Informe Fuente Dc 4v2j3p

LABORATORIO FUENTE DC

Elaboración de la tableta. El primer punto a considerar es tener presente el diseño de la o las tabletas, debemos tener en cuenta que la fuente que describiremos corresponde a una cuyo rectificador estará compuesto con dos diodos, lo que debemos tomar en cuenta para la elaboración del circuito impreso y que más adelante explicaremos el funcionamiento, este punto en particular se tratara únicamente de cómo elaborar cualquier circuito impreso en la tableta-fenolica. Debemos considerar que el método a señalar no es el único pero sí uno de los más sencillos; este método se le conoce como "de forma directa". Material Necesario: Tableta fenolica de una cara Pistas de rapit circuit o plumón de tinta indeleble. Cloruro férrico (100 gr. Para una tableta aprox. 20 x 20) Lija de agua del doble cero Alcohol, tinner o aguaras Brocas de 1/32 y 1/16 de pulgada.

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Método directo de elaboración. Primero pulir la tableta (quitar rugosidades, grasa y oxido). Lavar con agua y jabón (quitar la grasa). Secar perfectamente. Pegar la pista o dibujarlas (oprimirlas fuertemente para que no se despeguen). Hacer la solución del cloruro, (100 gr. Requieren de aproximadamente 200 mililitros de agua para ser diluidos). Se introduce la tableta en la solución, y se va moviendo constantemente hasta que desaparezca el cobre que no fue protegido. Se seca la tableta y se enjuaga perfectamente (que no quede solución de cloruro ferrico) Con algodón o estopa impregnada de alcohol, tinner o agua ras se limpia la tableta para borrar o desprender las pistas. Se procede a perforar lo círculos donde se van a introducir los elementos.

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Notas: • • •

La solución del cloruro debe ser realizado en recipientes de vidrio, plástico o barro, nunca en metal. No exponerse a los gases emanados de la solución Si la solución ya no se va a utilizar, no la tire por el drenaje, (es corrosivo) y puede dañar la tubería, se recomiendo solo que se deseché donde solo haya tierra para no dañar la ecología.

Componentes de la fuente de alimentación a n. • • • • • • • • • • • •

Cable de línnea con clav vija Interruptor un polo dos tiros Porta fusiblle 1 A Transformaador 12 voltss 2A TAB CENTRAL Diodos recttificadores 2N4004 Condensadoor electrolítiico 1000 µF 16 v Diodo emissor de luz LE ED 3 v Resistenciaa 100 Ω½ W Resistenciaa 1KΩ ½ W Cable Caimanes rojo r y negro Soldadura estaño e

Coomponentes De Armado. • • •

Tornillos coon tuercas Perillas de tornillos t Gabinete metálico m

Geneeralidades de la fuente de d alimentaación. Todo circuito c requuiere para su u funcionamiiento de unaa fuente elécttrica de enerrgía, puesto que la corriente y voltaje que proporcionaa la línea com mercial no es e la adecuadda para que su funncionamiento o sea el correecto. Un disspositivo a base b de semicconductores quue integran un u circuito, funciona conn tensiones y corrrientes direcctas lo mas continuas pposibles, asíí pues, la fuente fu de aliimentación convieerte la energ gía de la línnea comerciaal en energíía directa a los valore requeridos. r La fueente de alimeentación reguulada para suu correcto fuuncionamiennto se constittuye a base de 4 ettapas de fun ncionamientoo que en el siiguiente diaggrama a bloquues se muestrra.

Diagra ama y funcio onamiento de d la fuentee de poder reegulada (0 a 12 volts, 2 amperes) Antes de comprennder el funcio onamiento dde la fuente dee poder comeencemos analizando el diagraama de las mismas m que a continuacióón se presentta.

Como puede notarse, esta fuente de poder regulada posee las cuatro etapas que debe tener como mínimo para su correcto funcionamiento, así pues, cada uno de los puntos que se pueden examinar en el diagrama iniciemos la descripción del funcionamiento del circuito. Primera etapa: transformador de poder. Como puede notarse la primera etapa de la fuente corresponde al transformador de poder. Existen un sin fin de tipos de transformador de poder, entre ellos tenemos: • •

Transformador elevador: nos eleva la corriente Transformador de baja potencia

El transformador es un dispositivo que permite obtener voltajes mayores o menores que los producidos por una fuente de energía eléctrica de corriente alterna (C.A). Un transformador se compone de dos enrollamientos o embobinados eléctricamente aislados entre sí, devanados sobre el mismo núcleo de hierro o de aire. Una corriente alterna que circula por uno de los devanados genera en el núcleo un campo magnético alterno, del cual la mayor parte atraviesa al otro devanado e induce en él una fuerza electro- motriz también alterna. La potencia eléctrica es transferida así de un devanado a otro, por medio del flujo magnético a través del núcleo. El devanado al cual se le suministra potencia se llama primario, y el que cede potencia se llama secundario. En cualquier transformador, no todas las líneas de flujo están enteramente en el hierro, porque algunas de ellas vuelven a través del aire. La parte de flujo que atraviesa al primario y al secundario es la Llamada flujo mutuo.La parte que sólo atraviesa al primario es el flujo ligado al primario y la que atraviesa sólo al secundario, se le llama flujo liga- do al secundario. En este caso, la potencia eléctrica obtenida (potencia de salida) en el transformador será menor a la potencia de entrada o suministrada al mismo, debido a las inevitables pérdidas por calentamiento en el primario y secundario, mismas que se denominan perdidas del cobre, a demás, puesto que como se muestra en el diagrama el primario es mayor al secundario, la tensión de salida será menor a la de entrada, puesto que los

requerimientos necesitados nos dan que la medición de salida entre estos puntos será de 12 v c.a. Segunda etapa: rectificación. La segunda etapa de nuestra fuente de alimentación es la que queda constituida por la rectificación, en este punto, la señal inducida al secundario, será nuevamente inducida pero ahora a una señal directa. Nuestra fuente que es nuestro tema de estudio, en este caso posee una rectificación a base de 2 diodos, por lo que su rectificación será de onda completa y esta conectado en " TAB CENTRAL”. Ahora bien, la corriente proporcionada no es la requerida para alimentar un dispositivo eléctrico, puesto que aun es pulsante. Ahora bien para ello existe la tercera etapa de la fuente la cual nos alisará mas las crestas. Tercera Etapa: Filtro Esta etapa, tiene como función, "suavizar" o "alizar" o "reducir" a un mínimo la componente de rizo y elevar el valor promedio de tensión directa. El que a continuación describiremos es el ocupado por la fuente causa de nuestro estudio, y es a base precisamente de elementos pasivos como es el capacitor. Nuestra fuente tiene dos capacitores de 1000 µF 16 v, el cual tendrá dicha función. Este tipo de red de filtro. El funcionamiento es el siguiente: Por cada ciclo de la señal rectificada, el capacitor, se carga al valor pico, cuando la amplitud del voltaje rectificado comienza a disminuir, el capacito empieza a descargarse. Su eficiencia depende de la constante de tiempo, puesto que un carga de bajo valor pide más corriente haciendo que el capacitor se descargue más rápidamente y el filtraje sea menor.

Para la fuente de alimentación construida: medir, comprobar, calcular, y dibujar los siguientes valores tomados de la fuente (valores prácticos) mediante el osciloscopio, Multímetro ,amperímetro en el laboratorio y en todos los casos “comparar” con los valores y ecuaciones teóricas explicando y sacando conclusiones a) Las formas de ondas de voltaje en el primario y secundario del transformador

b) Los valores VP, Vmax, Vrms, formados en a) PRIMARIO Vrms = 138 v con un Multímetro SECUNDARIO Aplicamos una sonda de 10x Vrms = 28.35 V VPP = 38 V c) Las formas de onda de voltaje (DC) rectificado tomado en la carga solamente con resistencia de carga sin utilizar el filtro capacitivo.

VP = 19.5 V Vrms = 12.669 V d) Para la onnda anterior observando y graficadaa en el puntto c) hallar y medir el valor prom medio (DC) y el valor RMS R (Vrms) del d voltaje eeficaz; hacerr lo mismo para el valo or observado o mediante el e osciloscop pio Valor prom medio DC = Valor rms =

e) Las formaas de onda de d voltaje (D DC) rectificaado tomado usando soolamente el condensad dor de filtro y sin carga.

Vmax = 19 V

F C = 1000 μF

f) Las formass de onda dee voltaje (DC C) rectificadoo de salida usando u filtroo capacitivo y con cargaa. (a) Cargaa pequeña RL ∞Ω RL = 33 K Ω El voltaje de rizad do no es muyy visible.

(b) Cargaa grande RL

0Ω

RL = 120 Ω Vmax = 18 V Vmin = 17.03 V ΔV = VRIZADO = 0.7 0 V

V VALOR  CALLCULADO 

M MEDIDO 

Vmax 

17[v]  

18[v] 

VL(DC) 

10,82[v] 

19,5[v]  1

Imax 

162 [mA] 

17 70[mA] 

IDC 

103 [mA] 

VDC 

0,515[v] 

PIN 

1,44[w] 

  

POUT 

1,17[w] 

  

   0,56[v]  0

CONCLUSIONES

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Se requiere un circuito rectificador para convertir una señal que tenga un valor promedio cero a otra señal que tenga un promedio distinto a cero.

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A pesar de que una batería cuenta con un voltaje de salida de dc constante, el voltaje de dc derivado a partir de una señal fuente de ac mediante rectificación y filtrado tendrá una cierta variación de ac (rizo).

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Para la medición del voltaje de salida de un circuito de filtro .si se mide con un voltímetro de dc únicamente tomara lectura del nivel promedio o dc, del voltaje de salida. si se mide con el voltímetro de ac (r ms) únicamente leerá el valor rms del componente ac del voltaje de salida.

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Una señal rectificada de onda completa cuenta con un rizo menor que una señal rectificada de media onda, y por tanto será mejor para aplicarse a un filtro.

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La regulación en el circuito con tab central es mejor.