FUENTES DE ALIMENTACION

Transcripción

1 Dispositivos Electrónicos y Tecnología Electrónica 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 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 TRANSFORMADOR RECTIFICADOR FITRO REGUADOR CARGA C arg a 5 6 1

2 Regulada TRANSFORMADOR RECTIFICADOR FITRO REGUADOR CARGA TRANSFORMADOR RECTIFICADOR FITRO REGUADOR CARGA 7 8 Mg Ing Kurtz ictor Hugo Mg Ing Kurtz ictor Hugo Circuito Rectificador Circuito Rectificador D U S = Tensión Secundaria del Transformador ( AC ) Eficaz D = Caída en directa en el diodo EJEMPO TÍPICO: RECTIFICADOR E t E + S - S t = Tensión en la Carga ( DC ) alor Medio I = Corriente en la Carga E MAX R I D R = Carga t MAX D El circuito rectificador más simple utiliza un solo diodo El circuito rectificador más simple utiliza un solo diodo 9 10 Mg Ing Kurtz ictor Hugo Mg Ing Kurtz ictor Hugo Circuito rectificador de Media Onda Oscilogramas Real Despreciando la caída en directa del Diodo 11 Estos gráficos se denominas oscilogramas Se pueden obtener con un instrumento denominado osciloscopio 12 2

3 Tension de Salida Rectificador de Media Onda Tipo de Rectificadores DC media s max dc media onda max Circuitos Rectificadores de MEDIA ONDA Circuitos Rectificadores de ONDA COMPETA Circuito en Puente o Puente GRAEZ Circuito con transformador con PUNTO MEDIO Rectificador de Media Onda Estudio del Diodo en la Rectificación El circuito rectificador de Media Onda, es el que se vio anteriormente D a fuente de alterna indicada como s, puede se un transformador Para diseñar una fuente de alimentación, y seleccionar los componentes Es necesario conocer determinados parámetros que participan en su funcionamiento Estudio del Diodo Tensión Inversa Máxima en el Diodo: 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) D D R En Directa: Del circuito: Aplicando la 2da ley de Kirchoff En inversa: s D 07 s Sen( t) 07 D S 0 D D inversa pico inversa = D inversa

4 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 DC onda completa 1 2 max DC onda completa 0636 R max Media onda Onda completa En el caso de puentes hay (existe) una caída de tensión en directa de dos diodos en seria Otras Formas de Representar Rectificador de Onda Completa Como Circuito Integrado R CA S CA S R Rectificador de Onda Completa Puente de Graetz

5 Puente de Graetz Puente de Graetz S t 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 Con trasformador con punto medio Con trasformador con punto medio R a tensión de salida es la misma que para el puente de GRAETZ DConda completa 0636 M ax Con trasformador con punto medio Con trasformador con punto medio Tensión de Pico Inverso 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

6 FUENTE DE AIMENTACION FITRO CAPACITIO Si se conecta un capacitor en paralelo a la carga, se observa una disminución en la variación de la tensión de salida a tensión de salida con capacitor S = Tensión Secundaria del Transformador ( CA ) Eficaz = Tensión en la Carga ( dc ) alor Medio I = Corriente en la Carga R = Carga Mg Ing Kurtz ictor Hugo Mg Ing Kurtz ictor Hugo Según el valor del Capacitor Según el valor del Capacitor Mg Ing Kurtz ictor Hugo Mg Ing Kurtz ictor Hugo 6

7 Según el valor del Capacitor Según el valor del Capacitor os filtros no consiguen aplanar totalmente la onda de salida, entonces la salida 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 Factor de Rizado (RIPPE) Rizado Ripple Ondulacion Zumbido Factor de Ondulación o Ripple: alor Eficaz del Ripple r Fr alor Medio de la tensión de salida r Fr sal 100 sal rpp max min Tensión pico a pico de la Ondulación o Ripple r = alor eficaz de la tensión de Rizado sal = Tensión Continua de salida (alor medio)

8 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 salida, 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 salida será igual a la máxima de la tensión de entrada Sal Sin carga 2 S a tensión de Rizado con Capacitor (Ripple) será: r Isal 2 2FC Despejando de la ecuación anterior obtenemos el valor de C Cuando se conecta una carga R, la corriente de salida I Será: I I Sal R SA C I sal 2 2F r Calculo de Capacitor Donde: Isal C r = Tensión de Rizado 2 2F r Isal = 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 salida máxima o a la de pico de la tensión de entrada FIN