Fuente de Alimentación de Tensión

Transcripción

1 14/05/014 Fuente de Alimentación de Tenión Fuente de alimentación: dipoitivo que convierte la tenión alterna de la red de uminitro (0 ), en una o varia tenione, prácticamente continua, que alimentan a circuito. Cai todo lo circuito electrónico neceitan una fuente de alimentación continua. En itema portátile (poca potencia) uo de batería. 1 Fuente de Alimentación de Tenión 1

2 14/05/014 N1/N 1/ 1 * (N1/N) Tiene una reitencia el trafo propia del devanado compueta de ec + prim. N P ec N1 Adecua la tenión alterna a valore aproximado a la tenión continua 1 *(N1/N) que e deea obtener S 1, S S S (ección en mm ) δ Denidad de corriente (3A/mm ) a.δ a πd 4 ( mm ) 3 a tenión en la carga que e obtiene de un rectificador e en forma de pulo. En un ciclo de alida completo, la tenión en la carga aumenta de cero a un valor de pico, para caer depué de nuevo a cero. Eta no e la clae de tenión continua que precian la mayor parte de circuito electrónico. o que e neceita e una tenión contante, imilar a la que produce una batería. Para obtener ete tipo de tenión rectificada en la carga e neceario emplear un filtro. El tipo ma común de filtro e el del condenador a la entrada, en la mayoría de lo cao perfectamente válido. Sin embargo en alguno cao puede no er el adecuado y deberán utilizare otro elemento 4

3 14/05/014 ectificador de media onda con filtro C alor de menor impedancia 5 inv ef. Trafo ef. diodo τ C ef. Trafo ef. diodo Tener en cuenta que S ec 0 inv alida 6 3

4 14/05/014 Efecto del condenador en la conducción del diodo a corriente por el diodo e a pulo, aquí motrado como rectángulo para implificar a corriente promedio entregada al C y durante la carga tiene que er igual a la corriente promedio extraída al C durante la decarga. 7 Fuente de tenión con rectificador de media onda y filtro capacitivo ariación para ditinta carga coniderando un trafo real θ1 θ r S prim + rsec + r d 8 4

5 14/05/014 Fuente de tenión con rectificador de onda completa punto medio y filtro capacitivo inv ef. Trafo ef. diodo ef. Trafo ef. diodo d inv 9 Fuente de tenión con rectificador de onda completa puente y filtro capacitivo a tenión invera del pico que oportan lo diodo e la mitad del cao anterior ef. Trafo ef. diodo inv 10 5

6 No e puede motrar la imagen en ete momento. 14/05/014 Criterio de dieño de fuente de alimentación con filtro C 1-Calculo por aproximación valido para ωc 1 - Utilizando ábaco de Shade 11 Calculo por aproximación valido para ωc 1 ef rip dv dt o τ τ C C rp p 3 r p p T / T. f. r p p S r. p p ef r% τ 1 f. rip 1 6

7 14/05/014 Dieño de fuente con filtro C por medio de ABACOS DE SHADE Calculo tedioo el reolver régimen tranitorio. En forma practica e uan la publicada por Shade en 1943 que proporcionan parámetro de interé en función de ωc y S/ Se tienen en cuenta todo lo parámetro del trafo y de lo diodo r S prim + rsec r Medición de d + r' r n prim r n ec 1 prim r Sec >> r d Se miden valor eficaz de la tenione El criterio para dieño e 10% o bien 10 r d 13 Media onda Ábaco de rendimiento onda completa 14 7

8 14/05/014 Ábaco de ripple 15 Ábaco del factor de forma de la corriente por lo diodo n1 media onda n onda completa 16 8

9 14/05/014 Dieño de una fuente de alimentación de onda completa con ábaco de Shade obtener dato de la carga calcular con dato de y r% Parámetroa obtener por medio de lo ábaco. DODO Tenión invera máxima Corriente eficaz que oporta el diodo alor medio de corriente que oporta Corriente de pico repetitiva Corriente de pico no repetitiva CAPACTO alor del capacitor Tenión de trabajo que oporta TANSFOMADO Tenión eficaz del ecundario Corriente eficaz del ecundario 17 Dieño de una fuente de alimentación de onda completa con ábaco de Shade Con el ripple % y / entrar ábaco y obtener ωc Calcular C y normalizarlo, verificar ripple en cao de er CN < C calculado Entrar al ábaco de rendimiento y obtener la relación Calcular S y calcular eficaz (trafo) Entrar ábaco de diodo coniderando el factor n egún el cao y obtener la relacione de corriente y calcular la corriente eficaz y de pico repetitiva. Epecificar la tenión nvera por lo diodo y la corriente eficaz por el trafo egún la configuración del rectificador S 18 9

10 14/05/014 erificación del comportamiento de la fuente frente a variacione de tenión de alimentación, carga y tolerancia de lo elemento 19 Onda completa 0 10

11 14/05/014 Fuente con filtro C + 0 p + + rd bob # Para alta corriente la fuente C requieren capac. de filtro de alto valor debiendo oportar alta corriente de ripple y grande corriente de pico por lo diodo. # El OM no puede empleare con filtro C pueto que requeriría un valor infinito de inductancia para mantener el flujo de corriente durante todo el ciclo. # Se neceita mayor tenión de entrada al filtro para obtener la mima tenión de alida, el rendimiento e menor del orden del 64 % # a inductancia debe preentar alta impedancia a la fundamental y demá armónico y muy baja a la continua. # El valor de la inductancia debe er tal que permita la conducción de lo diodo durante ma de un ciclo de la frec fundamental de ripple, i el periodo de conducción e menor el filtro e comportara como un filtro capacitivo. # El valor de inductancia para el cual el rectificador deja de conducir ante de terminar el ciclo e denomina c ( inductancia critica) 1 Fuente con filtro C a tenión aplicada al filtro puede er coniderada como un OC pueto que cuando deja de conducir un diodo arranca el otro, entonce podrá empleare teoría de circuito lineale. a > crit a ecuación iguiente e convierte en la tenión de entrada al filtro v 4 co ωt π 3π 11

12 14/05/014 Modelo para la armónica Modelo para continua Por dieño mpedancia para c/ armónica 0 << X Z f jω + f 1+ jω C f Para un dieño adecuado X C << X X C << min a corriente de pico de cada armónico ˆ Î f f Z f Î ˆ Z 4ˆ 1 3π ω ω ω ω Z ω ω ˆ 3πω a corriente de pico de la fundamental nunca debe exceder de la minima corriente continua. Entonce podemo ecribir que bajo ea condición Î crit Î ω + ˆ S π + 0 a) crit 3ω b) + 3ω crit 0 max O ˆ ω eemplazando queda max drenaje drenaje aegura una Para dieño dieño min ˆ S 3πω + 3 ω + 0 crit o 3 Curva tenión v. corriente donde ˆ - min ˆ - max max min 0 0 Modelo para determinar ripple X C Xc ef X + C Epecificación de lo diodo Para pto. ½ def X Tref d ˆ ω Î max + 0,5.ˆ Donde i X >> Xc ef 4ˆ 1 π r 4ω C 3π ˆ 1, C 0 Xc Î ˆ Î ω rep max ω 3πω dieño ω puente Tref def + 0,5.ˆ ω 4 1

13 14/05/014 Dieño de una fuente de alimentación de onda completa con filtro C obtener dato de la carga calcular con dato de y r% Parámetroa obtener. DODO Tenión invera máxima Corriente eficaz que oporta el diodo alor medio de corriente que oporta Corriente de pico repetitiva CAPACTO e NDUCTANCA alor del capacitor e inductancia Tenión de trabajo que oporta C TANSFOMADO Tenión eficaz del ecundario Corriente eficaz del ecundario 5 Dieño de una fuente de alimentación de onda completa con filtro C Calcular y adoptar un o Calcular la tenión de entrada al filtro y de ahí obtener tenión de pico y eficaz del trafo En bae a criterio de dieño calcular C y normalizarlo Calcular la critica y adoptar la de dieño, comprobar que la Xc<<X Calcular parámetro del diodo Epecificar la tenión nvera por lo diodo y la corriente eficaz por el trafo egún la configuración del rectificador erificar el capacitor e inductancia con el ripple olicitado 6 13