Hola Compañeros! Espero esten muy bien! es mi segunda vez posteando en el foro y para mi es un placer estar por estos rumbos. Los felicito a todos por tener un foro en funcionamiento con temas tan interesantes e ideas tan variadas!
Hace unos minutos, le mandé un mensaje privado a Jona pidiendole unas sugerencias para el tema de fuente fija y variable, y creí conveniente postear el mensaje, por si algun forista me quisiera tender la mano también con alguna sugerencia para el caso que estoy trabajando. Muchas gracias de Antemano!. Tio mao.
Hola Jona que tal!
Te escribo, pues ultimamente he estado navegando mucho en el foro y he visto en repetidas ocasiones tus intervenciones.
Yo quería preguntarte acerca del famoso asunto de las fuentes de poder ..
Mirá: yo soy un estudiante no muy avanzado, y en un curso de Electrónica II, me pusieron a hacer una fuente regulable de +/- 12 Voltios y una fija de +5 Voltios. Con los conocimientos que llevo hasta ahora, hice un diseño basado en tu consejo con respecto a los reguladores LM317 y LM337.
Las especificaciones del profesor fueron las siguientes:
1. La fuente debe ser de aproximadamente 1 Amperio de salida a plena carga (para cada rama de fuente).
2. El rizo en el filtrado debe de tener un valor de aproximadamente 5%.
3. Debe de tener protección contra cortos circuitos.
4. Debe de tener indicadores de encendido de la fuente fija y la fuente regulable.
5. Se debe de realizar la implementación, para que más adelante puedan utilizar la fuente de diferentes experimentos.
Hasta ahora, lo que he podido realizar es en si el diagrama básico de función, con la fuente fija de 5 Voltios y la fuente regulable +/- 12 Voltios.
Para explicarte un poco lo que hice, quisiera relatarte un segundo como fueron hechos los cálculos, pues las preguntas vienen relacionadas directamente con el metodo que utilicé:
1. El regulador que utilizaré como te comenté, es el LM317 para la fuente de +12 voltios y la de +5 voltios. Para la fuente de -12 Voltios, utilizaré el LM337. En las hojas de datos, me dicen que la corriente de salida de los mismos son de 1.5 A. máximos, por lo que decidí tomar como referencia, una corriente máxima de salida de 1 A. por rama de regulador, para no sobre exigir a los reguladores. Las preguntas que tengo para esta parte son las siguientes:
a. Tengo unos disipadores que sustraje de una fuente swithing. Uno de ellos es de 6cm x 7cm. El otro, que es casi identico, es de 6cm x 6cm. las ranuras, en cada uno tienen un espesor de 1 cm.
El otro disipador que tengo es uno de 3.8cm x 3.8cm. Las ranuras tienen un espesor de 1cm también y es bastante gordito. Que te parecen estas medidas?
b. He visto que los disipadores tienen como una especie de crema blanca entre el regulador y el disipador. Para que sirve esta crema? Contribuye a una mejor disipación de calor?
c. En la hoja de datos del fabricante, especifican que cuando los capacitores externos son usados con reguladores IC, a veces es necesario añadir diodos de protección para preveer que los capacitores se descarguen a través de puntos de baja corriente dentro del regulador. Tenés vos alguna opinión con respecto a este punto?, porque no entiendo muy bien el fenomeno que ocurriría si en la rama se da una baja corriente con respecto a los reguladores.
d. En el foro, hablaste bastante acerca del problema de los cortocircuitos con lo 78XX. Dijiste también que los LM3XX resisten de buena manera un corto circuito, si se le añade un buen disipador. Con las medidas de disipadores que te indique: ¿ mi LM317 y LM337 resistirá un corto circuito o le tengo que poner una protección adicional? En la facultad, me recomendaron que hiciera una configuración con varistor, pero realmente no se donde puedo encontrar eso. Te agradecería alguna sugerencia con el tema.
e. La configuración de regulador que utilicé aparece en el circuito adjunto. Que le añadirías a la misma para volverla más eficáz? o es que acaso ves bien la configuración?
Para la parte de filtrado, me di a la referencia del capitulo 18 del Boylestad-Nashelsky, que hablan de la formula de rizo con respecto a la corriente DC de la carga y el Voltaje DC rectificado. Para el voltaje DC rectificado, utilicé un transformador de 30 Voltios RMS con derivación, que me brinda 15 Voltios RMS y 21.213 Voltios pico a su salida. Para la rectificación, utilicé la formula que dice: Vdc = 0.636*21.213V = 13.491 VDC. Las preguntas para esta etapa son las siguientes:
a. Si yo conecto una carga que consume 1 A en la rama de la fuente +5V, 1A en la rama +12V y 1A en la rama -12V, serían en total 3A de corriente que estaría demandando al sistema. Mi puente de diodos de bastante holgado, pues tiene una corriente de salida de 8A con una corriente Ifsm de 125 A., y el transformador ( que no lo he comprado) espero comprarlo de 5A. Si comprara el transformador de 5A, como debo despejar el valor del capacitor de filtro para un rizo de 5%:
- ¿De esta manera?:
C = (2.4 * Idc) / ((r/100) * Vdc) = (2.4 * 2000mA) / ((0.05) * 13.491V) = 7115.85 uF(para el caso de las ramas de +5V y +12V)
C = (2.4 * Idc) / ((r/100) * Vdc) = (2.4 * 1000mA) / ((0.05) * 13.491V) = 3557.927 uF(para la rama de -12V)
b. Que te parece el valor porcentual de rizo que utilicé, como protección al puente de diodos?
c. En un diagrama que observe de la internet, le ponían en paralelo al capacitor de filtro, un cap de 47nF. Yo se que este cap puede reducir el rizado de la señal un tanto más, pero: ¿ Que tan funcional es este capacitor en esta posición?
Para la sección de la simulación, tengo ciertas dudas:
a. Yo tengo el simulador MultiSim 10.0. En este encontré algunos componentes los cuales asemejan las funciones de las especificaciones con las que estoy trabajando, pero sin embargo no encontre un transformador con derivación central con una relación de 4 a 1. Por tanto tuve que modificar el valor de voltaje de entrada con de la fuente de alimentación ( 120 VRMS) a 150 VRMS para lograr 30 VRMS con derivación. También utilicé un puente de mda2500, con una corriente de salida de 25A y Ifsm de 400A. Luego hice el diagrama de conexión tal y como lo planee. Puse la resistencia variable para la fuente de 5 Voltios fija en 660 Ω, de acuerdo a la formula que vienen en la hoja de datos del 317, y unos potenciometros de 1.88kΩ para un voltaje de 12 Voltios a la salida del regulador. Sin embargo, lo pongo a simular e inmediatamente me genera un error.... No entiendo porque, pero quisiera saber si me podrías dar otra sugerencia más acerca de esto, pues hasta donde yo entiendo, las conexiones estan bien realizadas.
Te agradezco muchísimo el tiempo que sacaste para leer este mensaje y espero tu pronta respuesta. Te agradezco la consideración. Un gran saludo desde Costa Rica. El tio mao.
Además de esto, encontré otras dudas más que me surgieron mientras pensaba postear este correo. Por ejemplo:
a. Que tipo de caja puedo utilizar para contener el circuito implementado? Yo había pensado en una caja de disyuntores termomagnéticos que tengo aquí en casa. Es una caja para 2 disyuntores termomagnéticos y creo que sería genial por su tamaño, sin embargo es de metal. Que problemas podría acarrear esto? Tendría que utilizar algún tipo de aislamiento en la caja?
b. Yo compre una placa chorreada de bronce para implementar el circuito, sin embargo no se como hacer para hacer las vías de bronce de una manera bien eficaz. Les agradecería sugerencias al respecto.
Muchisimas gracias a Todos! disculpenme si me exedí con la cantidad de información, pero es que en mi facultad me ha sido dificil encontrar información, pues los profesores no se dan como mucho tiempo para explicar. Gracias. Adjunto el circuito en .jpg y el .ms10