ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIA

PERFIL DE PROYECTO FINAL

FUENTE DE ALIMENTACION SIMETRICA REGULADA DIGITALMENTE

LA PAZ, 2011

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ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA MCAL. ANTONIO JOSE DE SUCRE BOLIVIA

PERFIL DE TRABAJO

FUENTE DE ALIMENTACION SIMETRICA REGULADA DIGITALMENTE

Modalidad: Proyecto final, presentado como requisito para la nota 3er parcial

TUTOR: ING. PEREIRA

LA PAZ

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NDICE DE CONTENIDO Pg. 1. ANTECEDENTES ........................................................................................ 51.1. INTRODUCCION ......................................................................................................................... 5 1.2. FUENTE DE ALIMENTACIN SIMETRICA REGULADA .................................................................... 7 1.2.1 PRINCIPIO DE ALIMENTACION AJUSTABLE. ..................................................................................... 7 1.2.2 FUENTE SIMETRICA AJUSTABLE. ..................................................................................................... 7 1.3. FUENTE SIMETRICA AJUSTABLE DIGITALMENTE .......................................................................... 7

2.2.1. 2.2.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................... 8IDENTIFICACION DEL PROBLEMA................................................................................................ 8 FORMULACION DEL PROBLEMA ................................................................................................. 8

3.3.1. 3.2.

OBJETIVOS ................................................................................................. 8OBJETIVO GENERAL ................................................................................................................... 9 OBJETIVOS ESPECFICOS............................................................................................................. 9

4.4.1. 4.2. 4.3. 4.4.

JUSTIFICACON .......................................................................................... 9JUSTIFICACIN TCNICA............................................................................................................. 9 JUSTIFICACIN METODOLGICA ................................................................................................ 9 JUSTIFICACON ECONMICA ...................................................................................................... 9 JUSTIFICACIN SOCIAL ............................................................................................................. 10

5.5.1. 5.2. 5.3.

ALCANCE .................................................................................................. 10ALCANCE TEMTICO ................................................................................................................ 10 ALCANCE TEMPORAL ............................................................................................................... 10 ALCANCE DEL ENTORNO .......................................................................................................... 10

6.6.1. 6.2. 6.3.

HIPTESIS ................................................................................................ 10IDENTIFICACION DE VARIABLES ................................................................................................ 11 OPERATIVIZACION DE VARIABLES ............................................................................................. 11 MATRIZ DE CONSISTENCIA ....................................................................................................... 11

7.

MARCO TERICO .................................................................................... 117.1 COMPONENTES DE UNA FUENTE DE ALIMENTACIN .................................................................... 11 7.1.1 TRANSFORMADOR DE ENTRADA .............................................................................................. 12 7.1.2 RECTIFICADOR A DIODOS .............................................................................................................. 14 7.1.2 EL FILTRO ................................................................................................................................. 17 7.1.3 EL REGULADOR ........................................................................................................................ 23

8.

CRONOGRAMA DE TRABAJO ................................................................. 29

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9. 9.1 9.2 10. 11. 12.

RESULTADOS ESPERADOS ................................................................... 29 RESULTADOS DIRECTOS ....................................................................... 30 RESULTADOS INDIRECTOS.................................................................... 30 IMPACTO .................................................................................................. 30 ESTRATEGIAS DE COMUNICACIN ...................................................... 30 PRESUPUESTO ........................................................................................ 31BIBLIOGRAFA ................................................................................................................................... 32

NDICE DE TABLAS Pg. TABLA 1.Salas de cine que funcionan en la ciudad de La PazError! not defined. II Bookmark

TABLA 2 Clasificacin de las salas de cine............. Error! Bookmark not defined. TABLA 3 Capacidad de las de Cine Center ............ Error! Bookmark not defined. TABLA 4 OBEJTIVOS ESPECIFICOS Y ACCIONESError! defined. TABLA 5: OPERATIVIZACION DE VARIABLES ..... Error! Bookmark not defined. Bookmark not

NDICE DE FIGURAS Pg. III

FIGURA 1: Venta de estradas por pelculas analgicasError! defined.

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FIGURA 2: Venta de entradas por pelculas 3D ...... Error! Bookmark not defined. FIGURA 3: Participacin en el mercado de cine ..... Error! Bookmark not defined. FIGURA 4: Volumen de venta de entradas por semanaError! defined. Bookmark not

IV

1. ANTECEDENTES1.1. INTRODUCCION

Cuando trabajamos con circuitos electrnicos, se requiere una necesidad bsica que es proveer de una fuente elctrica para que funcione. Si 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 el ordenador que tenemos en casa. Aunque cada fuente de alimentacin tiene sus propias especificaciones y caractersticas individuales, todas ellas tienen ciertas cosas en comn. Veremos las partes principales de las fuentes de alimentacin y como funcionan todas juntas. Una fuente de alimentacin bsica consiste en tres secciones bsicas. Dependiendo de los requerimientos de cada dispositivo, las secciones pueden ser simples o extremadamente complejas. Cada parte sirve para un o ms propsitos, y son los siguientes: FIGURA 1: Fuente de alimentacin

Fuente: Electronica-basica.com

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y

Transformador En general, la corriente continua presente en las tomas de electricidad de nuestras casa, no es la adecuada para los circuitos electrnicos. Muchos de ellos necesitan un voltaje bastante menor, mientras que otros requieren que sea mayor. El transformador sirve para convertir la tensin AC (corriente alterna), a un nivel de voltaje ms apropiado para las necesidades del circuito. Al mismo tiempo, tambin provee de aislamiento elctrico entre la lnea AC y el circuito que est siendo alimentado, lo cual es una consideracin de seguridad importante. Sin embargo, un transformador de lnea es generalmente grande y pesado, y ms bien caro. Por este motivo, algunas fuentes de alimentacin (por ejemplo de los PCs), estn diseadas de forma deliberada para operar directamente desde la lnea AC sin un transformador de lnea. La salida del transformador sigue siendo un voltaje AC, pero con la magnitud apropiada para que el circuito pueda ser alimentado.

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Rectificador El siguiente paso es forzar la corriente para que vaya en una direccin, previniendo alteraciones que ocurren en el transformador y la lnea AC. Este proceso se conoce como rectificacin, 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 todava conserva algunas variaciones de la lnea AC y el transformador. Filtro El voltaje DC del rectificador es generalmente no apropiado aun para dar carga al circuito. Es una tensin de pulsaciones que normalmente varan de cero voltios al pico de salida del transformador. Por ello, insertamos un circuito para almacenar energa 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.

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Cada una de los apartados que se han explicado tiene un nmero de variaciones, pero aparte de ellas, cumplen con las tareas que se les ha asignado. Sin embargo, algunos circuitos hacen su trabajo ms efectivamente que otros. Para medir la efectividad de cada circuito, se compara la magnitud del componente AC resultante, con el componente DC del total del voltaje de salida. El promedio del voltaje AC al DC se conoce como factor ripple. La meta de cualquier fuente de alimentacin es reducir este factor lo mximo posible, o al menos al punto donde la carga del circuito no se ver afectado por los restos de la corriente alterna. 6

1.2.

FUENTE DE ALIMENTACIN SIMETRICA REGULADA

1.2.1 PRINCIPIO DE ALIMENTACION AJUSTABLE.Las ventajas que aporta una fuente ajustable bsicamente son, la posibilidad de alcanzar en su salida una tensin continua exacta a la especificada por el usuario o circuito examinado, bajo prueba. Esto que en un principio parece una simpleza, no lo es tanto cuando hemos de variar la tensin en niveles de un voltio o incluso menos en ciertos casos y si adems necesitamos que dicha fuente sea cortocircuitable, esto puede complicarse un poco. Una fuente de alimentacin sencilla puede ser uno de los ejercicios que mejor ilustran una leccin de electrnica prctica y, eso precisamente es lo que vamos a realizar. Proponemos estudiar cmo construir una fuente de alimentacin que nos sirva para la mayora de las aplicaciones que habitualmente venimos realizando en las prcticas de las escuelas, laboratorios y academias de enseanza sobre electrnica.

1.2.2 FUENTE SIMETRICA AJUSTABLE.Seguro que en muchas ocasiones hemos necesitado una fuente capaz de suministrar diversas tensiones dentro de un amplio margen de valores. Del mismo modo y por causa de los distintos mrgenes de consumo, habra sido til que dicha fuente incorporara un limitador de corriente ajustable, por ejemplo; para cargar bateras Ni/Cd, en cuya carga es necesario mantener constante la corriente de carga y que fuera cortocircuitable para usarla en circuitos cuyo consumo desconocemos. Generalmente, es suficiente con una fuente de alimentacin sencilla, nada ms lejos de la realidad. En algunas aplicaciones ser necesario que la corriente suministrada por la fuente sea elevada y en casi todos los casos una fuente regulable de 0V a 30V capaz de suministrar 5A ser ms que suficiente para poder alimentar todos los prototipos y equipos de laboratorio.

1.3.

FUENTE SIMETRICA AJUSTABLE DIGITALMENTE

La idea de una fuente digital

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2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA2.1. IDENTIFICACION DEL PROBLEMA En laboratorios de electrnica bsica se recurri al uso de una fuente de alimentacin de voltaje DC, que en su manejo se tuvo que ajustar el mismo voltaje con un control analgico que no era ms que un potencimetro que variaba una resistencia determinada que era difcil de calibrar en voltajes puntuales habituales como +5,+9,+12 e incluso voltajes negativos, esto nos lleva a un error que si bien se puede despreciar por principios de electrnica como ser mucho mayor(>>) o mucho menor(