Regulador para la corriente alterna filtrada


Compartir este enlace:Share on Facebook4Share on Google+0Tweet about this on TwitterShare on Tumblr0Share on LinkedIn0

Anterior: Filtro.

Regulador

Hasta el momento se ha rectificado y filtrado la tensión alterna obtenida del secundario del transformador, el filtrado se ha hecho procurando que la tensión rizo pico pico Vppr sea aproximadamente 10% de la tensión de pico (Vp-1,4); como se comentó en la sección anterior esto se hace para no provocar que por los diodos rectificadores y por la bobina del secundario circule demasiada corriente como para dañarlos; si se mide la tensión que se obtiene a la salida del filtro sobre la resistencia de carga con un osciloscopio, se observará que la tensión no es totalmente continua sino que tendrá un rizo. Ocurre que si se cambia la resistencia de carga, la tensión continua medida también variará, para evitar estas situaciones es necesario regular la tensión continua que sale del filtro.  Para obtener la tensión totalmente continua, esto es sin rizo, y que esta no varié al cambiar la resistencia de carga se utiliza el regulador, el cual se puede hacer mediante diodos  zener y transistores; pero existen reguladores integrados que serán los que se utilizarán ya que son confiables, baratos y fáciles de utilizar; la idea de lo que se hará se resume en la siguiente figura

regulador

Como se puede ver lo que se hará será pasar la corriente filtrada a través del regulador integrado, del cual se obtendrá una corriente continua pura. Se utilizarán los reguladores de la serie 78XX para obtener salidas en continua de valores fijos tales como 5V, 12V, 24V entre otros, la hoja de datos de estos integrados se puede ver aquí;  también existe la serie 79XX a partir de los cuales se obtienen valores negativos de continua, tales como -5V, -12V, -24V entre otros, la hoja de datos de esta serie se puede ver aquí; hay varios tipos de encapsulados, los que se usarán serán los del tipo TO-220, algunos de los cuales se pueden ver en la siguiente imagen.

78xx

Las características que hay que tener presentes de estos integrados son:

  • Tienen 3 pines de conexión los cuales son la entrada(input), el tierra(GND) y la salida(output).
  • Pueden conducir una corriente continua de 1A, un poco mas según la hoja de datos, es necesario colocarles un radiador, ya que se calientan.
  • Protección térmica interna.
  • protección contra cortocircuitos.

La denominación de los pines y el símbolo del integrado a continuación:

78xx 79xx

En la hoja  de datos se recomienda que  a la entrada del integrado hay que colocar un condensador de desacoplo de 330nF para evitar posibles oscilaciones o ruido debidas a la propia inductancia del cable o pista que une el condensador de filtro a la entrada del regulador, esto va depender de cuan alejado esté el regulador del condensador de filtro; también recomienda que a la salida del regulador se coloque un condensador de 100nF para reducir los transitorios que pueden producirse en la salida; una condición mas que debe cumplirse para que el regulador trabaje bien, es que para la tensión de entrada del regulador la cual consta de una tensión continua mas una tensión de rizo, debe ocurrir que la tensión continua de entrada tendrá que ser mayor en 3V o mas a la tensión de salida del regulador, de lo contrario el regulador no trabajará de forma correcta, la tensión de entrada al regulador en continua se puede medir con un multitester y si esa medida es mayor en 3V a la tensión de salida del regulador, el regulador trabajará bien, en realidad puede ser un poco menos de 3V, para eso ver la hoja de datos del regulador a usar, pero para asegurarse se asume que tiene que ser 3V; entonces la forma en que hay que preparar el regulador,  por ejemplo para el 7812 sería así:

7812

El voltaje en la salida pude variar ligeramente para eso ver la hoja de datos, por ejemplo para 12V la salida puede estar entre ±4% de 12, es decir entre 11,5V y 12,5V.

El esquema general para una fuente de alimentación, cuya salida en continua sea un valor fijo que dependa del valor del regulador 78XX, es el que se muestra a continuación.

fuente

Se ha estado preparando unos materiales para una fuente de alimentación con un transformador que en el secundario da un Veficaz=12VCA, con lo cual se tendrá un Vpico=Vp=12*(√2)VCA de aquí Vp=17VCA; que luego al pasar por los diodos se obtendrá una tensión rectificada cuyo valor máximo será Vmáx=(Vp-1,4), lo cual da Vmáx=15,6VCA; se ha hechos los cálculos para que cuando por la fuente circule una corriente de 1A la tensión rectificada filtrada tenga un rizado cuyo Vppr=10%Vmáx esto es Vppr=1,56V; la tensión filtrada tendrá una componente continua y una componente alterna, en forma aproximada se puede calcular la componente continua como VCD=Vmáx-(Vppr/2), habrá una tensión mínima en la entrada que será igual a Vmín=Vmáx-Vppr de aquí para esta fuente la tensión de entrada mínima será Vmín=15,6-1,56 lo cual da Vmín=14V, conociendo este valor se puede ver que reguladores se pueden utilizar en esta fuente si se quiere una salida en continua fija y que trabaje de forma adecuada, para este caso el valor de Vmín=Vent de entrada en el regulador será 14V y como la entrada del regulador debe ser mayor en 3V(ver VDROP en la hoja de datos) a la salida del regulador, entonces Vsal=Vent-3v de aquí Vsal=Vmín-3=14v-3v lo que resulta VCD=11V, para asegurarse que la fuente trabaje en forma adecuada se puede utilizar reguladores fijos cuya salidas sean menores a 11V como por ejemplo el 7810 que tiene una salida en continua de 10V o el 7805 que tiene una salida de 5V, en la práctica podríamos hacer la prueba también para el 7812 el cual debería tener una salida de 12V y ver como responde.

Aquí se deja un vídeo relacionado con este tema:

 

Para este caso por ejemplo vamos a preparar una fuente de alimentación en el cual se obtenga una salida de un valor fijo en continua de 9V.

A la lista de materiales hay que agregarle lo siguiente:

  • Un 7809 con encapsulado TO-220, con el cual se puede obtener hasta 1A en corriente continua.
  • Un radiador para el 7809.

El esquema para esta fuente de alimentación será:

fuente DE 9V

Hasta aquí se ha llegado con lo básico para implementar una fuente de alimentación, en lo que sigue se verán algunas fuentes de alimentación que serán muy útiles, pero todas partiendo de lo visto hasta aquí.

 

Anterior: Filtro.

Siguiente: Fuentes.

Compartir este enlace:Share on Facebook4Share on Google+0Tweet about this on TwitterShare on Tumblr0Share on LinkedIn0