Fuentes alimentacion regulables

Uno de los instrumentos mas requeridos en el laboratorio electrónico es la fuente de alimentación regulable, la cual permite alimentar cualquier circuito bajo prueba o desarrollo con la tensión y corriente que estos precisen.

El circuito aquí mostrado no es mas que una fuente de alimentación lineal, con su puente rectificador y sus capacitores de filtrado a la cual se le ha adosado un regulador de tensión en serie. Adicionalmente se han dispuesto un par de instrumentos fijos los cuales nos permiten conocer en todo momento la tensión provista en la salida y la corriente que la carga está demandando. Para que este circuito funcione adecuadamente la carga debe ser de al menos 5mA. De conectar circuitos de menor consumo se recomienda conectarlos en paralelo con algún suplemento resistivo como una lámpara o resistencia de alambre. El integrado posee un encapsulado estilo TO-3, como el conocido 2N3055 o el BU208 para citar un par de ejemplos que le resultarán familiares a todos. Abajo presentamos la forma de identificar cada terminal del integrado LM350K.

Refrigerar adecuadamente este componente es la clave del éxito para lograr una correcta regulación y estabilización de la tensión en la salida. Este componente dispone de corte por sobre temperatura, por lo que si está mal disipado se desconectará. Una alternativa muy fiable es montarlo en un disipador de microprocesadores AMD Athlon, los cuales tienen el tamaño y el ventilador adecuado. Si no va a aislar eléctricamente el integrado deberá suspender el conjunto disipador del gabinete a fin de evitar cortocircuitos.

Fuente estabilizada regulable de 1.2 a 57V / 1.5A con protección contra corto circuito

En todo taller es necesario disponer de una fuente capaz de proveer cualquier tensión y suficiente corriente dentro de un rango aceptable de posibilidades. Este dispositivo va mas allá de las fuentes convencionales (que rara vez superan los 24V de salida) dándonos un máximo de 57V con una corriente de 1.5A.

Los 220V de la red eléctrica ingresan al transformador pasando previamente por el interruptor de potencia con lámpara de neón incorporada. Esta llave además de controlar en encendido del equipo lo señaliza. La salida del transformador presenta una tensión de 40V la cual luego de ser rectificada y filtrada sube a aprox. 57V. El capacitor de 100nF mejora el desempeño de la fuente frente al rizado. El circuito integrado LM317 en su versión de alta tensión se encarga de regular la tensión saliente por medio del divisor resistivo formado por la resistencia de 220 ohms y el potenciómetro de ajuste (el cual debe ser multivueltas). El capacitor de 10µF en la vía de regulación impide fluctuaciones de regulación mientras que los diodos 1N5404 previenen que la descarga de éste capacitor dañen el circuito integrado. Los dos capacitores de salida se encargan de filtrar adecuadamente la tensión resultante.

La protección contra corto circuitos es interna del circuito integrado, el mismo posee un corte por sobre temperatura. Al poner en corto la salida la temperatura del integrado trepa rápidamente y la protección salta desconectando la salida hasta que no cese el corto circuito.

El disipador de calor debe ser del tipo multi aletas de 10 x 5 cm tal como se ve en la foto de abajo, junto a él se puede ver el formato del circuito integrado y su conexionado. Observar que la carcaza esta viva por lo que debe ser aislado con mica y bujes.

El puente rectificador puede ser del tipo metálico. De ser así se recomienda fijarlo al disipador de calor. Caso contrario puede ser armado con cuatro diodos como el 1N5404 los cuales pueden ser montados en el circuito impreso, pero separados de él para evitar calcinarlo.

Fuente Variable de 15A

Esta fuente para taller proporciona una salida cuya tensión puede ser ajustada entre 1.5 y 15 voltios y entrega una corriente de 15 amperios.

Como ve observa en el esquema eléctrico la fuente proporciona semejante cantidad de corriente gracias al trabajo en paralelo de cuatro transistores de potencia, los cuales deben ser montados en un buen disipador de calor. El ajuste de tensión lo realiza en integrado LM317, el cual también debe ser disipado mecánicamente.

El transformador debe tener un primario acorde a la red eléctrica, mientras que el secundario debe proporcionar 16 voltios y 15 amperios. Los capacitores electrolíticos deben ser montados en paralelo para sumarse entre sí. El puente rectificador debe ser de al menos 50 voltios y 20 amperios. Se recomienda usar uno metálico y montarlo sobre el disipador de calor.

Por medio del potenciómetro lineal se ajusta la tensión de salida. Las resistencias conectadas a los emisores de los transistores deben ser de al menos 10 watts.

Dado el tamaño de los componentes una alternativa válida para el montaje de esta fuente es hacerlo sobre una regla de terminales, soldando los componentes pasivos sobre ella, mientras que los transistores, el integrado y el puente rectificador se montan sobre un generoso disipador de calor.

Fuente estabilizada regulable de 1.2 a 25V / 4A

Todo taller o laboratorio que se precie de tal debe tener una fuente de alimentación para propósitos generales capaz de suministrar suficiente tensión y corriente como para permitir funcionar a los montajes que se realicen.

En esta ocasión tenemos un circuito que nos han enviado desde España que permite obtener en una salida una tensión comprendida entre 1.2 y 25V con una capacidad de corriente máxima de 4A. A continuación sigue la nota provista por el autor:

Como se observa en el circuito se puede decir que consta de tres etapas. La primera (formada por el transformador, el puente rectificador y el capacitor electrolítico de 10000µF) se encarga de aislar y reducir la tensión de red, rectificar y filtrar. La segunda etapa (formada por el transistor de BC327, el circuito integrado y los componentes anexos) se encarga de proporcionar una tensión de referencia la cual será empleada para determinar, junto con el potenciómetro y sus resistencias de tope, la tensión a aplicar sobre el transistor driver y éste sobre el de potencia. La tercera etapa (formada por los transistores BD137 y 2N3055) se encargan de dejar pasar la corriente en forma controlada, por así decirlo, haciendo las veces de reguladores serie. Cabe aclarar que éstos efectúan una regulación resistiva y no conmutada (switching) por lo que la tensión en el emisor no es pulsante. Luego tenemos un pequeño filtro de salida formado por el capacitor electrolítico y los bornes.

El transformador debe proporcionar una tensión de 25V con una capacidad de corriente de 6A y la tensión de su primario deberá ser escogida de acuerdo a la red eléctrica de tu zona. El transistor 2N3055 deberá estar montado sobre un buen radiador de calor, mientras que para el BD137 bastará con un radiador del tipo clip. El capacitor de 100nF, conectado en paralelo con la alimentación del µA741 deberá estar lo mas próximo posible a éste para optimizar el filtrado de la fuente.

Si bien en el esquema no lo hice, en el modelo que uso en mi taller le he colocado un LED con una resistencia de 2.2Kilos en serie, tomado desde la salida del puente rectificador para indicar su funcionamiento. El color de la lámpara queda a vuestro antojo. Pero no le pongáis de las parpadeantes porque producen ruido e interferencia, aunque mínimo siempre estorba.

Si desea conectar un voltímetro para tener medición permanente de la tensión deberá colocarlo en paralelo con los bornes, siempre verificando la correcta polaridad de dicho instrumento. Si quiere conocer la corriente que circula por el circuito alimentado deberá colocar un amperímetro en serie con la vía positiva de la salida de esta fuente. Recuerde que la actual salida ingresa al terminal negativo del instrumento y el termina positivo del instrumento representa la nueva salida. Si en alguno de los medidores (o en ambos) optase por colocar instrumental electrónico (que requiera alimentación) ésta deberá ser tomada siguiendo el siguiente esquema teórico: A la salida del transformador colocar un pequeño puente de diodos con capacidad para 1A. Filtrar la continua resultante con un electrolítico de 4700µF y con un cerámico de 100nF. Colocar un regulador de tensión en serie de la línea 78xx de acuerdo a la tensión requerida por el o los instrumentos. Es aconsejable, a la salida del regulador de tensión, colocar otro capacitor cerámico de 100nF en paralelo para filtrar el posible rizado que genere el circuito regulador. Si bien era mas fácil colocar un regulador a la salida del puente rectificador de potencia; si la fuente fuese cargada al límite de su capacidad el puente entraría en calor, haciendo caer ligeramente la tensión continua y esto puede afectar la operación de los instrumentos.

fuente con 3 lm317 en paralelo (4.5 Amp)

se trata de una fuente de alimentacion de unos 1.2v a 30v por 3 ampere,la configuración que utiliza la misma es como dice el titulo,basada en reguladores de tension LM317T, estos reguladores soportan unos 1.5 ampere sobre disipador, asi que intercalando dos de ellos o tres para no estar muy al limite obtendríamos una fuente de tension capaz de entregar 3 ampere.
obviamente que esto depende tambien de el transformador a usar.

estos reguladores son capaces de soportar cortocircuitos a la salida de la fuente y no destruirse tan fácilmente como los reguladores lm350k o lm338k,personalmente como aclare varias veces he armado varias fuentes con estos reguladores y algunas andaban y al hacer un corto dejaban de andar o directamente no andaban de entrada,y no podemos hablar de que a la hora de falla ese regulador perdimos unos 30 pesos argentinos,asi como 10 dolares.

los reguladores usados en este caso,no cuestan mas de 1.50 argentino,asi como 50centavos de dolar,personalmente he usado los reguladores de la compania fabricante ST y he tenido resultados positivos.

Algunos aspectos tecnicos a la hora de armar la fuente:
*Que el transformador sea capaz de entregar de la corriente que promete en su etiquetado.
*Los reguladores deben estar muy pero,muy bien refrigerados mediante disipador de aluminio de dimensiones generosas y con su correspondiente grasa siliconada.
*Lo ideal seria poder conseguir un voltimetro y amperimetro,para ver el trabajo de la misma.
*Si bien la fuente cuenta con una proteccion de cortocircuitos y sobreconsumo, la misma esta dada por el tamaño de el disipador,puesto que a la hora de suceder estos errores, comenzaran a levantar temperatura,y lo mejor es no hacerle cortocircuito por diversion.
A la hora de producirse cortoscircuitos el led de encendido se vera un poco disminuido de su brillo,pero lo mejor seria tener un voltimetro que nos visualice tal error.

Información técnica sobre la fuente.
la tension suministrada por el transformador es rectificada mediante D1,D2,D3,D4, y al mismo tiempo filtrado por el capacitor de 4.700(microfaradios),una ves alli se obtiene una tension continua pura(ideal),una resistencia limitadora de 1k suministrara la corriente necesaria para hacer conducir el diodo led, que hara en este caso de testigo de encendido.
los capacitores de menos valor,100nf,10mf y 22mf,son colocados para lograr una estabilizacion mejor en la fuente.

los 2 diodos que estan, en la entrada y salida de el regulador estan como protección (no de el regulador)si no como proteccion en caso de cortocircuito de que no exploten los capacitores de filtrado y estabilizacion.

una ves entre la tension ya continua a el regulador habra a su salida unos 3 voltios menos aproximadamente,ejemplo entrada de tension ya filtrada es de 33v, a la salida de la fuente habra unos 30v maximos,esto se debe a que el regulador para trabajar correcta debe tener 3v encima de su salida para lograr una estabilizacion,ademas de ser un diseño puesto por el fabricante.
la resistencia de 220ohm esta conectada entre el terminal de salida y adj(ajuste) trabaja en conjunto al potenciometro de 10k que hara variar la tension de salida.
la tension minima es de 1.3v,mientras que la maxima unos 37v.
lo mejor seria estar en unos 30v o 35v ya peligrando el regulador.