FUENTES DE ALIMENTACION

Transcripción

1 Electrónica y Dispositivos FUENTES DE AIMENTACION a generación y distribución de la energía eléctrica, se realiza utilizando corriente alterna Mientras que la mayoría de los circuitos y dispositivos electrónicos necesitan de una fuente de tensión continua y constante > 1 2 Para convertir Corriente Alterna (CA o AC) en Corriente Continua (CC o DC), se utilizan circuitos rectificadores ~ = os circuitos convertidores de (CA a CC), se denominan rectificadores > Dicho de otra manera: a conversión de Corriente Alterna, en Continua, se denomina RECTIFICACIÓN > 3 4 Esquema General a función de una Fuente de Alimentación es: Producir a partir de Corriente Alterna una Corriente Continua, lo más parecida posible a la que entrega una pila eléctrica > + Transformador Rectificador Filtro Re gulador C arg a TRANSFORMADOR RECTIFICADOR FITRO REGUADOR CARGA 5 6 1

2 Regulada TRANSFORMADOR RECTIFICADOR FITRO REGUADOR CARGA TRANSFORMADOR RECTIFICADOR FITRO REGUADOR CARGA 7 8 Circuito Rectificador Circuito rectificador de Media Onda D U S = Tensión Secundaria del Transformador ( AC ) Eficaz D = Caída en directa en el diodo CA S R R = Tensión en la Carga ( DC ) alor Medio I = Corriente en la Carga R = Carga El circuito rectificador más simple utiliza un solo diodo > 9 Despreciando la caída en directa del Diodo > 10 Oscilogramas Real Tension de Salida Rectificador de Media Onda Estos gráficos se denominas oscilogramas Se pueden obtener con un instrumento denominado osciloscopio > 1 = DC media s max dc media onda = π max

3 Tipo de Rectificadores Rectificador de Media Onda Circuitos Rectificadores de MEDIA ONDA Circuitos Rectificadores de ONDA COMPETA Circuito en Puente o Puente GRAEZ Circuito con transformador con PUNTO MEDIO > El circuito rectificador de Media Onda, es el que se vio anteriormente CA S D a fuente de alterna indicada como s, puede se un transformador > Estudio del Diodo en la Rectificación Estudio del Diodo Para diseñar una fuente de alimentación, y seleccionar los componentes Es necesario conocer determinados parámetros que participan en su funcionamiento > Recordando que para seleccionar un Diodo se deben tener en cuenta: a) a corriente máxima en directa b) a tensión máxima en inversa (tensión de pico inversa) > Tensión Inversa Máxima en el Diodo: S S D D R R En Directa: Del circuito: Aplicando la 2da ley de Kirchoff En inversa: s = D + s = 07 + Sen( ωt) = 07+ D = S = 0 D = = = D inversa pico inversa > D inversa = Con un rectificador de onda completa, se busca aprovechar el semiciclo negativo de la tensión de entrada alternada que bloquea el rectificador de media onda Media onda Onda completa

4 Otras Formas de Representar S 1 = 2 = 0636 DConda completa max DC onda completa π R max S R CA S + En el caso de puentes hay (existe) una caída de tensión en directa de dos diodos en seria 2070 S R Rectificador de Onda Completa Rectificador de Onda Completa Tensión de Pico Inverso en los Diodos Puente de Graetz Con trasformador con punto medio S S R a tensión de ida es la misma que para el puente de GRAETZ t S R DConda completa = M ax inv a tensión inversa máxima en los diodos (que no se encuentren en conducción), es: = pico inverso M ax En cada Diodo pico inverso M ax > GRAETZ S >

5 Tensión de Pico Inverso en los Diodos Con trasformador con punto medio Tensión de Pico Inverso Tensión de Pico Inverso en los Diodos Con trasformador con punto medio S R R Tpi = + = + SECUNDARIO R MAX MAX Tpi 2 Tpi 2 inv Rectificador con punto medio, la tensión inversa que deben soportar los diodos es el doble de los otros rectificadores > FITRO CAPACITIO Si se conecta un capacitor en paralelo a la carga, se observa una disminución en la variación de la tensión de ida a tensión de ida con capacitor S = Tensión Secundaria del Transformador ( CA ) Eficaz = Tensión en la Carga ( dc ) alor Medio I = Corriente en la Carga R = Carga

6 Según el valor del Capacitor Según el valor del Capacitor Según el valor del Capacitor Según el valor del Capacitor os filtros no consiguen aplanar totalmente la onda de ida, entonces la ida se puede considerar como la suma de Corriente Continua mas una Componente de alterna CA + CC > A la componente de alterna de la onda rectificada se le llama RIPPE o Rizado >

7 Rizado Ripple Ondulacion Zumbido Factor de Rizado (RIPPE) Factor de Ondulación o Ripple: alor Eficaz del Ripple r Fr = 100 = 100 alor Medio de la tensión de ida F r r = 100 = rpp max min Tensión pico a pico de la Ondulación o Ripple > r = alor eficaz de la tensión de Rizado = Tensión Continua de ida (alor medio) > Calculo de Capacitor Como la forma de onda del rizado, no sigue ninguna forma de onda estándar (Por Ej: Senoide, Diente de Sierra, Triangular), se necesita alguna forma de que se aproxime a la onda real a forma de onda de ida, se puede aproximar a una sinusoide > El estudio para el cálculo del valor del capacitor, es un tanto complejo y largo ya que involucra ecuaciones diferenciales, funciones exponenciales y trigonometrías Pero se pueden utilizar aproximaciones como ser: considerar la descarga lineal Esto permite aproximar a una onda triangular Despreciamos la caída en directa del o los diodos, en un circuito con capacitor sin carga > Calculo de Capacitor Calculo de Capacitor a tensión de ida será igual a la máxima de la tensión de entrada Sin carga Sal = 2 = Cuando se conecta una carga R, la corriente de ida I Será: I = ISal = R SA S a tensión de Rizado con Capacitor (Ripple) será: I r = 2 2 F C Despejando de la ecuación anterior obtenemos el valor de C C = 2 2 I F r

8 Calculo de Capacitor Donde: I C = r = Tensión de Rizado 2 2 F r I = Corriente de Carga C = Capacitor (en Faradio) F = igual a f (Frecuencia de la red) si es para ½ onda Igual a 2f (dos veces la frecuencia de la red) si es para onda completa a tensión del capacitor se tomará igual o mayor a la tensión de ida máxima o a la de pico de la tensión de entrada > FIN