para una fuente de 1.5 A a 15 V, el condensador electroltico debe ser al menos de 3.000 uF/35V.

FILTROS

Este se encarga de depurar, filtrar cualquier componente no deseado de la corriente alterna.

Para comprobar el estado de los condensadores tendremos siempre la precaucin de cortocircuitar sus terminales, antes y despus de realizar la prueba ya que quedan cargados con una tensin elevada y pueden producir una descarga al manipularlos, especialmente si se trata de condensadores de cierta capacidad.

FUENTES DE VOLTAJE REGULADASPara evitar las variaciones de voltaje, se debe agregar a las fuentes no reguladas, un circuito adicional que regule el voltaje de salida DC aunque haya variaciones de voltaje en la entrada.

REGULADOR DE VOLTAJE CONDIODO ZENER

El clculo del resistor Rs est determinado por la corriente que pedir la carga (lo que vamos a conectar a esta fuente de voltaje).

Este resistor se puede calcular con la siguiente frmula: Rs = [Venmin - Vz]/1.1 x Imx

Una fuente de 15 voltios debe alimentar una carga con 9 Voltios, que consume una corriente que vara entre 200 y 350 mA. (mili amperios). Se escoge un diodo zener de 9.1 voltios.Rs = (15-9.1) / (1.1x0.35) = 15 ohms

Clculo de Potencia Rs: P = I2 x RPRs = 0.352 x 15 = 1.84 Watts. (2 Watts)

REGULADOR DE VOLTAJE CONTRANSISTOR Y DIODO ZENER

Cuando la corriente de la carga es mayor, se debe utilizar un transistor en serie con a carga para regula el voltaje.

A este transistor van conectados un diodo zener y una resistencia con el fin de establecer el voltaje de salida.

Este de tipo de circuitos puede manejar corrientes ms grandes que el circuito con zener y tambin soportar mayores variaciones de voltaje de entrada.

REGULADOR DE VOLTAJE DE TRES TERMINALES

El mtodo ms eficiente y fcil de usar actualmente es el de los CIRCUITOS INTEGRADOS REGULADORES DE VOLTAJE DE TRES TERMINALES.En estos CI se ha agrupado una gran cantidad de componentes como: transistores, diodos y resistencias para formar un circuito regulador de voltaje ms complejo.Estos reguladores de voltaje se fabrican con salida fija para un determinado valor como: 5V, 12V, 18V, 24V, y pueden ser positivos o negativos.Adems de su voltaje tienen otra caracterstica que es la corriente en amperios o miliamperios que pueden regular: 100mA, 500mA, 1A, 3A, 5A y 10A.Estos Reguladores se debe mantener sobre un disipador trmico de aluminio, ya que ellos solos no soportan la temperatura que producen y pueden quemarse fcilmente cuando aplicamos una carga alta..

ReferenciaVoltaje ReguladoVIN MnimoVIN Mximo7805+57257806+68257808+810.5257810+1012.5287812+1214.5307815+1517.5307818+1821337824+242738

ReferenciaVoltaje ReguladoVIN MnimoVIN Mximo7905-5-7-257906-6-8-257908-8-10.5-257909-9-11.5-287912-12-14.5-307915-15-17.5-307918-18-21-337924-24-27-38

REGULADORES FIJOS

LM 340LM 340 55 VLM 340 1212 VLM 340 1515 VLas dos ltimas letras o dgitos indican el voltajeCorriente mxima : 1,5 ALM 320LM 320 5- 5 VLM 320 12- 12 VLM 320 15- 15 VCorriente de carga : 1,5 ALM 309LM 309 5 V

REGULADORES AJUSTABLESLM 3171,2 V a 37 V (1,5 A)LM 338 1,2 V a 32 V (5 A)LM 350 1,2 V a 32 V (3 A)REGULADORES CON SALIDA DOBLERC 4195 15 VRC 41940,05 V 32 V

FUENTES DE VOLTAJE FIJASREGULADOR DE VOLTAJE BSICAS

La aplicacin mas usada en circuitos utilizando los 78XX. La tensin de salida depende del circuito integrado utilizado y la corriente mxima para cualquier C.I. de esa serie es de 1 A. El capacitor C1, filtra la tensin del rectificador, mientras que el capacitor C3 desacopla la alimentacin.

REGULADOR DE VOLTAJE CON PROTECCINUn regulador de voltaje para convertir 12 V a 5 V o 9 V. El diodo sirve como proteccin adicional contra picos de voltaje.

CON MAYOR VOLTAJE DE SALIDAEn caso de que se desee montar una fuente de 12V, pero en su banco de trabajo solo existan C.I.s 7805... Qu puedo hacer?, sencillo: basta colocar un elemento que provoque una cada de tensin.

De esta forma, la tensin de salida ser la suma de la tensin regulada por el C.I. (Vreg) mas la cada del componente.

El valor del resistor esta calculado por la siguiente frmula:

Vs = tensin de salida deseadaVreg = tensin de salida del regulador R = resistencia en Kilo-ohmios

En caso de que el resistor sea sustituido por un diodo zener, la tensin de salida aumentar de acuerdo con la tensin del mismoEste mismo razonamiento se aplica con diodos rectificadores comunesNota: Por el hecho de que la tensin de entrada excede el limite soportado, el circuito no es a prueba de cortos.

FUENTES DE VOLTAJE VARIABLES

En la figura tenemos un circuito de comportamiento superior en lo que atae a regulacin, con el agregado de un potencimetro. De esta forma podemos variar la tensin de salida, desde la tensin de regulacin del C.I. (Vreg) hasta el valor mximo, dado por la formula:

R1 < Vreg / 3Iq

Vreg = tensin de salida del regulador

R1 y P1 = resistor y potencimetro en ohms

Iq = corriente en reposo

FUENTES DE VOLTAJE CON SALIDAS DOBLES

TIPOS DE FUENTES DE VOLTAJEFUENTES DE VOLTAJE LINEALESFUENTES DE VOLTAJE SWITCHEADAS

FUENTES DE ALIMENTACIN LINEALES. Es una tcnica antigua que ha sido prcticamente abandonada y reemplazada por la tcnica siguiente.

FUENTES DE ALIMENTACIN "SWITCHEADAS'. El principio del switch" provee fuentes de alimentacin de alto rendimiento. En presencia de una potencia idntica, esta fuente tiene la ventaja de ser ms pequea, ms liviana, y de disipar menos calor.

Una fuente de alimentacin de este tipo la potencia de la red elctrica es rectificada, y luego se la hace "intermitente mediante un transistor de potencia con picos de amplitud variable en funcin de las necesidades. Estos picos de frecuencia elevada (de 10 a 100 kHz, con 20 kHz en la prctica) se aplican a un transformador que provee las tensiones y corrientes necesarias para la mquina; estas ltimas son filtradas y reguladas.

El elemento ms voluminoso y pesado, el transformador, que funciona a una frecuencia superior a la de la red, puede ser de un tamao muy reducido. Por otra parte, la pre-regulacin que resulta del "switcheado reduce considerablemente las prdidas y el rendimiento es de aproximadamente un 80%. Esta tcnica se traduce en un funcionamiento de regulacin por 'modulacin de la amplitud de los pulsos.

ARQUITECTURASATATXAT eXtension Las fuentes de alimentacin en los modelos AT succionan el aire caliente del interior del gabinete hacindolo pasar a travs de unas aberturas, para luego expulsarlo por la parte trasera del mismo gabinete que comunica con el exterior. Las fuentes de alimentacin en los modelos ATX succionan aire fro del exterior del gabinete y lo dirigen hacia el sistema; el gabinete tiene varias perforaciones de ventilacin a los largo de su parte trasera. Los nuevos PC estn diseados para colocar directamente todos los componentes que tienen una mayor necesidad de enfriamiento en la trayectoria del flujo del aire fro de la fuente de alimentacin.

Las caractersticas de las fuentes AT, son que sus conectores a placa base varan de los utilizados en las fuentes ATX, y por otra parte, quizs bastante ms peligroso, es que la fuente se activa a travs de un interruptor, y en ese interruptor hay un voltaje de 110v, con el riesgo que supondra manipular el PC.En ATX, es un poco distinto, ya que se moderniza el circuito de la fuente, y siempre est activa, aunque el computador no est funcionando, la fuente siempre est alimentada con una tensin pequea para mantenerla en espera.Una de las ventajas es que las fuentes ATX no disponen de un interruptor que enciende/apaga la fuente, si no que se trata de un pulsador conectado a la placa base, y esta se encarga de encender la fuente, esto conlleva pues el poder realizar conexiones/desconexiones por software. Todo y as es bastante habitual encontrar uno para "cortar" el fluido elctrico a su interior, pues los computadores basados en ste estndar estn permanentemente alimentados, aun cuando estn apagados. Es por ello que siempre que manipulemos en su interior es IMPRESCINDIBLE que o bien utilicemos el interruptor comentado o bien desenchufemos el cable de alimentacin.

Para poder probar una de estas fuentes sin necesidad de conectarlas a un computador (en las ATX) es necesario cortocircuitar los pines 14 y 15 del conector de alimentacin de la placa base durante unos segundos, con lo que conseguiremos simular la seal que arranque que enva la placa base. Acto seguido hemos de ver como el ventilador se pone en marcha. Para apagarla, procederemos de nuevo a efectuar el cortocircuito o simplemente quitaremos la alimentacin.

CONECTOR PRINCIPAL PARA UNA PLACA ATX DE 20 PINES

CONECTOR PRINCIPAL PARA UNA PLACA AT DE (P8 y P9)

CONECTOR DE ALIMENTACIN PARA PERIFRICOS

PROBLEMAS ELCTRICOS

Falta total del suministro por perodos prolongados (cortes) Falta total del suministro por perodos muy breves (microcortes)

Baja o muy baja tensin de la energa suministrada en forma permanente. Baja o muy baja tensin de la energa suministrada en forma intermitente.

Alta o muy alta tensin de la energa suministrada en forma permanente. Alta o muy alta tensin de la energa suministrada en forma intermitente.

Sobre tensiones muy elevadas y de muy corta duracin (picos transitorios). Componentes espreos de baja, media alta frecuencia (ruidos elctricos). Cadas muy abruptas y breves de la tensin de suministro.

Deformacin de la forma de onda de la energa utilizada (distorsin).

SOLUCIONES PREVENTIVASSUPRESOR DE PICOS o SUPRESOR DE TRASCIENTESESTABILIZADOR DE VOLTAJEUPS Sistema Ininterrumpido de PotenciaPOLOS A TIERRAS