p2_fuentes de alimentación

26
Práctica 2 Laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos I Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniería Eléctrica 1 PRÁCTICA 2 FUENTES DE ALIMENTACIÓN DE CORRIENTE DIRECTA 1. OBJETIVOS. Familiarizarse con los controles de las fuentes de alimentación de corriente directa instaladas en los laboratorios de Electrotecnia. Medir el margen de la variación de tensión cuando se varía el control de salida de tensión del mínimo al máximo. Determinar la regulación de tensión. Observar el comportamiento del limitador de la intensidad de corriente. 2. CONSIDERACIONES TEÓRICAS. Para hacer que la tensión eléctrica de alimentación, que normalmente se suministra en los servicios de baja tensión, de 127 [V], 60 [Hz], sea conveniente para alimentar los circuitos o equipos eléctricos de corriente directa, se utiliza una fuente de energía, en la cual se convierte la energía de corriente alterna en una tensión o corriente apropiada de corriente directa, estas fuentes pueden dar una tensión fija o una tensión variable, ambas reguladas. Esta práctica trata acerca de las fuentes de tensión reguladas, ya que son las que se tienen instaladas en los Laboratorios de Electrotecnia. En la figura 1, se muestra un diagrama a bloques de la operación de una fuente de energía. En ella se puede observar que la tensión de entrada de 127 [V], la cual proviene de una fuente de Corriente alterna con una frecuencia de 60 [Hz], se reduce por medio de un transformador, el cambio inicial de la tensión permite que la fuente entregue un nivel de tensión diferente a la tensión de la línea de alimentación (127 [V]). Luego la tensión transformada, todavía de 60 [Hz], se introduce a un conjunto de diodos llamado rectificador, tal rectificador convierte la tensión de corriente alterna a una tensión de corriente directa, llamada tensión rectificada. La onda rectificada se pasa por un filtro el cual suaviza o elimina la variación o rizado de la onda. Los filtros pueden eliminar la mayor parte, pero no todo el rizado de una señal. Consecuentemente, la salida del filtro es una señal de corriente directa con una componente pequeña de corriente alterna

Upload: josue-ruiz

Post on 11-Sep-2015

221 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

electrotecnia 1 ESIMEZ

TRANSCRIPT

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 1

    PRCTICA 2

    FUENTES DE ALIMENTACIN DE CORRIENTE DIRECTA

    1. OBJETIVOS.

    Familiarizarse con los controles de las fuentes de alimentacin de corriente directa instaladas en los laboratorios de Electrotecnia.

    Medir el margen de la variacin de tensin cuando se vara el control de salida de tensin del mnimo al mximo.

    Determinar la regulacin de tensin.

    Observar el comportamiento del limitador de la intensidad de corriente.

    2. CONSIDERACIONES TERICAS.

    Para hacer que la tensin elctrica de alimentacin, que normalmente se

    suministra en los servicios de baja tensin, de 127 [V], 60 [Hz], sea conveniente para

    alimentar los circuitos o equipos elctricos de corriente directa, se utiliza una fuente de

    energa, en la cual se convierte la energa de corriente alterna en una tensin o corriente

    apropiada de corriente directa, estas fuentes pueden dar una tensin fija o una tensin

    variable, ambas reguladas. Esta prctica trata acerca de las fuentes de tensin

    reguladas, ya que son las que se tienen instaladas en los Laboratorios de Electrotecnia.

    En la figura 1, se muestra un diagrama a bloques de la operacin de una fuente de

    energa. En ella se puede observar que la tensin de entrada de 127 [V], la cual proviene

    de una fuente de Corriente alterna con una frecuencia de 60 [Hz], se reduce por medio de

    un transformador, el cambio inicial de la tensin permite que la fuente entregue un nivel

    de tensin diferente a la tensin de la lnea de alimentacin (127 [V]). Luego la tensin

    transformada, todava de 60 [Hz], se introduce a un conjunto de diodos llamado

    rectificador, tal rectificador convierte la tensin de corriente alterna a una tensin de

    corriente directa, llamada tensin rectificada. La onda rectificada se pasa por un filtro el

    cual suaviza o elimina la variacin o rizado de la onda. Los filtros pueden eliminar la

    mayor parte, pero no todo el rizado de una seal. Consecuentemente, la salida del filtro

    es una seal de corriente directa con una componente pequea de corriente alterna

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 2

    residual superimpuesta en ella, como se muestra en la figura 2. Sin embargo, si se utiliza

    suficiente filtrado, la magnitud de la componente de corriente alterna es lo suficiente

    pequea que no afecta el funcionamiento del dispositivo que est tomando energa de la

    fuente. La magnitud de la tensin de rizado que permanece en la salida de una fuente de

    energa se expresa en trminos de su valor eficaz. Las fuentes comerciales tpicas tienen

    una salida de tensiones de rizado que van desde menos de 0.1 [mV]. Hasta cerca de 10

    [mV].

    Tensin [V]

    tiempo [s]

    Transformador Rectificador

    Filtro Regulador

    RL

    Tensin [V]

    t(s)

    Tensin [V]

    tiempo [s]

    Tensin [V]

    tiempo [s]

    Tensin [V]

    tiempo [s]

    Entrada: 115 [V] RMS

    60 [Hz]

    Tensin

    Reducida

    60 [Hz]

    Tensin

    Rectificada

    Tensin de CD

    con rizado

    Salida de la fuente:

    Tensin de CD ajustable e

    independiente relativamente

    de los cambios en la

    entrada

    FIGURA 1. DIAGRAMA A BLOQUES DE LA OPERACIN DE UNA FUENTE DE ENERGA DE TENSIN DE CORRIENTE DIRECTA.

    Rizado

    t(s)

    Vsalida

    Nivel de

    Tensin de

    Salida de CD

    FIGURA 2. FORMA DE ONDA DE CORRIENTE DIRECTA CON RIZADO.

    La onda filtrada se podr usar como la salida de corriente directa de la fuente, pero es

    ms til aadirle una modificacin. Hasta ahora, el valor de la tensin de salida est

    fijado por el nivel de la tensin de entrada y la construccin del transformador y no hay

    forma de ajustar la magnitud de la tensin de salida. Adems, cualquier variacin en el

    nivel de la tensin en la lnea de alimentacin o de la corriente de carga podra variar el

    nivel de la salida de corriente directa. Para los aparatos que dependen de un nivel de

    tensin constante, esta variacin (posiblemente mayor que la variacin debida al rizado)

    puede ser tan grande que impida un buen funcionamiento. Por estas razones, se debe

    instalar un dispositivo regulador que permita ajustes en el nivel de la tensin de salida y

    conserve constante el valor en sta una vez que se ha elegido el nivel. Con la ayuda del

    regulador, la salida de la fuente es una tensin de corriente directa que es ajustable.

    V

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 3

    La habilidad de una fuente de energa para conservar una tensin constante una vez que

    el nivel de salida se escoge, se llama regulacin de la lnea. Esta cantidad se expresa

    como un porcentaje de salida por cada cambio del uno por ciento de la tensin de

    alimentacin. Otra forma consiste en especificar el porcentaje mximo de cambio de la

    salida para un cambio particular de la tensin de alimentacin (normalmente 115 a 140

    [V]). Valores tpicos de regulacin en diferentes fuentes de energa permite cerca del 0.05

    [%] de cambio en la salida para una variacin de 20 [V] en la tensin de alimentacin.

    Para cualquier uso de la fuente, es importante conocer cuanto cambia la tensin de salida

    de corriente directa en condiciones sin carga a condiciones con carga. Este cambio de

    tensin se describe mediante un factor denominado regulacin de tensin, el cual se

    puede determinar mediante la ecuacin siguiente:

    % 100SC CMTCM

    V VR

    V

    (1)

    Si la fuente de energa se va a usar como fuente de tensin, esta debe tener una

    impedancia de salida (Vsal/Isal) tan cerca de cero como sea posible.

    Cuando se usa una fuente de energa de tensin constante, la corriente requerida por la

    carga puede variar. Si esta corriente llega hasta un valor muy alto, el flujo de energa en

    el regulador de la fuente (VsalIc) puede alcanzar un valor tan grande que se puede daar. En los reguladores se incluyen, limitadores electrnicos de corriente para su

    proteccin. Ellos limitan el flujo mximo de corriente en la salida, sin importar la tensin

    de salida que se requiere en la fuente. De esta manera, se consigue que la fuente de

    energa trabaje protegida.

    2.1 Especificaciones de las Fuentes de Energa de Corriente Directa.

    Salida de corriente directa. Describe el campo de tensiones o corrientes de corriente

    directa disponibles.

    Alimentacin de corriente alterna. Describe las caractersticas de la tensin de

    corriente alterna requerida para alimentar la fuente. Normalmente se requiere una

    tensin de entrada de 120 [V] 10 [%], 50-63 [Hz]. Sin embargo algunas fuentes se

    fabrican para que trabajen con otras tensiones y/o frecuencias.

    Regulacin de la lnea. El cambio en la tensin de salida de corriente directa de la

    fuente que resulta de un cambio en la tensin de la alimentacin de corriente alterna,

    desde su valor ms alto a su valor ms bajo.

    Donde:

    %RT : Regulacin de Tensin.

    VSC : Tensin sin Carga.

    VCM : Tensin con Carga Mxima.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 4

    Regulacin de tensin. El cambio que se tiene en la tensin de salida de corriente

    directa desde condiciones sin carga a condiciones con carga mxima.

    Rizado y Ruido. Describe el valor eficaz de la componente de corriente alterna que

    permanece sin filtrar y superimpuesta en la salida de corriente directa.

    Impedancia de Salida. Para una fuente diseada como fuente de tensin constante la

    impedancia de salida debe ser muy baja ( 0 tendiente a cero).

    Rgimen de Temperatura. El campo de temperatura dentro del cual la fuente puede

    funcionar y permanecer dentro de sus especificaciones.

    2.2 Como Utilizar una Fuente de Energa.

    La figura 3 muestra una fuente de energa con sus controles, sta corresponde al

    modelo instalado en los laboratorios de Electrotecnia.

    FIGURA 3. TABLERO DE LAS FUENTES DE ALIMENTACIN DE CORRIENTE DIRECTA.

    V0

    V0

    Negro

    Verde

    Rojo

    SALIDA POSITIVA

    Conexin

    Externa

    SALIDA NEGATIVA

    V0

    Negro

    Verde

    Azul

    Conexin

    Externa

    (a) (b) (c)

    FIGURA 4. CONEXIONES A TIERRA DE LAS FUENTES.

    SALIDA VARIABLE DE CD

    AJUSTE DE TENSIN MAX MIN

    AJUSTE DE CORRIENTE. - +

    N R - + A N

    AJUSTE DE TENSIN MAX MIN

    FUENTE DE ALIMENTACIN DE CD SALIDA FIJA DE CD A 5V

    - N

    V

    + R PROTECCIN

    I

    O I

    O

    120V CA 120V CA

    HM-2220

    PROTECCIN

    PROTECCIN

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 5

    En la figura 3 se observa que en el tablero de las fuentes de corriente directa se dispone

    de tres fuentes de Alimentacin, dos de ellas son variables y la otra es fija, en cuanto a

    las fuentes variables estas se diferencian en su forma de conectar a tierra. Las tres

    fuentes son reguladas.

    En la figura 4 se muestran los circuitos equivalentes de las fuentes variables y su forma

    de referirlas a tierra. En estos circuitos equivalentes, se muestra que la terminal de

    tierra se conecta al tercer alambre de la lnea de alimentacin de corriente alterna a

    travs del chasis, pero no est conectado internamente a las terminales positivas o

    negativas. Si se conecta una carga entre las terminales positiva y de tierra, nicamente,

    la salida de tensin con est conexin ser igual con cero. Para lograr una tensin de

    salida con relacin a tierra, la terminal conexin ser igual con cero. Para lograr una

    tensin de salida con relacin a tierra, la terminal de tierra se debe conectar

    externamente a la terminal a la terminal negativa (-) o a la terminal positiva (+),

    dependiendo de la polaridad de la salida deseada. En la parte (a) del circuito equivalente

    de la figura 4, se muestra una salida de tensin V0 sin referencia a tierra; en la parte (b)

    se muestra conectado un conductor externo entre la terminal negativa (-) y la terminal de

    tierra, con lo que se obtiene una tensin positiva V0 con relacin a tierra entre las

    terminales positiva (+) y negativa (-); en la parte (c), con el conductor externo conectado a

    tierra como se muestra, se obtiene una tensin negativa V0, con relacin a tierra, entre las terminales negativa (-) y positiva (+).

    Las especificaciones del tablero (HM-2220) que contiene las fuentes de corriente directa,

    segn indica el fabricante, son las siguientes:

    ALIMENTACIN: 120 V, 60 Hertz.

    PRIMERA SALIDA: Salida positiva de corriente directa, regulada, variable continuamente

    en un campo de 1.2 a 25 [V]. Regulacin de carga: 1.5% para V0 > 5 [V], con una

    temperatura en las uniones de 18 C. Ruido en valor eficaz: 20 [mV]. Estabilidad por

    temperatura: 1% V0. Ajuste del limitador de corriente: continuamente hasta un valor

    mximo de 1.2 [A]. Con interruptor con posiciones de abierto y cerrado.

    SEGUNDA SALIDA: Salida negativa de corriente directa, regulada, variable

    continuamente en un campo de -1.2 a -25 [V]. Regulacin de carga. V0 > 5 [V], con una

    temperatura en las uniones de 18 C. Ruido en valor eficaz: 20 mV. Estabilidad por

    temperatura: 1% V0. Corriente mxima de trabajo 1.2 [A]. Con proteccin trmica a la

    salida. Con interruptor con posiciones de abierto y cerrado.

    NOTA: Las dos salidas variables anteriores estn referidas al mismo punto. Estas estn

    hechas por medio de conectores tipo banana.

    TERCERA SALIDA: Salida positiva de corriente directa fija a 5 [V] aproximadamente (4.9

    a 5.3 [V] segn la carga), regulada. Regulada de carga: 2% V0, con 300 [mA], con una

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 6

    temperatura en las uniones de 18 C. Corriente mxima de trabajo 1 [A]. Con proteccin

    trmica a la salida. Con interruptor con posiciones de abierto y cerrado.

    Es conveniente, antes de utilizar una fuente de alimentacin, adoptar las precauciones

    generales siguientes:

    1. Leer cuidadosamente las instrucciones de manejo, antes de conectar la fuente.

    2. No cortocircuitar las terminales de salida, ya que de lo contrario se puede deteriorar

    la unidad. Para evitar cortocircuitos entre las terminales nunca deben hacer contacto los

    conductores unidos a ellas.

    3. Para evitar accidentes humanos y daos hacia el equipo, es necesario que antes de

    energizar por primera vez el circuito, se auxilie de alguno de los profesores para que le

    ayude a revisar la integridad de sus conexiones.

    4. Ajustar la tensin de salida de la fuente de alimentacin al nivel necesario antes de

    conectar las terminales de la fuente al circuito experimental. Despus de que se han

    conectado las terminales al circuito, se debe medir nuevamente la tensin de salida para

    comprobar que se mantiene en el nivel previamente ajustado.

    5. Si se observa que algn componente del circuito experimental se calienta despus de

    aplicada la energa al circuito, se debe desconectar el circuito de la fuente de

    alimentacin y determinar la causa antes de proseguir el experimento.

    6. No tocar las terminales de salida no aisladas de la fuente cuando est energizada. De

    lo contrario se recibir la tensin de salida y se puede sufrir una conmocin elctrica.

    7. Para no deteriorarla no se debe conectar y desconectar con demasiada frecuencia. Si

    en un experimento es necesario interrumpir frecuentemente la aplicacin de la energa,

    se debe utilizar un interruptor externo al tablero de pruebas para aplicar y suprimir

    la energa en el circuito.

    8. No hacer trabajar la fuente de alimentacin con una corriente que exceda la nominal.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 7

    3. GUA DE LA PRCTICA. 3.1 Aparatos y Accesorios Empleados.

    Un Resistor variable, de cuando menos 500 [], que pueda soportar una corriente de 1.2 [A].

    Un Multmetro Digital.

    Un Multmetro Analgico Electromecnico.

    Un interruptor de un polo un tiro.

    Un tablero de Conexiones.

    Fuentes de Alimentacin de Corriente Directa, modelo HM 2220. Cables de Conexin.

    3.2 Procedimiento.

    3.2.1 Descripcin de las Perillas y Controles del Tablero.

    a) Observar visualmente los controles y salidas del tablero de las fuentes de corriente

    directa, con el objeto de familiarizarse con ellas. Escriba la informacin que se le

    pide en la tabla 1, para esto emplee la figura 5.

    FIGURA 5. TABLERO DE LAS FUENTES DE ALIMENTACIN DE CORRIENTE DIRECTA (SIN

    ETIQUETAS).

    SALIDA VARIABLE DE CD

    MAX MIN

    - + N R - + A N

    MAX MIN

    FUENTE DE ALIMENTACIN DE CD SALIDA FIJA DE CD A 5V

    - N

    V

    + R

    I

    O I

    O

    HM-2220

    (4) (5)

    (7) (6)

    (8) (9) (10)

    (3)

    (1)

    (2)

    (1)

    (11)

    (12)

    (13)

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 8

    TABLA 1. CONTROLES Y SALIDAS DEL TABLERO DE LAS FUENTES DE CORRIENTE DIRECTA. No. NOMBRE DEL

    DISPOSITIVO DESCRIPCIN/FUNCIN VALORES DE TENSIN CORRIENTE

    (MIN-MAX NOMINAL) QUE SE MUESTRA

    1 2 3 4 5 6 7 8 9

    10 11

    12

    13

    3.2.2 Medicin de las Tensiones Mnimas y Mximas.

    a) Con el interruptor, de la fuente de salida positiva, en su posicin de abierto, lleve la

    perilla del ajustador de tensin correspondiente a su valor mnimo, esto es

    completamente en sentido contrario a las manecillas del reloj y la perilla del

    limitador de corriente a una posicin equivalente a aproximadamente un cuarto de

    su campo.

    b) Coloque el interruptor selector de funciones, del multmetro digital, en la posicin de

    volts V, presione momentneamente el interruptor selector de modo, de tal manera que en el exhibidor se active el indicador DC, segn el tipo de multmetro digital que se tenga, observe adems que en el exhibidor se muestre la indicacin de que el

    multmetro escoger el alcance en modo automtico AUTO, si no es as lleve el indicador a estas condiciones, por medio del selector de modo.

    Conecte los aparatos como se muestra en la figura 6.

    ! No olvide:

    c) Cierre el interruptor INT. F de la fuente de salida positiva, asegrese de que su

    perilla del ajuste de la salida de tensin positiva este en su posicin mnima, tome la

    indicacin del multmetro en funcin de vltmetro y antela en la tabla 2.

    Para evitar accidentes humanos y daos hacia el equipo, es

    necesario que antes de energizar por primera vez el circuito,

    se auxilie de alguno de los profesores para que le ayude a

    revisar la integridad de sus conexiones.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 9

    TABLA 2. VALORES MNIMOS Y MXIMOS DE LAS SALIDAS DE LAS FUENTES DE TENSIN VARIABLES.

    FUENTE TENSIN [V]

    MNIMA MXIMA SALIDA POSITIVA SALIDA NEGATIVA

    d) Lleve la perilla del control de la tensin de salida positiva a su valor mximo, esto es

    completamente en el sentido de las manecillas del reloj. Anote la indicacin del

    multmetro en la tabla 2.

    e) Repita el procedimiento anterior para determinar los valores de las tensiones

    mnima y mxima de la fuente de salida negativa, teniendo cuidado de usar los

    controles y terminales correspondientes.

    3.2.3 Medicin de la Tensin de Salida, Sin Carga, de la Fuente de Tensin Fija.

    a) Con el Interruptor INT. F de la fuente de salida fija abierto, conecte el multmetro en

    funcin de vltmetro cuidando su polaridad. Cierre el interruptor INT. F de la fuente

    y observe la indicacin del multmetro y antela en la tabla 3.

    TABLA 3. TENSIN DE SALIDA DE LA FUENTE FIJA.

    FUENTE TENSIN [V]

    5.00

    3.2.4 Determinacin de la Regulacin de Tensin de las Fuentes.

    a) Con el interruptor, de la fuente de salida positiva, en su posicin de abierto, lleve la

    perilla del ajustador de tensin correspondiente a su valor mnimo, esto es

    completamente en sentido contrario a las manecillas del reloj y la perilla del

    limitador de corriente a su posicin mxima, esto es completamente en sentido de las

    manecillas del reloj.

    b) Conecte los aparatos como se muestra en la figura 6, teniendo cuidado de que los

    interruptores INT. F e INT. C queden en posicin de abiertos y el resistor de carga RC

    en su posicin de resistencia mxima.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 10

    RC

    VM

    EXT. AM

    DCE

    FUENTE

    DE C.D.

    INT. F

    ELEMENTOS

    TERMICOS

    FIGURA 6. CONEXIONES PARA REALIZAR LAS PRUEBAS DE LAS FUENTES DE ALIMENTACIN.

    c) Ajuste la indicacin del amprmetro a cero, por medio de sus ajustadores mecnico y

    elctrico.

    d) Cierre el interruptor INT. F de la fuente y por medio de la perilla de ajuste de

    tensin lleve la indicacin del vltmetro a 12.00 [V].

    e) Cierre el interruptor INT. C de la carga y por medio del restato de carga RC ajuste la

    corriente a 50.0 [mA], lea la indicacin del vltmetro y antela en la tabla 4.

    f) Por medio del restato de carga RC, aumente la corriente en pasos de 10 en 10 [mA],

    hasta obtener una indicacin en el amprmetro igual a 100 [mA], en cada uno de los

    pasos se debe tomar la indicacin del vltmetro y anotarla en la tabla 4.

    g) Luego, por medio del restato de carga RC, aumente la corriente en pasos de 100 en

    100 [mA], hasta obtener en el amprmetro una indicacin que corresponda al valor

    nominal mximo de la fuente, en cada paso se debe tomar la indicacin del

    vltmetro. Es importante tener en cuenta que si es necesario cambiar el alcance del

    amprmetro, este cambio se debe hacer con el interruptor INT. C abierto, para no

    daar el aparato.

    h) Repita los pasos de los incisos d, e, f y g, para la tensin de 24.0 [V].

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 11

    i) De los valores obtenidos en la tabla 4, trace las curvas de carga, tensincorriente, en una hoja, tomando como ordenadas los valores de tensin y como abscisas los

    valores de corriente.

    TABLA 4. LECTURAS PARA DETERMINAR LA REGULACIN DE TENSIN DE LA FUENTE CON SALIDA POSITIVA.

    CORRIENTE IC

    [mA]

    TENSIONES CON CARGA A PARTIR DE TENSIONES SIN CARGA

    12.00 [V]

    24.00 [V]

    50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

    100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

    1000.0

    j) Con los valores obtenidos en la tabla 4, calcule la regulacin de tensin de la fuente

    con salida positiva, y anote los resultados en la tabla 5.

    TABLA 5. POR CIENTO DE REGULACIN DE TENSIN, PARA LA FUENTE CON SALIDA POSITIVA, PARA DIFERENTES VALORES DE TENSIN.

    VSC = 12.00 [V] VSC = 24.00 [V]

    3.2.5 Fuente de Tensin con Salida Negativa.

    a) Repita el procedimiento indicado en la seccin 3.2.4 inciso a, pero tomando la fuente

    negativa. Anote los resultados obtenidos en las tablas 6 y 7.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 12

    TABLA 6. LECTURAS PARA DETERMINAR LA REGULACIN DE TENSIN DE LA FUENTE CON SALIDA NEGATIVA.

    CORRIENTE IC

    [mA]

    TENSIONES CON CARGA A PARTIR DE TENSIONES SIN CARGA 12.00

    [V] 24.00

    [V] 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

    100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

    1000.0

    TABLA 7. POR CIENTO DE REGULACIN DE TENSIN, PARA LA FUENTE CON SALIDA NEGATIVA, PARA DIFERENTES VALORES DE TENSIN.

    VSC = -12.00 [V] VSC = -24.00 [V]

    3.2.6 Fuente de Tensin con Salida Fija.

    a) Con el interruptor INT. F de la fuente de tensin fija en su posicin de abierto,

    conecte los aparatos como se muestra en la figura 6, teniendo cuidado de que el

    resistor de carga RC este en su posicin de resistencia mxima.

    b) Cierre el interruptor INT. F de la fuente y tome la indicacin del vltmetro, anotando

    estos valores en la tabla 8, como lectura V0.

    c) Cierre el interruptor INT. C de la carga y por medio del restato de carga RC, ajuste

    la corriente a 50 [mA], tome la indicacin del vltmetro y antela en la tabla 8.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 13

    TABLA 8. LECTURAS PARA DETERMINAR LA REGULACIN DE LA FUENTE DE TENSIN CON SALIDA FIJA.

    V0 = [V] CORRIENTE

    IC [mA]

    TENSIN CON CARGA VC [V]

    50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

    100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

    1000.0

    k) Por medio del restato de carga RC, aumente la corriente en pasos de 10 en 10 [mA],

    hasta obtener en el amprmetro una indicacin igual a 100 [mA], en cada paso se

    debe tomar la indicacin del vltmetro y anotarla en la tabla 8.

    l) Por medio del restato de carga RC, aumente la corriente en pasos de 100 en 100

    [mA], hasta obtener en el amprmetro una indicacin correspondiente al valor

    nominal mximo de la fuente, en cada paso se debe tomar la indicacin del

    vltmetro. Es importante tener en cuenta que si es necesario cambiar el alcance del

    amprmetro, este cambio se debe hacer con el interruptor INT. C abierto, para no

    daar el aparato.

    m) De los valores obtenidos en la tabla 8, trace la curva de carga, tensin-corriente,

    tomando como ordenadas los valores de tensin y como abscisas los de la corriente.

    n) Con los valores obtenidos en la tabla 8, calcule la regulacin de tensin y anote el

    resultado en la tabla 9.

    TABLA 9. POR CIENTO DE REGULACIN DE TENSIN, PARA LA FUENTE CON SALIDA FIJA.

    TENSIN SIN CARGA VSC [V]

    TENSIN CON CARGA MXIMA VCM [V]

    REGULACIN

    [%]

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 14

    3.2.7 Observacin del Comportamiento del Limitador de Corriente de la Fuente con

    Salida Positiva.

    a) Con el interruptor INT. F, de la fuente de salida positiva, en su posicin de abierto, la

    perilla del ajustador de tensin en su valor mnimo, la perilla del limitador de

    corriente en su valor mximo y el restato de carga en su valor mximo, conecte los

    aparatos como se muestra en la figura 6.

    b) Cierre los interruptores INT. F e INT. C, y por medio de la perilla del ajustador de

    tensin lleve la indicacin del amprmetro hasta el valor nominal mximo de la

    fuente, si no es posible llegar a este valor con el ajustador de tensin, disminuya el

    valor de la resistencia del resistor de carga RC, hasta obtener ese valor. Tome las

    indicaciones del vltmetro y del amprmetro y antelas en la tabla 10.

    c) Abra el interruptor INT. C y coloque la perilla del limitador de corriente en una

    posicin equivalente a aproximadamente las tres cuartas partes de su posicin del

    valor mximo.

    TABLA 10. COMPORTAMIENTO DEL LIMITADOR DE CORRIENTE.

    POSICIN DEL LIMITADOR DE CORRIENTE

    TENSIN V

    [V]

    CORRIENTE Ic

    [mA] MXIMA

    DE LA MXIMA DE LA MXIMA DE LA MXIMA

    MNIMA

    d) Cierre el interruptor INT. C y lleve el ajustador de tensin hasta su posicin de valor

    mximo. Tome las indicaciones del vltmetro y el amprmetro y antelas en la tabla

    10.

    e) Abra el interruptor INT. C y coloque la perilla del limitador de corriente en una

    posicin equivalente a aproximadamente la mitad de su posicin de valor mximo.

    Lleve la perilla del ajustador de tensin a su valor mnimo.

    f) Cierre el interruptor INT. C y lleve el ajustador de tensin hasta su posicin de valor

    mximo. Tome las indicaciones del vltmetro y el amprmetro y antelas en la tabla

    10.

    g) Abra el interruptor INT. C y coloque la perilla del limitador de corriente en una

    posicin equivalente a una cuarta parte de su posicin del valor mximo. Lleve la

    perilla del ajustador de tensin a su posicin del valor mnimo.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 15

    h) Cierre el interruptor INT. C y lleve el ajustador de tensin hasta su posicin de su

    valor mximo. Tome las indicaciones del vltmetro y el amprmetro y antelas en la

    tabla 10.

    i) Abra el interruptor INT. C y coloque la perilla del limitador de corriente en su

    posicin de valor mnimo. Lleve la perilla del ajustador de tensin a su posicin de

    valor mnimo.

    j) Cierre el INT. C y lleve el ajustador de tensin hasta su posicin de valor mximo.

    Tome las lecturas del vltmetro y el amprmetro antelas en la tabla 10.

    4. CONCLUSIONES INDIVIDUALES.

    ! Considere los objetivos de la prctica para redactar sus conclusiones.

    Compare los resultados obtenidos con las especificaciones o valores esperados.

    Comente la facilidad o dificultad del manejo de los controles de las fuentes.

    Discuta cualquier dificultad que se encuentre al tomar las lecturas o efectuar los clculos.

    5. BIBLIOGRAFA.

    [1] Stanley Wolf; Gua para mediciones electrnicas y prcticas, Jairo Panesso Tascon.

    Traduccin del ingls de la obra de Stanley Wolf, Guide to Electronic Measurement

    and Laboratory Practice. Ciudad de Mxico. Ed., Prentice Hall; Mxico.

    [2] Zbar Paul B., Practicas de electricidad. L. Ibaez Morln. Traduccin del ingls de la obra de Paul B. Zbar, Basic Electricity, 3er. Edicin; Barcelona, Espaa, editorial

    Marcombo, 1979.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 16

    INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA

    MECNICA Y ELCTRICA

    DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA

    ACADEMIA DE ELECTROTECNIA

    LABORATORIO DE ANLISIS DE CIRCUITOS ELCTRICOS I

    HHOOJJAASS DDEE CCAAMMPPOO

    PRCTICA 2

    FUENTES DE ALIMENTACIN DE CORRIENTE DIRECTA.

    NOMBRE: PROFESORES:

    BOLETA: ING.:

    GRUPO: ING.:

    EQUIPO: ING.:

    SECCIN: CALIFICACIN:

    FECHA:

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 17

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LABORATORIO DE

    ANLISIS DE CIRCUITOS

    ELCTRICOS I HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMA ELCTRICO.

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    RC

    VM

    EXT. AM

    DCE

    FUENTE

    DE C.D.

    INT. F

    ELEMENTOS

    TERMICOS

    FIGURA 6. CONEXIONES PARA REALIZAR LAS PRUEBAS DE LAS FUENTES DE ALIMENTACIN.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 18

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LLAABBOORRAATTOORRIIOO DDEE

    AANNLLIISSIISS DDEE CCIIRRCCUUIITTOOSS

    EELLCCTTRRIICCOOSS II HHOOJJAA DDEE DDAATTOOSS OORRIIGGIINNAALLEESS.. TTAABBLLAASS DDEE LLEECCTTUURRAASS..

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    FIGURA 5. TABLERO DE LAS FUENTES DE ALIMENTACIN DE CORRIENTE DIRECTA (SIN

    ETIQUETAS).

    TABLA 1. CONTROLES Y SALIDAS DEL TABLERO DE LAS FUENTES DE CORRIENTE DIRECTA. No. NOMBRE DEL

    DISPOSITIVO DESCRIPCIN/FUNCIN VALORES DE TENSIN CORRIENTE

    (MIN-MAX NOMINAL) QUE SE MUESTRA

    1 2 3 4 5 6 7 8 9

    10 11

    12

    13

    SALIDA VARIABLE DE CD

    MAX MIN

    - + N R - + A N

    MAX MIN

    FUENTE DE ALIMENTACIN DE CD SALIDA FIJA DE CD A 5V

    - N

    V

    + R

    I

    O I

    O

    HM-2220

    (4) (5)

    (7) (6)

    (8) (9) (10)

    (3)

    (1)

    (2)

    (1)

    (11)

    (12)

    (13)

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 19

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LLAABBOORRAATTOORRIIOO DDEE

    AANNLLIISSIISS DDEE CCIIRRCCUUIITTOOSS

    EELLCCTTRRIICCOOSS II HHOOJJAA DDEE DDAATTOOSS OORRIIGGIINNAALLEESS.. TTAABBLLAASS DDEE LLEECCTTUURRAASS..

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    TABLA 2. VALORES MNIMOS Y MXIMOS DE LAS SALIDAS DE LAS FUENTES DE TENSIN VARIABLES.

    FUENTE TENSIN [V]

    MNIMA MXIMA SALIDA POSITIVA SALIDA NEGATIVA

    TABLA 3. TENSIN DE SALIDA DE LA FUENTE FIJA.

    FUENTE TENSIN [V]

    5.00

    TABLA 4. LECTURAS PARA DETERMINAR LA REGULACIN DE TENSIN DE LA FUENTE CON SALIDA POSITIVA.

    CORRIENTE IC

    [mA]

    TENSIONES CON CARGA A PARTIR DE TENSIONES SIN CARGA

    12.00 [V]

    24.00 [V]

    50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

    100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

    1000.0

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 20

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LLAABBOORRAATTOORRIIOO DDEE

    AANNLLIISSIISS DDEE CCIIRRCCUUIITTOOSS

    EELLCCTTRRIICCOOSS II HHOOJJAA DDEE DDAATTOOSS OORRIIGGIINNAALLEESS.. TTAABBLLAASS DDEE LLEECCTTUURRAASS..

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    TABLA 6. LECTURAS PARA DETERMINAR LA REGULACIN DE TENSIN DE LA FUENTE CON SALIDA NEGATIVA.

    CORRIENTE IC

    [mA]

    TENSIONES CON CARGA A PARTIR DE TENSIONES SIN CARGA

    12.00 [V]

    24.00 [V]

    50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

    100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

    1000.0

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 21

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LLAABBOORRAATTOORRIIOO DDEE

    AANNLLIISSIISS DDEE CCIIRRCCUUIITTOOSS

    EELLCCTTRRIICCOOSS II HHOOJJAA DDEE DDAATTOOSS OORRIIGGIINNAALLEESS.. TTAABBLLAASS DDEE LLEECCTTUURRAASS..

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    TABLA 8. LECTURAS PARA DETERMINAR LA REGULACIN DE LA FUENTE DE TENSIN CON SALIDA FIJA.

    V0 = [V] CORRIENTE

    IC [mA]

    TENSIN CON CARGA VC [V]

    50.0 60.0 70.0 80.0 90.0

    100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 900.0

    1000.0

    TABLA 10. COMPORTAMIENTO DEL LIMITADOR DE CORRIENTE.

    POSICIN DEL LIMITADOR DE CORRIENTE

    TENSIN V

    [V]

    CORRIENTE Ic

    [mA] MXIMA

    DE LA MXIMA DE LA MXIMA DE LA MXIMA

    MNIMA

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 22

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LABORATORIO DE

    ANLISIS DE CIRCUITOS

    ELCTRICOS I HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMA FSICO DE LA FUENTE POSITIVA.

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    COMV-mA-

    OUT

    123456

    A mA COM V

    PATITO 1

    SALIDA VARIABLE DE CD

    AJUSTE DE TENSIN POSITIVA

    MAXMIN

    AJUSTE DE CORRIENTE A 1.2 A MX.

    - +N R

    1.2 A 25 V

    POSITIVA

    - +A N

    -1.2 A -25 V

    NEGATIVO

    AJUSTE DE TENSIN

    NEGATIVA

    MAXMIN

    FUENTE DE ALIMENTACIN DE CDSALIDA FIJA DE CD A 5V

    10A MXIMO

    -N

    SALIDA CD

    V

    +R

    PROTECCIN TERMICA

    SALIDA 5V

    PROTECCIN

    TRMICA

    PROTECCIN

    TRMICA

    PROTECCIN

    TRMICA

    I

    OI

    O

    10 A MX.

    120V CA10 A MX.

    120V CA

    HM-2220

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 23

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LABORATORIO DE

    ANLISIS DE CIRCUITOS

    ELCTRICOS I HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMA FSICO DE LA FUENTE NEGATIVA.

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    COMV-mA-

    OUT

    123456

    A mA COM V

    PATITO 1

    SALIDA VARIABLE DE CD

    AJUSTE DE TENSIN POSITIVA

    MAXMIN

    AJUSTE DE CORRIENTE A 1.2 A MX.

    - +N R

    1.2 A 25 V

    POSITIVA

    - +A N

    -1.2 A -25 V

    NEGATIVO

    AJUSTE DE TENSIN

    NEGATIVA

    MAXMIN

    FUENTE DE ALIMENTACIN DE CDSALIDA FIJA DE CD A 5V

    10A MXIMO

    -N

    SALIDA CD

    V

    +R

    PROTECCIN TERMICA

    SALIDA 5V

    PROTECCIN

    TRMICA

    PROTECCIN

    TRMICA

    PROTECCIN

    TRMICA

    I

    OI

    O

    10 A MX.

    120V CA10 A MX.

    120V CA

    HM-2220

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 24

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LABORATORIO DE

    ANLISIS DE CIRCUITOS

    ELCTRICOS I HOJA DE DATOS ORIGINALES. DIAGRAMA FSICO DE LA FUENTE FIJA.

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

    COMV-mA-

    OUT

    123456

    A mA COM V

    PATITO 1

    SALIDA VARIABLE DE CD

    AJUSTE DE TENSIN POSITIVA

    MAXMIN

    AJUSTE DE CORRIENTE A 1.2 A MX.

    - +N R

    1.2 A 25 V

    POSITIVA

    - +A N

    -1.2 A -25 V

    NEGATIVO

    AJUSTE DE TENSIN

    NEGATIVA

    MAXMIN

    FUENTE DE ALIMENTACIN DE CDSALIDA FIJA DE CD A 5V

    10A MXIMO

    -N

    SALIDA CD

    V

    +R

    PROTECCIN TERMICA

    SALIDA 5V

    PROTECCIN

    TRMICA

    PROTECCIN

    TRMICA

    PROTECCIN

    TRMICA

    I

    OI

    O

    10 A MX.

    120V CA10 A MX.

    120V CA

    HM-2220

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 25

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LABORATORIO DE

    ANLISIS DE CIRCUITOS

    ELCTRICOS I HOJA DE DATOS ORIGINALES. RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO

    EXPERIMENTAL.

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.

  • Prctica 2 Laboratorio de Anlisis de Circuitos Elctricos I

    Academia de Electrotecnia Dpto. de Ingeniera Elctrica 26

    FFUUEENNTTEESS DDEE AALLIIMMEENNTTAACCIINN DDEE CCOORRRRIIEENNTTEE DDIIRREECCTTAA.. PRCTICA 2 LABORATORIO DE

    ANLISIS DE CIRCUITOS

    ELCTRICOS I HOJA DE DATOS ORIGINALES. CUESTIONARIO DEL LA SESIN TERICA

    NOMBRE:

    BOLETA

    GRUPO

    EQUIPO

    SECCIN

    FECHA

    FIRMA PROF.