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Diseño de una Fuente de Poder, regulada con un Circuito Integrado.

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  • UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CHILE ELÉCTRICA Pre-informe Laboratorio de Electrónica Laboratorio 02: Fuente de Poder Regulada con CI Integrantes: Jaime Salazar V. Rodrigo Ulloa G. Profesor: Pablo Aqueveque N. Fecha: 10 de Noviembre de 2011
  • Laboratorio de Electrónica Página 2 Observaciones
  • Laboratorio de Electrónica Página 3 1. Índice Página 1. Índice……………………………………………………………………………………….. 3 2. Introducción……………………………………………………………………………….... 4 3. Listado de materiales y/o equipos…………………………………………………………... 4 4. Descripción de actividades……………………………………………………….………….5 a) Diseño y montaje de una fuente de tensión no regulada dual................................... 5 b) Visualización de las formas de onda de cada componente…………………..……. 9 c) Incorporar a la fuente de tensión diseñada, una etapa de regulación con CI………..15 d) Utilizando un regulador de tensión integrado LM317, diseñar una fuente de tensión regulada ajustable………………………………………………………………….... 24 5. Investigación……………….…………………………………………………….….……… 31 6. Objetivos…….……………………………………………………………………………… 31 7. Pauta de evaluación………………………………………………………………………….32
  • Laboratorio de Electrónica Página 4 2. Introducción. En el presente Laboratorio, se desarrolla lo investigado con respecto al diseño e implementación de una fuente de poder regulada con CI. Para implementar dicho circuito se utilizó un autotransformador o variac monofásico, un transformador reductor aislado de 220 [V] / 12[V] – 0 [V] – 12 [V] / 500 [mA], un rectificador de onda completa monofásico no controlado, mediante diodos 1N4007 denominado Puente de Graetz, capacitores para filtrar la salida, potenciómetros para la regulación de carga y reguladores de tensión integrados 78XX, 79XX y LM 317. En los cuales, para estos últimos, se deben estudiar sus características fundamentales para su buen funcionamiento, dimensionado y operación. Finalmente, se definen cada una de sus características y se detallan paso a paso cada una de sus partes e instrumentos utilizados, todo esto complementado con un software de apoyo, Multisim®. 3. Listado de materiales y/o equipos. Tabla 1. Listado de instrumentos utilizados en el presente Laboratorio. Cantidad Símbolo Nombre 1 XSC1 Osciloscopio EZ OS-5020/5020C 1 T1 Transformador 220 v / 12v-0v-12v / 500mA 6 (C1, C2), C7 Capacitor 1000 uF / Tol: 10% / Material: Electrolítico 2 (C1, C2) Capacitor 100 uF / 50 [V] / Tol: 10% / Material: Electrolítico 2 C3, C4 Capacitor 0.33 uF / 50 [V] / Tol: 10% / Material: Tantalio 2 C5, C6 Capacitor 0.1 uF / 50 [V] / Tol: 10% / Material: Tantalio 1 C9 Capacitor 1 uF / 50 [V] / Tol: 10 % / Materia: Electrolítico 2 R1, R2 Potenciómetro 500 Ω / 3 W 1 R3 Potenciómetro 5 kΩ / 1 W 1 D1,D2,D3,D4 Rectificador de onda completa con diodos 1N4007 1 Multimetro Digital Metermann 37XR Nota: Los condensadores denotados por el símbolo C1 y C2 cuyos valores son 3,1 [mF] cada uno, están conformados por la suma de cuatro capacitores de 3x1000 [uF] más 1x100 [uF].
  • Laboratorio de Electrónica Página 5 4. Descripción de actividades. a) Diseñar y montar una fuente de tensión no regulada dual que permita obtener tensiones de ±9 [V] continuos de salida con un ripple de voltaje menor a 10%. Considere carga resistiva pura y una corriente máxima de 200mA por cada salida. Utilice un autotransformador variable o Variac, un transformador de aislación de 220[V] / 12[V]- 0[V]-12[V] / 500 [mA] y un rectificador de onda completa con diodos 1N4007. En la primera actividad se energizará un transformador reductor (T1), a partir, de un variac monofásico (Variac) conectado a la red eléctrica de 220 [VRMS], el cual, alimentará un Puente de Graetz conformado por los diodos 1N4007 (D1, D2, D3 y D4), el que a su vez, alimentará cargas resistivas puras (R1 y R2). Para atenuar la tensión de salida y cumplir con lo propuesto en el enunciado, se conectarán en paralelo ambas cargas unos condensadores (C1 y C2), cuyos parámetros se detallan a continuación. El detalle del circuito se presenta en la figura 1 y servirá como base para los siguientes enunciados. Finalmente, las formas de tensión y corriente se visualizarán mediante un osciloscopio análogo (XSC1) y se dibujarán de las figuras 8 a la 12, además todas estas magnitudes de tensión y corriente, se medirán mediante un multímetro digital. Para obtener los valores de los respectivos condensadores y potenciómetros del circuito de la figura 1, se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones: 1.- La carga máxima debe ser de 200 [mA], siendo este el valor DC. 2.- Las tensiones de salida deben ser de ±9 [VDC]. 3.- La caída de tensión en cada diodo 1N4007 es de 0,8 [Vdc]. 4.- Ripple de voltaje menor a 10%. 5.- La carga debe ser resistiva pura. Luego, se resumen los cálculos realizados para la presente experiencia. En el caso del cálculo de las capacitancias, se consideró un ripple de un 5%. Por lo tanto. Luego, se determinó el tiempo en el cual ocurría la tensión mínima y se le añadió la mitad del transcurso de un periodo, ya que, la señal de tensión a la salida del Puente de
  • Laboratorio de Electrónica Página 6 Graetz está rectificada en forma completa, por lo que en ese instante representa la caída máxima que puede tener la tensión para cumplir con los requerimientos planteados. El tiempo total determinado de duración corresponde al tiempo de descarga que sufre el condensador en la resistencia en paralelo o de carga. Por lo tanto, al determinar este tiempo y conociendo el valor de dicha resistencia, se concluye con el cálculo de las capacitancias. Se sabe que la tensión está dada por. Al reemplazar datos. + 10 [ms] t = 13.599 [ms] Luego, la ecuación que representa el fenómeno de descarga es. Finalmente, se determina las capacitancias. Pero, para las simulaciones se aproximó al valor superior más cercano para asegurar la condición de un 5% de ripple, ya que, al aumentar la capacitancia este disminuye, porque el tiempo de descarga es mayor (τ = R·C), o sea, se descarga más lentamente. Para el trabajo práctico, según tabla 3, se solicitarán en Pañol capacitancias de 1000 [uF] y de 100 [uF], las cuales se conectarán en paralelo para equiparar las simulaciones. A continuación, se determina el valor de la razón de vueltas que hay que ajustar en el Variac monofásico. Se comienza, considerando la caída de tensión que se tiene en el diodo y la razón de vueltas del transformador. √ √
  • Laboratorio de Electrónica Página 7 Luego, considerando que se utilizará como fuente dual, se determina la razón de vueltas del transformador. A continuación, se calcula la tensión que debe ingresar por el primario del transformador. Finalmente, se obtiene la razón de vueltas en el Variac monofásico. Figura 1. Fuente no regulada de tensión dual. En la figura 1, se observa la configuración para la presente actividad, en la cual, se consiguen todas las consideraciones propuestas y los valores esperados, estos se resumen en la tabla 2.
  • Laboratorio de Electrónica Página 8 Tabla 2. Valores de simulación. Actividad 1. Medición Valores de simulación Voltaje RMS de entrada al Variac 220.00 [V] Voltaje RMS de salida del Variac 132.85 [V] Voltaje RMS de salida al Transformador 7.1700 [V] Voltaje peak de salida del Puente de Graetz 9.345 [V] Frecuencia de entrada 50 [Hz] Frecuencia de salida 100 [Hz] Corriente DC de carga R1 200 [mA] Corriente DC de carga R2 200 [mA] Voltaje DC de carga R1 -8.98 [V] Voltaje DC de carga R2 8.98 [V] Potencia en carga R1 1.80 [W] Potencia en carga R2 1.80 [W] Ripple 5.97 % Tabla 3. Valores prácticos. Actividad 1. Medición Valores prácticos Voltaje RMS de entrada al Variac Voltaje RMS de salida del Variac Voltaje RMS de salida al Transformador Voltaje peak de salida del Puente de Graetz Frecuencia de entrada Frecuencia de salida Corriente DC de carga R1 Corriente DC de carga R2 Voltaje DC de carga R1 Voltaje DC de carga R2 Potencia en carga R1 Potencia en carga R2 Ripple
  • Laboratorio de Electrónica Página 9 b) Visualizar las formas de onda de cada componente y obtener la curva de regulación de carga de las salidas. Tabular los voltajes y corrientes AC, DC y el ripple de voltaje en cada paso. Figura 2. Señal de tensión de la red eléctrica y a la salida del Variac. En la figura 2 se observa la señal de tensión de la red eléctrica a la cual se conectará el circuito para la actividad, además se superpone a esta, la señal reducida por el variac. Estas señales no cambiarán para ninguna de las actividades posteriores. Notar que ambas son sinusoidales a una frecuencia de la red eléctrica igual a 50 [Hz] y están relacionadas según la razón calculada anteriormente. La figura 3 muestra las señales de entrada y salida del transformador que, al igual, que en la figura 2, están relacionadas según la razón calculada y ambas están a una frecuencia de 50 [Hz]. En la figura 4, se presentan las señales de tensión a la entrada y salida del Puente rectificador de onda completa con diodos 1N4007, los cuales presentan una caída de tensión de 0.8 [V] cada uno. Por lo que, el peak de tensión no alcanzará el peak de entrada al Puente, además se debe notar que la atenuación de parte del condensador conectado en paralelo es significativa, ya que, se propuso un 5% de ripple. Esta señal, rectificada y atenuada, presenta una componente continua de 9 [V] y oscila a una frecuencia superior de la de entrada, ya que, al ser rectificada duplica su frecuencia a 100 [Hz].
  • Laboratorio de Electrónica Página 10 Figura 3. Señal de tensión a la entrada y salida del Transformador. Figura 4. Señales de tensión a la entrada y salida positiva, del puente de Graetz.
  • Laboratorio de Electrónica Página 11 Figura 5. Señales de tensión en ambas salidas. Figura 6. Señales de corriente en ambas salidas.
  • Laboratorio de Electrónica Página 12 En la figura 5, se presentan las señales de tensión a la salida de la fuente de poder no regulada dual, las cuales poseen una componente continua de ±9 [V] como lo planteado en el enunciado, además se observa que son simétricas respecto al eje del tiempo, por lo que, el diseño y dimensionamiento de cada componente es aceptable según las consideraciones propuestas. Al igual que para la figura 5, en la figura 6, también se observan estas características, pero para las señales de corriente, que en este caso, están atenuadas por la resistencia de carga, ya que, según criterios de diseño no debía sobrepasar los 200 [mA]. Para las señales de corriente en ambas salidas, se debe considerar la razón de la sonda que de 1[V]/1 [mA]. En la tabla 4, se tabularán los datos obtenidos en la prueba de regulación de carga, y dicha curva se dibujará en la figura 7. En las figuras 8, 9, 10, 11 y 12, se graficarán las formas de onda dadas. Tabla 4. Valores medidos, para la curva de regulación. Resistencia de carga VDC VAC IDC IAC Ripple Figura 7. Curva de regulación de carga.
  • Laboratorio de Electrónica Página 13 Figura 8. Señal de tensión de la red eléctrica. Figura 9. Señal de tensión a la entrada y salida del Transformador.
  • Laboratorio de Electrónica Página 14 Figura 10. Señales de tensión a la entrada y salida positiva, del puente de Graetz. Figura 11. Señales de tensión en ambas salidas.
  • Laboratorio de Electrónica Página 15 Figura 12. Señales de corriente en ambas salidas. c) Incorporar a la fuente de poder dual diseñada una etapa de regulación con CI reguladores de tensión 7805 y 7905 para obtener tensiones de salida de ±5 [V]. Verificar su funcionamiento en vacío y con carga. Repetir las mediciones y tabular los datos para cada caso. A la configuración presentada en la figura 1, se le añade una etapa de regulación con CI. Comenzando por la salida positiva, se conecta entre el condensador (C1) y la carga (R2), un regulador de tensión LM7805CT, cuya función es obtener a partir de un voltaje de entrada y mediante un sistema de control en lazo cerrado, una salida continua de +5 [V]. Para la salida negativa, se conecta entre el condensador (C2) y la carga (R1), un regulador de tensión LM7905CT, cuya función es igual a la del regulador anterior, pero con una salida negativa de -5 [V]. Se añade, que para un buen funcionamiento, dimensionado y uso de este tipo de reguladores, se deben conectar adicionalmente condensadores a la entrada y salida de cada uno. Para esto, se estudió el datasheet de cada dispositivo semiconductor y se extrajo, que a la entrada debe conectarse un condensador de 0.33 [uF] y a la salida otro de 0.1 [uF]. El actual circuito se presenta en la figura 13.
  • Laboratorio de Electrónica Página 16 Figura 12. Fuente de Poder regulada dual, mediante CI LM87XX y LM89XX. Luego, para verificar su funcionamiento en carga y vacío, se tabulan los datos obtenidos, en las tablas 5 y 6 a partir de la figura 13 a la 22. Figura 13. Fuente de Poder dual regulada con CI. Verificación a plena carga. Tabla 5. Valores de simulación a plena carga. Medición Valores de simulación Corriente DC de carga R1 111 [mA] Corriente DC de carga R2 108 [mA] Voltaje DC en salida negativa -4.84 [V] Voltaje DC en salida positiva 5.00 [V] Frecuencia de salida negativa 100 [Hz] Frecuencia de salida positiva 103 [Hz] Potencia en carga R1 0.555 [W] Potencia en carga R2 0.525 [W]
  • Laboratorio de Electrónica Página 17 A continuación, de las figuras 14 a la 16, se presentan las formas de onda más relevantes del presente circuito. Figura 14. Señales de tensión en ambas salidas, a plena carga. Figura 15. Señales de tensión a la entrada y salida positiva, del puente de Graetz, a plena carga.
  • Laboratorio de Electrónica Página 18 Figura 16. Señales de corriente en ambas salidas, a plena carga. En la figura 14, se presentan ambas formas de tensión a la salida de la fuente de poder regulada con CI, para ambos casos, la tensión de salida requerida, se regula a partir de los 2.797 [ms], que es lo que se demora el circuito interno en censar, comparar, amplificar y transmitir la señal de control. Además, se debe notar que a partir de este tiempo, la señal es completamente continua y sigue con las especificaciones dadas. Para la figura 15, se extrae que la señal de entrada al Puente de Graetz es completamente sinusoidal y dada por las razones de transformación del Variac monofásico y del transformador a utilizar. Luego, existe una pequeña caída de tensión en los diodos que componen el Puente, por lo que, la amplitud de la señal de salida no alcanza los valores de la entrada. Esta señal de salida está completamente rectificada y atenuada por los condensadores conectados entre la salida del Puente y la entrada al regulador de tensión. Ya que, al estar conectados en paralelo, las capacitancias se suman, por lo que, el ripple de tensión es inferior al 3.2%. En la figura 16, se presentan las señales de corriente a la salida de cada carga, estas poseen las mismas características de tensión en ambas salidas, pero atenuadas según el parámetro de resistencia. Luego, se tabulan los datos prácticos obtenidos en el Laboratorio, en la tabla 6, para la presente situación. Y en las figuras 17, 18 y 19, se dibujas las formas de onda obtenidas.
  • Laboratorio de Electrónica Página 19 Tabla 6. Valores prácticos, a plena carga. Medición Valores prácticos Corriente DC de carga R1 Corriente DC de carga R2 Voltaje DC en salida negativa Voltaje DC en salida positiva Frecuencia de salida negativa Frecuencia de salida positiva Potencia en carga R1 Potencia en carga R2 Figura 17. Señales de tensión en ambas salidas, a plena carga.
  • Laboratorio de Electrónica Página 20 Figura 18. Señales de tensión a la entrada y salida positiva, del puente de Graetz, a plena carga. Figura 19. Señales de corriente en ambas salidas, a plena carga.
  • Laboratorio de Electrónica Página 21 Figura 20. Fuente de Poder dual regulada con CI. Verificación sin carga. Tabla 7. Valores de simulación sin carga. Medición Valores de simulación Corriente DC de carga R1 0 [mA] Corriente DC de carga R2 0 [mA] Voltaje DC en salida negativa -5.65 [V] Voltaje DC en salida positiva 5.00 [V] Frecuencia de salida negativa 102 [Hz] Frecuencia de salida positiva 99.9 [Hz] A continuación, en las figuras 21 y 22, se presentan las formas de onda más relevantes del presente circuito. De las cuales, se extrae que poseen las mismas características que el caso sin carga, aunque solo se modifica la forma de tensión a la salida del Puente de Graetz, ya que, al no tener carga, los condensadores no se descargan por lo que, una vez alcanzada la polarización interna de estos, la tensión se mantiene constante.
  • Laboratorio de Electrónica Página 22 Figura 21. Señales de tensión en ambas salidas, en vacío. Figura 22. Señales de tensión a la entrada y salida positiva, del puente de Graetz, en vacío.
  • Laboratorio de Electrónica Página 23 Luego, se tabulan los datos prácticos obtenidos en el Laboratorio, en la tabla 8, para la presente situación. Y en las figuras 23 y 24, se dibujas las formas de onda obtenidas. Tabla 8. Valores prácticos, en vacío. Medición Valores prácticos Corriente DC de carga R1 Corriente DC de carga R2 Voltaje DC en salida negativa Voltaje DC en salida positiva Frecuencia de salida negativa Frecuencia de salida positiva Figura 23. Señales de tensión en ambas salidas, en vacío.
  • Laboratorio de Electrónica Página 24 Figura 24. Señales de tensión a la entrada y salida positiva, del puente de Graetz, en vacío. d) Utilizando un regulador de tensión integrado LM 317 diseñar una fuente de tensión regulada ajustable. Implementar el diseño con elementos disponibles en pañol. Visualizar las formas de onda en cada componente y obtener la curva de regulación de carga para distintas tensiones de salida. Tabular voltajes y corrientes AC, DC y el ripple de voltaje de salida. Para diseñar esta fuente se utilizará el transformador (T1) ocupado en las actividades anteriores, pero esta vez se conectará alimentando al puente de Graetz con 24 [Vrms]. A la salida del puente se conectará un condensador de 1000 [uF] (C7) para disminuir el ripple y aumentar el valor DC de la señal, también se conectará un condensador de baja capacidad, 0,1 [uF] (C5) para filtrar componentes de alta frecuencia (ruido). A la salida del circuito (posterior a LM317) se conectarán dos potenciómetros (R1 y R3) que son los encargados de regular la tensión de salida mediante la ecuación (1): ( ) A partir de la ecuación 9, se tiene que para obtener una tensión máxima de 25 [V], es necesario que R3=19*R1, con lo cual para una resistencia R1=250 [Ω] se tiene que R3=4750 [Ω]. Paralelo a las resistencias R1 y R3 se encuentra un capacitor de 1[uF] (C9) encargado de aumentar la impedancia de salida y disminuir las componentes AC de la señal. Finalmente la carga del circuito regulador es un potenciómetro (R2), en el cual se medirán tensiones y corrientes como objeto de estudio. Los capacitores C5 y C9 se escogieron según recomendaciones del fabricante enunciadas en datasheet. El circuito a implementar para esta actividad se muestra en la figura 25.
  • Laboratorio de Electrónica Página 25 Figura 25. Esquema circuital fuente de tensión regulada con regulador de tensión integrado LM 317. Tabla 10. Valores de simulación para una voltaje de salida de 25 [V]. Medición Valores de simulación Corriente DC de carga R3 101 [mA] Corriente AC de carga R3 2.65 [uA] Corriente DC de potenciómetro R2 5.00 [mA] Voltaje DC a la salida del puente de Graetz 31.7 [V] Voltaje DC en la carga 25.3 [V] Voltaje AC en la carga 0.66 [mV] Frecuencia de la carga 101 [Hz] Frecuencia de alimentación del transformador 50 [Hz] Potencia en potenciómetro R1 6.25 [mW] Potencia en carga R2 2.55 [W] Potencia en potenciómetro R3 0.12 [mW] Ripple 0.00743 % D1 1N4007 D2 1N4007 D4 1N4007 D3 1N4007 V1 311.127 Vpk 50 Hz 0° C7 1000µF 10% C5 0.1µF 10% U1 LM317AH Vout ADJ Vin R2 500Ω Key=A 50% C9 1µF 10% R3 5kΩ Key=A 95% R1 500Ω Key=A 50% T1 0 1 2 3 4 XSC1 A B Ext Trig + + _ _ + _ Punta1 V: 25.3 V V(p-p): 994 uV V(rms): 25.4 V V(dc): 25.3 V I: 101 mA I(p-p): 3.98 uA I(rms): 102 mA I(cd): 101 mA Frec.: 101 Hz Punta2 V: 31.6 V V(p-p): 929 mV V(rms): 33.1 V V(dc): 30.7 V I: -54.4 nA I(p-p): I(rms): I(cd): Frec.: 100 Hz Punta3 V: 0 V V(p-p): 0 V V(rms): 0 V V(dc): 0 V I: 5.05 mA I(p-p): 203 nA I(rms): 5.09 mA I(cd): 5.05 mA Frec.: 101 Hz Punta4 V: 25.3 V V(p-p): 1.88 mV V(rms): 25.4 V V(dc): 25.3 V I: 5.00 mA I(p-p): 5.00 mA I(rms): 0 A I(cd): 4.52 mA Frec.: 101 Hz
  • Laboratorio de Electrónica Página 26 Tabla 11. Valores obtenidos en laboratorio para voltaje de salida de 25 [V]. Medición Valores prácticos Corriente DC de carga R3 Corriente AC de carga R3 Corriente DC de potenciómetro R2 Voltaje DC a la salida del puente de Graetz Voltaje DC en la carga Voltaje AC en la carga Frecuencia de la carga Frecuencia a la salida del puente de Graetz Potencia en potenciómetro R1 Potencia en carga R2 Potencia en potenciómetro R3 Ripple Luego de simular con los valores ilustrados en la figura 25 para los distintos componentes del circuito se obtuvieron los siguientes resultados, que se muestran en las figuras 26, 27, 28 y 29. Figura 26. Señales de voltaje y corriente a la entrada del transformador (T1).
  • Laboratorio de Electrónica Página 27 Figura 27. Señales de voltaje y corriente a la salida del transformador (T1). A partir de la figura 25 y 26, se puede observar que las señales de corriente y tensión son iguales en ambos lados del transformador (T1), sólo varían sus magnitudes. Existe flujo de corriente hacia el circuito regulador sólo en los instantes en que los condensadores conectados a la salida del puente de Graetz se cargan. Figura 28. Señales de corriente y voltaje a la salida del puente de Graetz.
  • Laboratorio de Electrónica Página 28 Figura 29. Señales de corriente y tensión en la carga de la fuente regulada. En las figuras 30, 31 y 32 se muestran los resultados obtenidos a partir del osciloscopio. Figura 30. Señal de tensión a la entrada del puente de Graetz.
  • Laboratorio de Electrónica Página 29 Figura 31. Señal de tensión a la salida del puente de Graetz. Figura 32. Señal de tensión en la carga. En la tabla 12 se registran los datos obtenidos para la curva de regulación.
  • Laboratorio de Electrónica Página 30 Tabla 12. Registro de datos para la curva de regulación para una tensión de salida de 25 [V]. Corriente de carga Voltaje de carga Tabla 13. Registro de datos para la curva de regulación para una tensión de salida de 15 [V]. Corriente de carga Voltaje de carga Tabla 14. Registro de datos para la curva de regulación para una tensión de salida de 5 [V]. Corriente de carga Voltaje de carga 5. Investigación: - ¿Cómo opera internamente un autotransformador Variac? Un autotransformador Variac es un transformador que posee sólo un devanado, el cual actúa como primario y secundario. En la figura 33 se observa el esquema circuital de un autotransformador Variac.
  • Laboratorio de Electrónica Página 31 Figura 33. Esquema circuital autotransformador Variac. Al poseer un solo devanado, es más barato que un transformador convencional y tiene menos pérdidas por lo que presenta un mejor rendimiento. Además tiene la ventaja de presentar una tensión de cortocircuito baja, pero por su contraparte al producirse un cortocircuito aparecen altas corrientes. Otra falencia es que al ser solo un devanado, el primario con el secundario no se encuentran aislados eléctricamente. Suponiendo que el autotransformador de la figura 33 tiene una relación de transformación 5000/50 [V], la tensión entre los terminales A y A’ es 5000 [V] y entre a y a’ es 50 [V], siendo A’=a’ un borne común. En caso de que el punto A por accidente quede conectado a tierra, en el punto A’ aparecerá una tensión de 5000 [V], en el secundario la tensión entre los terminales seguirá siendo la misma entre sus bornes pero con respecto a tierra será a’=5000 [V] y a=4950 [V] lo cual es muy peligroso para el manipulador. Para reducir el riesgo se debe conectar el borne A’ a tierra. A los autotransformadores en que el terminal a no es fijo, es decir se mueve mediante un cursor, por lo cual se puede obtener un voltaje variable en la salida, se les denomina Variac. En la figura 34 se muestra un autotransformador Variac. Figura 34. Fotografía de un autotransformador Variac real.
  • Laboratorio de Electrónica Página 32 - ¿Qué tipo de condensadores recomienda el fabricante para la etapa de regulación con CI? ¿Por qué recomienda el uso de este tipo de condensadores por sobre los de tipo electrolítico? El fabricante recomienda condensadores de tantalio para la etapa de regulación con CI. Se recomiendan los condensadores de tantalio porque a diferencia de los capacitores electrolitos de aluminio, son más estables, precisos, por unidad de volumen tienen mayor capacitancia, corrientes de pérdida bajas y una baja impedancia a frecuencias altas. 6. Objetivos. 1. ¿Es posible implementar una fuente de tensión regulada variable utilizando un CI 78XX? Es posible implementar una fuente de tensión utilizando un CI 78XX, pero no es posible implementar una fuente de tensión regulada que sea variable usando CI 78XX, debido a que la tensión de salida está dada por el valor XX, siendo ésta tensión constante y dada por el valor XX [Vdc]. 2. Revisar rangos de potencia en que los reguladores 7805 y 7815 pueden operar. La familia de los CI 78XX pueden operar dentro de un rango de potencias de 0 [W] a 15 [W]. 7. Pauta de evaluación. Ítem Máx. Puntaje Presentación 1.0 Investigación 0.5 Listado de materiales y equipos 1.0 Descripción de actividades 1.5 Simulaciones 1.0 Diseño y cálculos 1.0 TOTAL