Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas

Profesor: Alfonso Chang Moreno

Grupo 21S

Ingeniería Electrónica

Materia: Mediciones Eléctricas

Integrantes:

Freddy Edgar Martínez Vargas

Lidia Gabriela Vilches Ortega

Saúl Sosa Rentería

Julio César Vázquez Quevedo

Fuente de voltaje

Marco Teórico

R e s i s t e n c i a s : P o d e m o s d e f i n i r l a r e s i s t e n c i a c o m o a q u e l componente que opone cierta dificultad al paso de la corriente eléctrica. Es decir, ofrece resistencia a dejarse atravesar por la corriente eléctrica en los más variados valores según el tipo de componente, de modo que pueden cumplir diversas funciones tales como la polarización de carga, limitadores de tensión, etc.

Las resistencias, son los elementos que más abundan en los circuitos electrónicos. Cuando destapemos cualquier caja que contenga semiconductores las veremos con profusión, distinguidas en seguida por aros de vivos colores que las envuelven y que, indican el valor de su resistencia óhmica, de acuerdo con su código.

Capacitor: Es un dispositivo pasivo, utilizado

en electricidad y electrónica, capaz de

almacenar energíasustentando un campo eléctrico.

Está formado por un par de superficies conductoras,

generalmente en forma de láminas oplacas, en

situación de influencia total (esto es, que todas

las líneas de campo eléctrico que parten de una van a

parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o

por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de

potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y

negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.

Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga

ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser

introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de

almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma

energía que cede después durante el periodo de descarga.

Diodo: Es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad;

consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.

De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.

Transformador: El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

LM317: Es un regulador de tensión ajustable de tres terminales, capaz de suministrar en condiciones normales 1.5 A, en un rango que va desde 1,2 hasta 37 Voltios. Es uno de los primeros reguladores ajustables de la historia.Para su empleo solo requiere dos resistores exteriores para conseguir el valor de salida. De hecho la línea de carga y regulación es mejor que en los reguladores fijos. Además de las mejores características respecto a los reguladores fijos, dispone de protección por limitación de corriente y exceso de temperatura, siendo funcional la protección por sobrecarga, incluso si el terminal de regulación está desconectado.

LM337: Es un regulador de tres terminales de voltaje negativo capaz de entregar 100 mA y un rango de salida de 1.2 a 37 volts. Requiere solo dos resistores para

fijar la tensión de salida, además las regulaciones de línea y de carga son mejores que la de los reguladores fijos.Además de su mejor rendimiento sobre los reguladores fijos, el LM337 ofrece una protección completa contra sobrecarga. Incluyendo en el chip un limitador de corriente y protección contra sobrecarga térmica. Todas las protecciones de sobrecarga permanecen funcionales aún cuando la terminal de ajuste esté desconectada.

LM7805: Forma parte de la familia de reguladores de tensión positiva 78xx. Este componente es muy utilizado en fuentes de tensión para ajustar el voltaje para obtener una tensión de 5v soportando 1ª. Es de fácil montaje pues solo necesita de una resistencia de masa y una entrada de voltaje. La salida de tensión entregada es muy utilizada para alimentar otros circuitos en general para circuitos digitales o TTL.

LM555: es un circuito integrado (chip) que se utiliza en una variedad de temporizador y se

aplica en la generación de pulsos y de oscilaciones. El 555 puede ser utilizado para

proporcionar retardos de tiempo, como un oscilador, y como un circuito integrado flip-flop. Sus

derivados proporcionan hasta cuatro circuitos de sincronización en un solo paquete.

GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la

alimentación, generalmente tierra (masa).

Disparo (normalmente la 2): Es donde se establece el inicio

del tiempo de retardo si el 555 es configurado como

monoestable. Este proceso de disparo ocurre cuando esta

patilla tiene menos de 1/3 del voltaje de alimentación. Este

pulso debe ser de corta duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se

quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya

sea que esté conectado como monoestable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el

voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 V. Esta salida se puede obligar a

estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reinicio (normalmente la 4).

Reinicio (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la

patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que

conectarla a alimentación para evitar que el temporizador se reinicie.

Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de

controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica

como Vcc -1.7 V) hasta casi 0 V (aprox. 2 V menos). Así es posible modificar los tiempos.

Puede también configurarse para, por ejemplo, generar pulsos en rampa.

Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que se utiliza para

poner la salida a nivel bajo.

Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador

externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

Voltaje de alimentación (VCC) (normalmente la 8): es la patilla donde se conecta el

voltaje de alimentación que va de 4.5 V hasta 16 V.

Fuente de Voltaje: Es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de

suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los

distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta. Las fuentes de alimentación,

para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de

alimentación lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseño relativamente simple,

que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar,

sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de la

misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será

más compleja y por tanto más susceptible a averías.

La fuente se compone de cuatro bloques principalmente:

Transformador, Rectificador, Filtro y Regulador o Estabilizador.

Desarrollo:

Para hacer nuestra fuente de voltaje primero reunimos esta lista de materiales:

1 transformador de 120v-24v de 2ª 1 puente de diodos 2 capacitores 4700 µF 3 capacitores 0.1 µF 2 capacitores 1 µF 1 capacitor 10 µF 4 LEDs 4 diodos 1N4001 2 potenciometros 3kΩ 1 potenciometro 1MΩ 4 resistencias 270Ω 2 resistencias 1.5kΩ 1 resistencia 15kΩ 1 LM337 1 LM317 1 LM7805 1 LM555 Cable

Este es el diagrama del circuito de la fuente que armamos.

Al circuito anterior le hicimos algunos ajustes, le cambiamos los potenciómetros por unos de 5k por que no existen de 3k y el capacitor del oscilador para que oscilara bien.

Esta es la fuente ya armada en protoboarts