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23/06/2011 #1


[Ayuda] Dudas puntuales acerca de fuente de alimentación
Buenas...

Mi idea es construir una fuente de 12V DC para alimentar un circuito, y protegerle ante corrientes superiores a 1A.

Para ello, parto de un 1º esquema como el que adjunto en la imagen.

Os indico los valores de los condensadores que pensaba usar, para que me deis el visto bueno:

ANTES del regulador de tensión:

1 condensador cerámico de 100nF
1 condensador electrolítico de 2200uF a 35V

DESPUES del regulador:

1 condensador cerámico de 100nF
1 condensador electrolítico de 100uF a 25V

El regulador de tensión sería un 7812 (pues la fuente la quiero a +12V)

El puente de diodos pensaba hacerlo con 4 diodos 1N4004


El transformador... debo cogerlo de 220v - 12v a 1A ??? o a más corriente (pues parte de la corriente se perderá en el circuito de regulación)

El fusible, de 1A, lo pondria, a la salida del circuito representado, a la derecha del todo... ¿en la rama positiva o da lo mismo? ¿Y qué tipo de fusible uso?

Quería añadir un interruptor para, aun estando enchufado, poder apagar el aparato. ¿Dónde aconsejais ponerlo?? ¿Antes o después del trafo?


Muchas gracias
23/06/2011 #2

Avatar de DJ DRACO

el trafo puede ser de 12V 1A tranquilamente o puede ser de mayor corriente lo cual no es necesario.

el puente de diodos lo puedes comprar ya hecho, para q sea mas prolijo y no tengas que soldar los 4 diodos por separado

el integrado va a calentar asi que ponele disipador de calor

los capacitores estan bien, pero podrian ser de voltajes menores....no es necesario 35V pueden ser de 16V
23/06/2011 #3


Muchas gracias, DJ DRACO

Ya solo me quedan las dudas sobre la ubicación y tipo de fusible y sobre la ubicación del interruptor
23/06/2011 #4


A la hora de elegir la tensión del trafo tienes que tener en cuenta la tensión de salida del regulador, la tensión dropout del regulador, la tensión de caida del puente rectificador, y el rizado en el condensador de filtrado.
Si usas un trafo de 12Vrms, un rectificador en el que caen 1.4V, un dropout de 2V, y una salida de 12V, nos queda un rizado de: 16.97-1.4-2-12=1.57V de rizado en el condensador de filtrado.
C=(I*10mS)/1.57V=6.37mF o lo que es lo mismo, un condensador de 6400uF/25V como minimo, para que el regulador funcione bien.

Por lo tanto en el peor caso, la potencia disipada será de:
P=(12Vrms-12V-1.4V)*1=3.57W con lo que necesitas un disipador, ya que la potencia maxima que soporta sin disipador a una temperatura ambiente de 25º es poco más de 2W

Si pones un trafo de más tensión podras bajar el condensador, pero la potencia subirá, Aqui tu decides.

Tambien puedes poner en vez del fusible, un limitador de corriente a 1A.

Saludos

Pdt: el condensador de filtrado debe ser de 25V ya que soporta una tensión de 16.9V, y deben ir un poco "sobrados" para que duren más.
Los de salida pueden ser de 16V ya que trabajan con 12V.
23/06/2011 #5


rodri_go100 dijo: Ver Mensaje
... un condensador de 6400uF/25V como minimo, para que el regulador funcione bien.
Entonces... pongo un condensador de más capacidad ANTES del regulador?? Uno de 6800uF por ejemplo???

rodri_go100 dijo: Ver Mensaje
Si pones un trafo de más tensión podras bajar el condensador, pero la potencia subirá, Aqui tu decides.
Mmmm... pero si pongo un trafo de más tensión, el regulador se calentará muchísimo más, ¿no? ... y la corriente?? la seguiré teniendo limitada a 1A?

rodri_go100 dijo: Ver Mensaje
Por lo tanto en el peor caso, la potencia disipada será de:
P=(12Vrms-12V-1.4V)*1=3.57W con lo que necesitas un disipador, ya que la potencia maxima que soporta sin disipador a una temperatura ambiente de 25º es poco más de 2W
Tranquilo, pensaba poner disipador (siempre lo hago), aunque se me olvidase mentarlo.

rodri_go100 dijo: Ver Mensaje
Tambien puedes poner en vez del fusible, un limitador de corriente a 1A.
Mmmmm... nunca los he usado... ventajas? inconvenientes?? cómo funcionan? cómo se usan?...

rodri_go100 dijo: Ver Mensaje
el condensador de filtrado debe ser de 25V ya que soporta una tensión de 16.9V, y deben ir un poco "sobrados" para que duren más.
Los de salida pueden ser de 16V ya que trabajan con 12V.
Sí, pensaba darle algo más al de filtrado por eso puse 35 y 25, en vez de 25 a ambos... ahora cuando me respondió DJ DRACO pensé en bajar a 25-16 (esto es, lo que me has dicho tú, pero en cualquier caso, gracias por la observación)

Ah, y gracias por todo, jejej!
23/06/2011 #6

Avatar de Scooter

Cuidado con el condensador de entrada, un valor excesivamente grande destruirá el puente de diodos en una semana a no ser que pongas diodos de 10A. Yo no pondría mas de 1000~1500µF
23/06/2011 #7


Scooter dijo: Ver Mensaje
Cuidado con el condensador de entrada, un valor excesivamente grande destruirá el puente de diodos en una semana a no ser que pongas diodos de 10A. Yo no pondría mas de 1000~1500µF
Ya, pensaba poner el de 2200uF que dije... que creo que no es mucho... PEEEEERO tras la respuesta de rodri_go100 pues ya me he quedado con la duda... y ahora con la tuya, más aún.

No subo de 1500?? Pongo 2200 sin riesgo a dañar?? O todo eso es poco para que el regulador funcione bien???

...Mira que pensaba que este tema no iba a dar muchos quebraderos de cabeza y se iba a solucionar rápido...
23/06/2011 #8

Avatar de Scooter

Es orientativo, con 2200 no va a pasar nada pero ya no te lo aseguraría con 4700. A mi me pasó con una fuente que duraba una semana y no sabía el motivo.
La cuestión es que cuanto mayor sea el condensador menos rizado hay a la entrada luego si fuese de digamos 10000, menor. La pega es que el tiempo en el que los diodos conducen se reduce drásticamente al subir la capacidad del condensador por lo tanto han de pasar la misma energía en menos tiempo y conducirán a picos repetitivos de muchos amperios, eso es lo que hay que verificar, que esos picos no los destruyan.
La cuenta de la vieja dice que 1000µF por A (mas o menos)
23/06/2011 #9


Vale,... pongamos que uso uno de 1000uF (o de 1250) dado que mi corriente va a ser de 1A aprox...

... ¿qué pasa respecto a lo que menciona rodri_go100 ???? ¿Me va a funcionar mal el regulador???
23/06/2011 #10

Avatar de pandacba

Esto es gracioso, meta discutir por el capacitor de entrada, y nadie le presta atención que no se le podra sacar un 1A ni en broma sin dañar el CI, con una caida aprox de 4V a 1A de corriente tenemos 4W como va a disipar eso el dispositivo? cuando esta especificado para 1W, eso significa que con esa caida de tensión no podra drenar más de 250mA, por más disipador que le pongan
23/06/2011 #11
Moderador

Avatar de hazard_1998

pandacba dijo: Ver Mensaje
Esto es gracioso, meta discutir por el capacitor de entrada, y nadie le presta atención que no se le podra sacar un 1A ni en broma sin dañar el CI, con una caida aprox de 4V a 1A de corriente tenemos 4W como va a disipar eso el dispositivo? cuando esta especificado para 1W, eso significa que con esa caida de tensión no podra drenar más de 250mA, por más disipador que le pongan


pregunto, de donde sacaste que solo puede disipar 1W???

segun la hoja de datos de national, para el encapsulado T0-220, el LM7812 puede disipar 2W sin disipador a 25º; con uno de 10º/W de resistencia térmica puede disipar 8W y con disipador infinito (potencia maxima teórica) 20W.....

Lehmer dijo: Ver Mensaje
... ¿qué pasa respecto a lo que menciona rodri_go100 ???? ¿Me va a funcionar mal el regulador???
tal cual lo que dijo rodrigo, o le pones mas capacidad a la entrada al regulador, o subis la tension del trafo y te atenes a que disipe algo mas el integrado.
23/06/2011 #12


Bastaría subir la tensión del trafo a 18V?? o mejor a 24v?
Con esa tensión..., y usando un regulador 7812, y un buen disipador, iría bien???
Y entonces, que capacidad pondría? Bastaría entonces los 1000uF de que hablabamos antes????
23/06/2011 #13
Moderador

Avatar de hazard_1998

Lehmer dijo: Ver Mensaje
Bastaría subir la tensión del trafo a 18V?? o mejor a 24v?
Con esa tensión..., y usando un regulador 7812, y un buen disipador, iría bien???
Y entonces, que capacidad pondría? Bastaría entonces los 1000uF de que hablabamos antes????
18 ya seria muchisimo
yo pondria o uno de 15V (que te dara cerca de 20V de cresta, con lo cual tendrias mas margen para el ripple de entrada, y no necesitarias tanta capacidad, aunque con 1000uF no te alcanzaria... yo colocaria 2 capacitores de 2200uFx 25V a la entrada y un buen disipador, tipo ZD35 de aluel o un disipador de algun cooler de PC que no uses...
23/06/2011 #14


hazard_1998 dijo: Ver Mensaje
yo colocaria 2 capacitores de 2200uFx 25V a la entrada y un buen disipador, tipo ZD35 de aluel o un disipador de algun cooler de PC que no uses...
2 capacitores... en serie dices? porque si me hablas de paralelo, sería lo mismo que usar uno de 4400uF..., o sea, usaria uno de 4700uF

Y respecto al disipador... no sé cual es el ZD35 del que me hablas... cuantos W tendría que disipar, de qué superficie sería el idóneo??? De hecho, el resto de componentes los voy a comprar en Telkron (http://www.telkron.es) ... y estos son los dispadores de que disponen:

http://62.14.100.246/asp/herramientas.asp?id=142

Alguno me serviría??

Gracias!
23/06/2011 #15


Como te comentan todos, aqui hay varios problemas, el principal es que el regulador trabaje en la zona lineal, esto es asegurando una tensión entre sus terminales de entrada y de salida mayor a la de dropout, que viene a ser unos 2V.

Si tienes a la salida 12V fijos, a la entrada del regulador como minimo debes tener 12+2V=14V, si pones un trafo de 12Vrms, tienes a la salida del trafo 12*raiz(2)=17V, y tambien debes tener en cuenta que en el puente rectificador cae una tensión aproximada de 1.4V, nos quedan 17-1.4=15.6V y 15.6>14
Esto funcionaria bien si no fuera porque en el condensador se produce un rizado de tensión, que es proporcional a la intensidad que va a circular.

Bien, con 1A, rectificacion en doble onda, lo que indica que el condensador se carga cada 10mS (2*50Hz), y un condensador de 2200uF, segun la formula Avc=(1A*10mS)/2200uF=4.54V de rizado, esto indica que la tensión a la entrada del regulador irá desde 15.6V hasta 15.6-4.54V=11.06V, por lo tanto el regulador no estara funcionando en la zona lineal, y no habra regulación posible, tu tensión de salida tendra un rizado bastante considerable.

Lo que dice Scooter, tiene razón, la corriente por los diodos podria ser muy grande si aumentamos el C de filtrado, ¿que hacer? aumentar la tensión del trafo al inmediatamente superior, osea 15Vrms

Así tendriamos, con un C=2200uF necesitariamos un rizado Avc<5.81V (15raiz(2)-1.4-2-12) lo cual como hemos visto antes se cumple porque teniamos un rizado de 4.54V, entonces el regulador funciona perfectamente.

Ahora pasamos a la parte de la potencia, que Pandacba, no se de donde se saca que solo aguanta 1W, eso es que no sabe leer las graficas de los datasheet, en fin...

Si tenemos una tensión máxima a la entrada del regulador de 19.8V (ahora no se tiene en cuenta el rizado porque estamos en el peor caso, asi nos saeguramos que funciona en modo normal) tenemos una potencia de P=(19.8-12)*1A=7.8W
Según la grafica del datasheet para un 7812 TO-220, tenemos que con un disipador de 10ºC/W aguanta 8W a 25ºC de temperatura ambiente, con lo cual vamos un poco justos pero aguantara, de todas formas, si se supera la potencia y por lo tanto la temperatura, el regulador lleva protecciones contra esto, y se apagara solo.
23/06/2011 #16

Avatar de pandacba

Lehmer dijo: Ver Mensaje
Bastaría subir la tensión del trafo a 18V?? o mejor a 24v?
Con esa tensión..., y usando un regulador 7812, y un buen disipador, iría bien???
Y entonces, que capacidad pondría? Bastaría entonces los 1000uF de que hablabamos antes????
Es evidente que no entendist, lo que planteas es peor aún

En toda fuente regulada serie, la disipación viene dada por Tin-Tout x I max

si pones un trafo de24Vca rectificado se te va como a 32V suponiendo que los pueda soprtar

tendrias 32V-12V X1A=20W

Aqui en el foro ya hay un tema que se trata sobre toda la serie 78XX

Repetir lo mismo aqui hara que todo esto se vaya a las profundidades por abrir un tema ya exsistiendo uno en foro y po utilzar el buscador



Favor de mirar aqui
23/06/2011 #17


Para comprar el disipador, pasate por Diotronic, en C/Juan Bravo 58 28006
Pide uno de estos:
ML16/C
ML33
ML73

Estos tienen una resistencia termica menor de 10ºC/W

Y el trafo
o este encapsulado

Saludos!
23/06/2011 #18
Moderador

Avatar de hazard_1998

Lehmer dijo: Ver Mensaje
2 capacitores... en serie dices? porque si me hablas de paralelo, sería lo mismo que usar uno de 4400uF..., o sea, usaria uno de 4700uF

Y respecto al disipador... no sé cual es el ZD35 del que me hablas... cuantos W tendría que disipar, de qué superficie sería el idóneo??? De hecho, el resto de componentes los voy a comprar en Telkron (http://www.telkron.es) ... y estos son los dispadores de que disponen:

http://62.14.100.246/asp/herramientas.asp?id=142

Alguno me serviría??

Gracias!

perdona, te pase el codigo de una fabrica argentina, del listado que posteaste seria esteS11374 DISIPADOR 1137.4 TO220 o TO202 60MM °C/W 7,20
23/06/2011 #19

Avatar de pandacba

Es mucho más práctico el uso del MC34063 que es un DIL8, no necesita transistor ya que utilzando el interno podemos manejar hasta 1.5A y sin necesidad de disipador, y solo lleva un puñado de componentes pasivos a su alrededor, y en el diseño se puede ajustar el risado esperado en la salida, como asi también la máxima corriente, muy versáitl y más economico que un 78XX + dispador + transitor de salida...

el ejemplo mostrado en el esquema tiene valores para 25V de entrada y 5 de salida a 500mA
Modificando R1 y R2 cambia la salida y la Rsc la corriente de salida

Su utilzación es casi un juego de niños, muy confiable tanto que es utilzado para las fuentes secundaras de las mainboard de PC
23/06/2011 #20
Moderador

Avatar de elaficionado

Hola.

Tal vez un transformador de 12 - 0 - 12 funcione, ya que se toma tiene una caida de 0.6V ó 0.7v en de lugar de 1.4 del rectificador puente.
Usa un transformador de 13 a 15V, un buen disipador, no tendrá problemas.

Chao.
elaficionado.
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