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FUENTE DUAL VARIABLE DE VOLTAJE

FRANCISCO JAVIER RODRIGUEZALEXIS PEDROZA

DIRSEO OLMOS CASANOVA

SENACENTRO DE ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACION INDUSTRIAL “CEAI”

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL SANTIAGO DE CALI

2010

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FUENTE DUAL VARIABLE DE VOLTAJE

FRANCISCO JAVIER RODRIGUEZALEXIS PEDROZA

DIRSEO OLMOS CASANOVA

Trabajo escrito para la asignatura:Tecnología en automatización industrial.

Profesor:Carlos Urrutia astaiza

SENACENTRO DE ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACION INDUSTRIAL “CEAI”

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL SANTIAGO DE CALI

2010

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CONTENIDO PAG

1. OBJETIVO1.1 OBJETIVO ESPECIFICOS 4.

2. PROYECTO FUENTE DUAL- VARIABLE2.1 ELEMENTOS QUE LA COMPONEN 5. 2.2 PARTES QUE LO INTEGRARAN 6.2.3 FORMAS DE ONDA 7-10.2.4 DATASHET DE LOS REGULADORES 11-12.2.5 FUENTE EN PROTOBOARD 13.2.6 FUENTE EN BAQUELITA 14-15.

2.7 FUENTE TERMINADA 16.3. CONCLUSIONES

3.1 ALCANCE DEL PROYECTO 17. 3.2 BENEFICIOS DEL PROYECTO 17. 3.3 IMPACTO DEL PROYECTO 17. 3.4 RESULTADOS DEL PROYECTO 17. 3.5 RECOMENDACIONES 17.

4. COSTOS 18.

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1. OBJETIVOS

DESARROLLO, IMPLEMENTACION Y MANTENIMIENTO DE UNA FUENTE DUAL Y VARIABLE DE VOLTAJE.

1.1OBJETIVOS ESPECIFICOS

APRENDER A MANEJAR SIMULADORES GRAFICOS COMO PROTEUS TANTO EN ISIS COMO EN ARES.

CONOCER, ENTENDER Y APRENDER EL FUNCIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA FUENTE DE VOLTAJE.

MONTAR, TOMAR MEDIDAS Y CORREGIR ERRORES EN PROTOBOARD MANEJAR LOS OSCILOSCOPIOS MANEJAR LOS MULTIMETROS, CAUTIN, PINZAS Y CORTAS FRIOS APRENDER A PLASMAR CIRCUITOS EN BAQUELITAS VIRGENES COMO

APRENDER A QUEMARLOS. DETERMINAR ERRORES Y POSIBLES FALLAS, PARA GENERAR EL

MANTENIMIENTO A LLEVAR A LA FUENTE.

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TR1

TRAN-2P3S

BR1

W06G

C14700u

C2100n

C34700u

C4100n

VI3

VO2

ADJ

1

U1LM317T

D1

1N4004

RV1

5k

R1240 D2

1N4004

C510u

C610u

R21.5k

D3LED-GREEN

VI2

VO3

ADJ

1

U2LM337T

RV2

5k

R3120 D4

1N4004

D5

1N4004

C710u

C810u

R41.5k

D6LED-RED

TR1(S1)

+88.8

Volts

+88.8

Volts

123

J1

TBLOCK-I3

123

J2

TBLOCK-I3

2. CIRCUITO (FUENTE DUAL VARIABLE DE VOLTAJE)

2.1ELEMENTOS QUE LA COMPONENRESISTENCIAS CAPACITORES DIODOS TRANSFORMADOR INTEGRADOS miscelánea

2 de 1.5kΩ a 1w 2 de 3300uF a 35velectrolíticos

4diodos 1n4004

1transformador de (110-120)Vac a 24(pico- pico)Vac con tap- central a 1A

REGULADOR LM317TLM337T

fusible de 2a

1 de 240Ω a 1w1 de 120Ω a 1w

2 de 0.1uf a 50velectrolíticos

2 diodos led interruptor

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2 potenciómetros de 5kΩ

4 de 10uf a 35velectrolíticos

1puente rectificador de1.5A(w06m)

2 borneras y caja

2.2PARTES DE LA FUENTE Y SU FUNCIONAMIENTO

INTERRUPTO PERMITE EL ENCENDIDO Y APAGADO DE LA FUENTE

FUSIBLE SIRVE COMO PROTECCION CONTRA SOBRE CORRIENTES…. SUPERIORES A 2 AMPERIOS… PUES TENGAMOS EN CUENTA QUE NUESTRO CIRCUITO TRABAJA CON 1 AMPERIO, (CASI TODOS SUS ELEMENTOS) Y CORRIENTES SUPERIORES PUEDEN DAÑARLO…………. EL PRIMER ELEMENTO QUE SE DAÑARIA ES NUESTRO PUENTE RECTIFICADOR QUE TRABAJA CON 1.5 AMPERIOS, COMO TAMBIEN NUESTRO TRANSFORMADOR QUE ES DE 1 AMPERIO.

TRANSFORMADOR TRABAJA CON 110V O 120V PICO EN SU PRIMARIO Y ENTREGA EN SU SECUNDARIO 12V PICO…..24V PICO A PICO………….A 1 AMPERIO………….EL TRANSFORMADOR ES CON TAP- CENTRAL LO QUE NOS PERMITE PODER REALIZAR UNA FUENTE DUAL (POSITIVO – NEGATIVO). RECORDEMOS QUE SON VOLTAJES ALTERNOS COMO LAS CORRIENTE(VAC)

PUENTE RECTIFICADOR

SU REFERENCIA ES W06M ES DE UN 1.5 AMPERIOS……. SU FUNCION ES RECTIFICAR LA SENAL ALTERNA Y CONVERTIRLA EN CONTINUA O MEJOR DICHO CONVERTIR LA SEÑAL NEGATIVA EN SEÑAL POSITIVA PERO EN SU EQUIVALENTE DE TIEMPO.

FILTRADO LOS ELEMENTOS DE FILTRADO LO COMPONEN LOS CAPACITORES, DEJAN LA SEÑAL CONTINUA “CC” EN SEÑAL DC PERO CON RUIDO (RIZADO).NOS PODEMOS DAR CUENTA QUE EL PRIMER CAPACITOR DESPUES DEL PUENTE ES DE 3300µF RELATIVAMENTE ALTO COMPARADO A LOS OTROS PUES RECORDEMOS QUE ENTRE MAS ALTO ES EL CAPACITOR MENOR ES EL RIZADO.RECORDEMOS QUE EL VOLTAJE DE TRABAJO DEL CAPACITOR DEBE SER SUFICIENTE PARA PODER OPERAR EL VOLTAJE TOTAL DE LA FUENTE POR ESO ESTOS CAPACITORES SON DE 35V “CASI TODOS” Y 50V…… PUES RECORDEMOS QUE LA FUENTE EL VOLTAJE MAXIMO QUE VA A ENTREGAR ES DE 34.18V(VDC)

REGULADOR EN EL FUENTE TENEMOS DOS REGULADORES UNO POSITIVO LM317T Y OTRO NEGATIVO LM337T, LA FUNCION DE UN REGULADOR ES TRATAR DE FIJAR EL VOLTAJE LOS MAS DC POSIBLE ELIMINANDO EL RUIDO... COMO PODEMOS OBSERVAR ESTOS REGULADORES TIENE DIODOS CONECTADOS ENTRE ENTRADA Y SALIDA……. SALIDA Y ADJ ESTO EVITA QUE SEAN OPERADOS CON LA POLARIZACION EQUIVOCA A SU FUNCIONAMIENTO

VARIADORES DE VOLTAJE

LOS POTENCIOMETROS EN CONFIGURACION DE DIVISOR DE VOLTAJE, NOS PERMITEN TENER UNA SALIDA DE 1.28VDC A 17.76VDC

INDICADORES LOS DIODOS LED NOS PERMITEN INDICAR CON SU LUMINOSIDAD LA CANTIDAD DE VOLTAJE EN ESA ETAPA O SIMPLEMENTE PARA INDICAR QUE TIENE VOLTAJE…. RECORDEMOS QUE LED ES UN DIODO Y LOS DIODOS EN POLARIZACION DIRECTA SE COMPORTAN COMO UN CORTO Y SU RESISTENCIA ES MUY PEQUEÑA POR LO TANTO NECESITAMOS CONECTARLE UNA RESISTENCIA EN SERIE CON EL LED PARA EVITAR QUE LA CORRIENTE QUE

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PASA QUEME EL DIODO.

2.3FORMAS DE ONDAS

SALIDA DEL TRANSFORMADOR

14.40Vrms un extremo y el tap-central

14.40Vrms un extremo y el tap-central

28.8Vrms en sus extremos

COMO SE OBSERVA EN LA GRAFICA

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SALIDA DEL RECTIFICADOR

Tenemos 20.36 Vp y notamos que la onda la parte negativa se convierte en positiva ahora tenemos un voltaje continuo.

SALIDA DE LOS CONDENSADORES (FILTRO)

Tenemos 20.36 Vp y notamos que tenemos un voltaje Dc pero con ruido

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SALIDA DEL REGULADOR LM317T

Tenemos 17.8 Vdc…. Como podemos observar todavía tenemos un poquito de rizado…

SALIDA DEL REGULADOR LM 337TTenemos -18.6 Vdc……

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SALIDA POSITIVA DE LA FUENTE

17.8 Vdc el rizado es muy mínimo…………. Todavía existe

SALIDA NEGATIVA DE LA FUENTE

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18.6 Vdc todavía hay rizado pero muy mínimo

2.4DATASHET DE LOS REGULADORES

Este circuito integrado monolítico es un ajustable terminal El regulador de voltaje positivo diseñado para proporcionar más de 1.5A De carga de corriente con un voltaje del salida ajustable por encima de un 1.2 a 37V. Emplea corriente interna, El cierre térmico y área de compensación segura.

DATOS DEL LM317T DE NUESTRA FUENTE

potenciómetro Corriente(Iadj) Vref(VR1) Vout

5kΩ 32.5µA 0.81v 17.9v

2.5kΩ 50µA 1.25v 14.4v

0kΩ 50µA 1.25v 1.28v

LM 317T

Ci =0.1µF Ci es requerido cuando el regulador está localizado una distancia apreciable del filtro de suministro de poder.

Co =10µF Co no se necesita para la estabilidad, sin embargo, mejora la respuesta transitoria

Iadj Desde que IADJ es controlado a menos de 100µA, el error asociado con este término es despreciable en la mayoría de las aplicaciones.

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La salida de corriente excede los 1.5A Salida Ajustable Entre 1. 2V y 37V protección de sobrecarga térmica interior Limitando corriente de corto circuito interna Salida del transistor segura área de compensación operada el Paquete A-220

DATOS DEL LM 337T DE NUESTRA FUENTE

potenciómetro Corriente (Iadj) Vref (Vr1) Vout

5kΩ -158µA -0.45v -18.6v2.5kΩ -158µA -0.85v -18.6v

0kΩ -67µA -1.25v -1.30v

Cin Es requerido si el regulador esta localizado a mas de 4 pulgadas del filtro de suministro de poderSe recomienda un capacitor de 1.µF solido de tantalio o 10µF aluminio electrolítico

Co Es necesario para la estabilidadSe recomienda capacitor de 1µF solido de tantalio o 10µF aluminio electrolítico

CAdj Este condensador (CAdj) previene que el Rizado sea amplificado como el voltaje salida incrementado.

LM 337T

El LM337 es un regulador de voltaje ajustable negativo de 3-terminales capaz de proporcionar de 1.5 A por encima , un rango de voltaje de salida -1.2 V a -37 V. Este regulador de voltaje es excepcionalmente fácil usar y requiere sólo dos resistencias externas para fijar el voltaje de salida. Más allá, emplea la corriente interior limite, el cierre térmico y la compensación del área segura, haciéndole esencialmente prueba de la ruptura. El LM337 sirve para una variedad de aplicaciones incluyendo localmente, en tarjeta de regulación. Este dispositivo también puede usarse para hacer un salida programada de un regulador, o conectando una resistencia fija entre el El ajuste y salida, el LM337 puede usarse como un regulador de corriente de precisión.

LOS DIODOS DE PROTECCIONESCuando se usan los condensadores externos con cualquier regulador de circuito integrado a veces es necesario agregar los diodos de protecciones para prevenir los condensadores se descarguen a través de los puntos actuales entre el regulador.

Figure 18 muestras el LM337 con los recomendamos los diodos de protecciones para los voltajes del rendimiento más de -25 V o Valores altos de capacitancia (CO> 25 F, CAdj> 10 F). El Diodo D1 le impide a CO descargar por el regulador durante una entrada En corto circuito. Diodo que D2 protege que la ganancia del condensador CAdj Se descargue a través del regulador durante una salida de corto circuito.

La combinación de diodos D1 y D2 previene CAdj se Descargue a través del IC durante un corto circuito en la entrada.

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2.5FUENTE EN PROTOBOARD

DATOS TOMADOS EN LA PROTOBOARDtransformador rectificador capacitor regulador voltaje de

salida mínimo

corriente por los led

voltaje total

14.4 Vrms 14.36Vrms 18.8V DC 17.27V

DC

1.23V

DC

10.22mA

14.4 Vrms 14.36Vrms -18.64VDC

-17.12VDC

-1.30VDC

-10.23mA

DE DOBLE CLICK “SOBRE EL ICONO DE VIDEO FUENTE” Y PODRA VER EL VIDEO “reproductor de Windows media”

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2.6 FUENTE EN BAQUELITA

2.6.1 DISEÑO EN ARES DEL CIRCUITO

Imagen circuito impreso con papel imagen elementos del circuito impresoPropalcotex con papel propalcotex (REALIZAR

DESPUES DE QUEMAR LA BAQUELITA)

Papel propalcotex

IMPRESION

80gramos de 1 cara

Limpieza de la baquelita con esponjilla de brillo en movimiento circular, imprimir el diseño en impresora laser a tóner o impresora de tóner o por defecto utilizar fotocopiadora de tóner, la impresión se realiza sobre la cara esmaltada (brillante o lisa ) del papel.

Planchado (con lógico plancha de buena temperatura), unir la cara esmaltada (donde está el impreso) del papel con la cara que tiene cobre de la baquelita, luego planchar hasta obtener una tonalidad pareja de café semi-oscuro sobre la superficie del papel, cuando lo obtenemos sumergir en agua fría durante 30 minutos o mas tiempo.

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Luego retirar el papel con cuidado. Y hasta lista para quemar

2.6.2 QUEMAR LA BAQUELITA

2.6.3 SOLDADURA DE ELEMENTOS

ESTAÑO SOLDADURA

De acuerdo al cautín(watios) es el grueso del

estaño a utilizar

Utilizar pomada (impregnar el elemento con la pomada) calentar el elemento con el cautín y luego colocar el estaño…… la soldadura de este circuito debe ser muy detallada pues como pueden observar es un circuito pequeño y cualquier error en la soldadura nos pueden ocasionar cortos o daño irreparable en el circuito…… se recomienda revisar el circuito en conductividad de pistas después de la soldada de elementos.

QUIMICO Quemar baquela

Percloruro1 bolsa

Recipiente con agua caliente (hirviendo) la cantidad de agua apenas debe sumergir la baquelita (no mucha cantidad).

Echar el percloruro y balancear el recipiente para ayudar a la mezcla, sumergir la baquela y mantener el balanceo el recipiente…. luego retirarla (cuando tengamos la forma del circuito. Luego limpiar la baquela con esponja de brillo y agua fría.

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2.7 FUENTE TERMINADA

VIDEO FUENTE

FUENTE

SE INSTALO EN UNA CAJA PLASTICA CON 3 CONECTORES PARA FUENTE, FUSIBLE, 2 POTENCIOMETROS SUS RESPECTIVAS PERILLAS, 2 LED, UN

INTERRUPTOR, EL TRANSFORMADOR……….. LA INSTALACION EN LA CAJA SE GARANTIZO TOTAL AISLAMIENTO Y VENTILACION PARA EVITAR SOBRECALENTAMIENTO Y TAMBIEN QUE LOS REGULADORES(SUS

DICIPADORES) NO TOQUEN LOS CABLES DE CONEXIÓN.

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3 .CONCLUSIONES

3.1 ALCANCES DEL PROYECTO

LA FUENTE SERA PRESENTADA EN CIRCUITO IMPRESO, PREVIAMENTE ORGANIZADA Y CONSTRUIDA EN UNA CAJA DE FUENTE…. LA FUENTE SE MOSTRARA FUNCIONANDO Y LOS INTEGRANTES LA CONSERVARAN.

3.2 BENEFICIOS DEL PROYECTO

QUE NOSOTROS TENDREMOS UNA FUENTE VARIABLE PARA EL RESTO DE NUESTRA TECNOLOGIA LA CUAL NOS PERMITIRA REALIZAR PRUEBAS EN LA CASA O EN EL MISMO SENA SIN NECESIDAD DE DIRIGIRNOS A UN LABORATORIA DE ELECTRONICA.

3.3 IMPACTO DEL PROYECTO

APRENDER A DISEÑAR Y MONTAR UN CIRCUITO COMO FUENTE DE ALIMENTACION COMO A REALIZAR MANTENIMIENTO A LA MISMA.

3.4 RESULTADOS DEL PROYECTO

FUENTE DUAL Y VARIABLE DE TENSION…… CON UTILIDAD COMO MINIMO DE 1 AÑO Y MEDIO.CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS SOBRE ELECTRONICA TANTO PRACTICOS COMO TEORICOS.

3.5 RECOMENDACIONES

NO EXCEDER MAS DE 1.5 AMPERIOS PUES ALGUNOS ELEMENTOS PODRIAN DAÑARSE.

MUCHO CUIDADO CON LA POLARIZACION DE LOS CONDENSADORES. REVISAR QUE LA RESISTENCIA EN SERIE CON EL LED SEA LA

ADECUADA Y ESTE FUNCIONANDO. SI ALGUNOS DE LOS ELEMENTOS SE LES CALIENTA DESCONECTAR LA

FUENTE Y REVISAR SU POLARIDAD Y LA CORRIENTE O VOLTAJE QUE LES ESTA LLEGANDO

CON EL DISEÑO EN LA BAQUELITA CUIDADO CON CORTO CIRCUITAR PISTAS.

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4. COSTOS

CANTIDAD PRECIOTRANSFORMADOR 1 $12.500

BORNERAS DE 3 PIN 2 $1.200

PUENTE RECTIFICADOR

1 $600

DIODOS 1N4004 4 $200

BROCA 1/16 1 $500

BOLSA DE PERCLORURO

1 $800

CABLE DUPLEX 2X16 CENTELSA

1 METRO $800

CAJA PLASTICA 1 $2200

AISLANTES PLASTICOS

2 $400

TORNILLOS CON TUERCAS

4 $200

PAPEL PROPALCOTEX

PLIEGO $900

LM317T 1 $1.300

LM337T 1 $1.500

RESISTENCIAS 1W 6 $600

DISIPADORES 2

POTENCIOMETROS 5K

1 $3.000

CAPA- ELECTR 3300uF

2

CAPA-ELEC10uF

4

CAP-ELECTR0.1uF

2

PORTAFUSIBLE 1

INTERRUPTOR 1 $1.100

CONECTORES PARA FUENTE

3

ESTAÑO