Fuentes de alimentación reguladas

¿Para qué es necesaria una fuente de alimentación? Para suministrar corriente eléctrica a nuestros aparatos electrónicos. Convierte la tensión alterna en una tensión continua de valor constante.

¿Cuáles son las etapas de una fuente?

¿Qué función cumple el transformador de potencia? Reduce la tensión de red a un valor más cercano a la tensión final. Proporciona una aislación eléctrica entre la red y la salida.

Transformador de potencia Sólo funciona en corriente alterna. Convierte los valores de tensión y corriente. Se mantiene constante la potencia transferida del primario al secundario.

¿Qué función cumple el circuito rectificador? Convierte la tensión y corriente alternas en tensión y corriente unidireccionales. La salida mantiene la polaridad. Los valores oscilan entre 0 y el máximo.

Circuitos rectificadores Media onda

Circuitos rectificadores Onda completa con punto medio

Circuitos rectificadores Puente de onda completa

Comparación entre los circuitos rectificadores Media onda Onda completa Onda completa (puente) Ventajas Sencillez, economía. Buen aprovechamiento de la tensión aplicada. Economía, buen aprovechamiento de la tensión aplicada. Desventajas Mal aprovechamiento de la tensión aplicada. Necesidad de un transformador con punto medio. Caídas de tensión importantes para valores bajos de la tensión aplicada. Aplicación Baja corriente Alta corriente Tensiones bajas Tensiones medias y altas

Circuitos de filtro Suavizan las variaciones de la tensión rectificada, haciéndola casi constante. Se basan en la propiedad de almacenamiento de energía que ofrecen los componentes reactivos: los capacitores y los inductores. Los capacitores en paralelo se oponen a las variaciones de tensión. Los inductores en serie se oponen a las variaciones de corriente. Podemos tener un filtro formado por un inductor, un condensador o ambos juntos.

Filtro capacitivo El capacitor se carga casi a la tensión pico del secundario del transformador. El rizado disminuye aumentando la capacidad. El diodo sólo conduce cuando el capacitor se carga: en poco tiempo debe entregar toda la energía ¡Cuidado con las corrientes máximas!

Cálculo del capacitor de filtro En la práctica, se utiliza un V entre el 5% y el 10%. Para obtener rizados menores, se agregan reguladores.

Filtro  Con R y C2 se vuelve a filtrar la tensión obtenida con el filtro anterior. El rizado aparece en la resistencia serie. Se pierde potencia en R¡Sirve para corrientes bajas!

Filtro LC Se usa cuando circulan grandes corrientes de carga. Los inductores pueden ser voluminosos. Son comunes en las fuentes conmutadas(PC)

¿Qué es un regulador? Es un circuito que se encarga de reducir el rizado y de proporcionar una tensión de salida del valor deseado. Mantiene constante la tensión de salida a pesar de los cambios en la tensión de entrada y de las variaciones de la carga.

Reguladores de tensión

Regulador Zener Usa la propiedad del diodo Zener para regular tensión: el diodo tiene una caída de tensión prácticamente constante. Absorbe las variaciones de corriente en la carga. La tensión va a ser prácticamente constante dentro de un margen de corriente no muy grande Requiere de una resistencia limitadora.

Cálculo de un regulador Zener

Reguladores integrados fijos Se utilizan para aplicaciones donde se necesita una tensión estabilizada y de un valor constante La tension de salida es fija y no puede cambiarse. Existen valores comerciales. Los mas habituales son de la serie 78xx y 79xx.

Reguladores 78xx y 79xx. Tienen tan solo tres terminales: entrada, salida y masa. Disponen de protección térmica. La serie 78xx tiene tensión de salida positiva. Para salida negativa se usa la serie 79xx.

Diferentes tipos de reguladores 78xx y 79xx. Tensión de salida Intensidad máx. de salida Tensión mín. de entrada Tensión máx. de entrada 7805 5V Sin letra intermedia =1A Con L intermedia =100mA Con M intermedia =500mA Con S intermedia = 2A Con H intermedia = 5A 8V 35V 7806 6V 9V 7808 11V 7809 12V 7810 10V 13V 7812 15V 7815 18V 7818 21V 7824 24V 27V 79XX los mismos que arriba pero negativos los mismos que arriba pero negativos

Ejemplos de circuitos con la serie 78xx y 79xx. Circuito regulador positivo

Ejemplos de circuitos con la serie 78xx y 79xx. Circuito regulador negativo

Ejemplos de circuitos con la serie 78xx y 79xx. Fuente de alimentación simétrica

Reguladores integrados ajustables Su tensión de salida puede variarse en un rango de valores. Sólo hace falta añadir una resistencia y un potenciómetro. Uno de los más usados es el LM317.

Ejemplos de circuitos con el LM317 Circuito típico