Fuentes Reguladas Lineales

Transcripción

1 Fuentes Reguladas ineales 1 Fuentes Reguladas Clasificaciones. Fuentes reguladas Discretas Fuentes reguladas ntegradas Reguladores Series Reguladores en paralelo 2 1

2 Fuentes Reguladas Diagrama en bloque de una fuente regulada. 3 Fuentes Reguladas Formas de onda de un rectificador. Figura 26.1a Se puede ver en la animación el efecto que produce la carga sobre la señal de salida del regulador. A mayor carga el Riple aumenta pues el condensador necesita más tiempo para cargarse y así entregar la corriente que la carga le pide. 4 2

3 Fuentes Reguladas Rectificador de media onda. Figura 26.2 Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas 5 Fuentes Reguladas Rectificador puente (onda completa). Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas Figura

4 Rectificador puente (onda completa). 7 Rectificador puente (onda completa). 8 4

5 Fuentes Reguladas Rectificador onda completa con Tr. con punto medio. Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas

6 Rectificación de Onda Completa 11 Fuentes Reguladas Fuente Dual con Rectificador de media onda D 2 D 1 C R C R Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas 12 6

7 Fuentes Reguladas Rectificador puente con punto medio dual. D 3 Out 2 Out 1 D 1 i C 1 R 1 C 2 R 2 D 2 Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas D 4 13 Fuentes Reguladas Reguladores en paralelo. S R S ±T D =constante R 14 7

8 Fuentes Reguladas Reguladores en paralelo. R S ±T D =constante R R P S MAX MAX R S 0 Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas MAX MN P 15 Fuentes Reguladas CURA DE UN DODO ENER 16 8

9 Fuentes Reguladas Tarea: Diseñar un fuente con zener con los siguientes datos: P 1 2 1min 15 (v) 10 (v) 1MAX 5 P ma t MAX v 2min 300 mw 17 Fuentes Reguladas Reguladores serie con transistores. (Dado que el regulador zener entrega poca corriente, se le acoplará un amplificador de corriente llamado Transistor). h a ±T FE máx B R S S B D z S b se obtiene dela siguiente ecuación : P BE R S máx S T R máx Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas BE 18 9

10 Fuentes Reguladas Reguladores serie: curva de regulación. REG MAX ó R a MAX MAX se obtiene con el segura para el peor T MN de los casos. esto produce una 19 Fuentes Reguladas Reguladores serie mejorado con transistores Darlington. 2 BE T R S b D R h fe2 ib h P TR fe1 B2 h CE h fe2 Potencia en el E1 fe1 transisto r : 20 10

11 Fuentes Reguladas Reguladores serie mejorado con transistores en paralelo R S R T b D 21 Fuentes Reguladas Tarea 1: 1. Diseñar una fuente del tipo transistor darlington y el transistor NPN para: t 20 3v 14 v BE 0.7 v h 20 FE 1A P 500mW MAX 2. Dibujar curva de regulación para R S = 1(K) 22 11

12 Fuentes Reguladas BE BE R S BE Con un N N CE fijo : ±T S D z b R A este proceso le llamaremos DADO QUE S DEPENDE DE AS ARACONES DE N, COACAREMOS UN CRCUTO DONDE S SEA NDEPENDENTE DE realimentación N SE PROPONDRÁ UNA FUENTE DE CORRENTE CONSTANTE 23 si BE CE Fuentes Reguladas Diagrama en bloque de un regulador serie

13 Fuentes Reguladas Para la figura, dibujar diagrama en bloque. Q 1 R B1 R 1 T D 2 Q 3 Q 2 C2 R S1 B2 B2 R >> B2 R P R R S2 D 1 R 2 25 Fuentes Reguladas Ecuaciones para el circuito de la figura R Q 1 B1 R 1 2 BE3 kte. R T D 2 R S2 Q 3 Q 2 C2 R S1 B2 B2 R >> B2 R P R BE2 B1 C2 B1 C2 B D 1 R 2 Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas Si el CE de Q1 debe de disminuir se regule y estabilice. para que 26 13

14 Fuentes Reguladas Análisis en el transiente para el circuito mostrado. Q 1 R B1 R 1 T D 2 Q 3 Q 2 C2 R S1 B2 B2 R >> B2 R P R R S2 D 1 R 2 si B BE C2 B1 CE 27 Tarea 2: Fuentes Reguladas Para el circuito anterior, calcular literalmente el valor de. Dibujar un circuito con AO para la fuente anterior mencionada. Dibujar un circuito de protección para sobrecarga o sobrecorrientes, también llamado limitador de corriente. Ampliar el rango de corriente, utilizando (Q 1 )transistor en configuración Darlington o transistores en paralelo

15 Aplicaciones Fuente de 9v para el auto Este circuito permite obtener 9v de tensión a partir de los 12v presenten en un automóvil. En el caso de requerir un ajuste más preciso se deberá reemplazar el zener por otro de 10v y el resistor de 560 ohms por uno de 1K. Si bien el uso de un simple 7809 equivale a todo este circuito la ventaja del aquí presentado radica en la posibilidad de entregar hasta 2A con el transistor propuesto o mas corriente con la sola sustitución del mismo por otro de mayor capacidad. 29 Fuente estabilizada regulable de 1.2 a 25 / 4A a fuente permite obtener en una salida una tensión comprendida entre 1.2 y 25 con una capacidad de corriente máxima de 4A

16 Descripción Se puede decir que consta de tres etapas: a primera (formada por el transformador, el puente rectificador y el capacitor electrolítico de µF) se encarga de aislar y reducir la tensión de red, rectificar y filtrar. a segunda etapa (formada por el transistor de BC327, el circuito integrado y los componentes anexos) se encarga de proporcionar una tensión de referencia la cual será empleada para determinar, junto con el potenciómetro y sus resistencias de tope, la tensión a aplicar sobre el transistor driver y éste sobre el de potencia. a tercera etapa (formada por los transistores BD137 y 2N3055) se encargan de dejar pasar la corriente en forma controlada, haciendo las veces de reguladores serie. 31 Protección en fuente de voltaje Protección con diodos.(imitador de corriente) Q 1 R R B1 R BE R 1 D 2 C2 2 j R S1 B2 R >> B2 T Q 3 Q 2 B2 R P R R S2 D 1 R

17 Protecciones de fuentes de voltaje Protección con diodos. BE 2 j R MAX 2 j R BE Tarea: Explicar el funcionamiento del circuito de protección con diodos 33 Fuente de voltaje con Amplificador Operacional. Tarea: Demostrar que el valor literal de SA es: Explique como funciona el circuito Ref: Pág. 850 Floyd 8 Edición 34 17

18 Protecciones de fuentes de voltaje Protección con transistor NPN BE R R BE (máx) Tarea: Explique el funcionamiento del circuito Ref: pág. 852 Floyd 8 Edición 35 Protecciones de fuentes de voltaje Protección para radiofrecuencias < 0.1f Filtro para radiofrecuencias 36 18

19 Aplicaciones Fuente estabilizada regulable de 1.2 a 25 / 4A (Control con Amp.Op.) a fuente permite obtener en una salida una tensión comprendida entre 1.2 y 25 con una capacidad de corriente máxima de 4A. 37 Reguladores ntegrados Tipos de reguladores integrados Reguladores Fijos Son aquellos cuyo valor de salida está fijado por el fabricante. Sin embargo pueden ser transformados en variables. Reguladores ariables Son aquellos cuyo valor de salida puede ser variado dentro de un rango especificado por el fabricante

20 Reguladores ntegrados Simbología de reguladores integrados. as letras XXXX indican el número de serie del regulador integrado. los reguladores más usados son denominados de la siguiente manera. XXXX Figura 29.2 Reguladores positivos: etc Reguladores negativos: etc 39 Reguladores ntegrados Hojas de datos de reguladores más comunes. = n (entrada) T = Tierra O = Out (salida) Figura 29.1 PDF PDF 40 20

21 REGUADORES FJOS DE TRES TERMNAES a serie de reguladores 78XX proporciona tensiones positivas, mientras que la serie 79XX lo hace con tensiones negativas. os dos últimos dígitos, marcados como XX, indican la tensión de salida regulada. 41 Reguladores ntegrados Ripley rejection o rechazo al riple os valores que nos entregan las hojas de datos son 3: Mín Máx Typ 500 () 2000 () 1000 () Esto significa que si entramos con un riple de 1(v), en la salida se obtendrá una atenuación de 1000, es decir, 1(m) Figura

22 REGUADORES FJOS DE TRES TERMNAES Protección del regulador ante la descarga de C out, si in disminuyera. Red N N 78XX GND 79XX GND OUT OUT C OUT C OUT Protección contra inversiones de polaridad de la sal. 43 Reguladores ntegrados Regulador Dual. 78XX XX < 0,1 f GND < 0,1 f 79XX XX Se recomienda que estos condensadores sean de tantalio por su baja pérdida 44 22

23 Reguladores ntegrados Reguladores fijos Figura 29.7 Con este driver podemos aumentar la corriente nominal del regulador integrado. (símil al aumento de corriente para un diodo zener 45 REGUADORES FJOS DE TRES TERMNAES Aumento de la corriente de salida

24 REGUADORES FJOS DE TRES TERMNAES Aumento de la tensión de salida. El diodo D2 fija la o junto con el regulador integrado o D2 78XX 47 Reguladores ntegrados Reguladores variables. Demostrar que: ±T inreg out ADJ ref R 1 O O ref 1 R 2 1 R1 ADJ R 2 R 2 ADJ Es la que genera la corriente dereposo( Q ) Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas 48 24

25 Reguladores ntegrados Regulador variable con aumento de corriente in REG out ref R 1 O Con este driver es posible aumentar la corriente nominal de salida. ±T ADJ R 2 Tarea: Simular este circuito y comprobar las ecuaciones teóricas 49 Aplicaciones Fuente de 6 con batería, cargador e indicador de carga Este circuito brinda 6 de alimentación ya sea desde la entrada (de 12) o desde su propia batería, la cual además puede cargar mientras tenga tensión entrante. Analizar el funcionamiento del circuito completo 50 25

26 Fuente para laboratorio de 1.2 a 35 x 3A Es una fuente de alimentación lineal, con su puente rectificador y sus capacitores de filtrado a la cual se le ha adosado un regulador de tensión en serie. 51 Fuente ariable de 15A Proporciona una salida cuya tensión puede ser ajustada entre 1.5 y 15 voltios y entrega una corriente de 15 amperios. a fuente proporciona semejante cantidad de corriente gracias al trabajo en paralelo de cuatro transistores de potencia, los cuales deben ser montados en un buen disipador de calor. El ajuste de tensión lo realiza en integrado M317, el cual también debe ser disipado mecánicamente

27 REGUADORES DE CNCO TERMNAES sal * 1 R 1 ref R2 53 inculaciones de apoyo Teoría de circuitos R.. Boylestad Electrónica Allan Hambley Dispositivos Electrónicos Thomas Floyd Principios de Electrónica Malvino 54 27