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Niveldehabilidad:Principiante

FuentedealimentacinnoreguladaTutorialpora1ronzo|August08,2008|24comentarios

IntroduccinOye!Porqumi9Vparedverrugadarsalida14V?!Hemosescritoestetutorialparamostrarlelasentraasdeunaparedverrugayexplicarporquavecessepuedemedirunatensinsuperioraloqueseespecificaenlaetiquetadelaparedverruga.

Enunafuentedealimentacinregulada,verrugadelapared,adaptadordeCA,bloquedealimentacin,oloquequierasllamarlo,porlogeneralvendosespecificaciones:

ENTRADA:AC120V60Hz6WSALIDA:DC6V300mA

Laespecificacindeentradaessencillo,siempreycuandoustedestenlosEE.UU.utilizandolaenergadeunatomadecorrientenormal.Yelresultado?

Sisemidelasalidadelcircuitoabiertoconunmultmetroenundispositivoquelasespecificacionesdelasalidacomosemuestraarriba,qucreesquedeberaobtener?

RespuestaDumb:alrededorde6Vyalmenos300mA.Correctoincorrecto!

Enrealidad,amenudoobtendrunatensinmuchomayor.Elvoltajemsaltopuedecausarestragosensusistemasiustednoestplaneandoparaello.Estecomportamientodeunafuentenoreguladaesnormalyenestetutorialteaveriguarporqulaespecificacindesalidanoestcercadelasalidarealdecircuitoabierto.Adems,voyamostrartecmonoreguladaesrealmenteelsuministro.LasalidadiceDC,peroenalgunascircunstancias,lasalidapuedeestarmuylejosdeDCpura.

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TripasdelafuentedealimentacinnoreguladaVamosaprimervistazoalaparteinternadeunafuentedealimentacinregulada.Ahora,yonovoyairsobrelafuncionalidadendetalledecadacomponente,hayunmontnderecursosenlawebqueirsobrecmofuncionanestascosas.Aquestelesquemayunresumenrpidodeloscomponentesquepuedesencontrar:

Esteeselesquemadelafuentedealimentacinquetomaparte.Alaizquierdaesdondeseconectalaunidadenlaparedydeladerechaesdondeseconectalaunidadalaentradadealimentacindelsistema.

LasealdecorrientealternadelenchufedeparedserprimeroveruncortetrmicoICutilizaparaprotegerelsuministrodesihayunagrancargaadjuntoquedibujademasiadacorriente.Esteesunnivelagradabledeproteccinadicionalquenoseencuentraentodaslasverrugasdepared,slolosbuenos.

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Acontinuacin,ustedtieneunasolafase,detipoconchadivididabobina(bobinacscara),transformadorreductor.Observequelabobinadealambreenlabobinaprimariaesmsfinaycontienemsvueltasquelabobinasecundaria(pasohaciaabajotransformador).

Uncentrodeondacompletagolpecitosusandorectificadordedosdiodos.ElsuministrotambinhaagujerosdemontajeenelPCBparaloquepareceserunpuenterectificadordetensionesdesalidasuperioresutilizandoelmismotransformador.Adems,hayuncondensadordefiltrosimpleparasuavizarlasealrectificada.

Porquustedconsigue10Voltiosenunsuministro6VDC?Enresumen,cuandosemidelatensinencircuitoabiertodeesteejemplo6Vverrugadelapared,seobtieneaproximadamente10V.Enestasituacin,haymuypococorrientequefluyeatravsdelabobinasecundariadelafuentedesuministroyporlotantonomuchodeunacadadetensin.Cuandounacargaosucircuitoseencuentrajuntoalasalidadelaoferta,hayunacadadetensin.Eltransformadortendrunacadadetensindelcircuitoabiertode10V,deacuerdoconlaLeydeOhm.Enunenfoquemsdetallado,lafuentedealimentacin,idealmente,teneruncircuitoequivalentedeThevenin(unafuentedetensinyunaciertaresistenciaglobal),queestunidoaunaresistenciadecargaqueprovocaunacadadetensin.Aquestidealmenteloqueelcircuitosepareceaunacargaadjunta:

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DeestoseobtieneunbucleKVLde:V =V (I *R0)V esconstante,yaquehayunatensinespecficainducidaporeltransformador.Sinembargo,lacorrientedecarganoesconstante.Uncircuitoabierto(sincarga)demedicintienemuypocacorrientequefluyeylafuentedealimentacintieneinherentementeunapequearesistencia(sobre4ohmios),porloquelacorrientedecarga,me multiplicadoporlaresistenciadeThevenin,R

0.Ustedconsiguesobre10Vdelaecuacinanterior.Quedicenqueuncortocircuitoenlafuentedealimentacinoutilizarunacargaderesistenciamuypequea,unmontndecorrienteahoracircularporelcircuito.Apartirdelaecuacinanterior,habrunacadadetensinsignificativadetectadaenlatensindecarga.Aquestunacartadelavariacindelascargasennuestra/300mAverruga6Vejemploparedysupicodevoltajemedido,corrientedepico,picoapicodeondulacin,yelporcentajedeondulacinencadasalida(sepuedeignorarlaonda,porahora):

Concargaspequeas(grandesresistencias),nohayunacadaconsiderabledevoltaje,porquenohaymuchoquefluyelacorriente.Enunacargamuygrande(pequearesistencia),hayunmontndecorrientequefluyeyunacadadetensinsignificativa.Adems,lafuentedealimentacinestfuncionandomaneramsalldesulmitenominalcuandolacargaestpordebajode20ohmiosylacajaqueseconectaalaparedcomenzaracalentarse.Enunmomentodeterminado,elfueradecortetrmicoseromperlaconexinenlabobinaprimariaynohastaqueelcuadroseenfraelcortetrmicodepermitirquelacorrientepase.Peronoheabordadoenrealidadporqulascadasdetensinyculessonlosmecanismosqueprovocanlacadadetensin?Enlaecuacinanterior,sisustituyelosnmerosparalafuentedealimentacinenlaregulacin(conunacargade20ohm)obtendr.V =V (I *RSinembargo,medimos6.2V(vaseelgrfico).Sabemosquehayunacadade1,2V(I *Rprdidasenelcobre(resistenciaenlabobina)ylacargaestllegandolacorriente,perohayotrosmecanismosquecontribuyenalacadadetensinrestante.Hayunacadadetensindebidoalos

Carga 0 Carga

0

carga, 0,estcercadeceroylatensindecargaescasi

equivalentealatensindeThevenin,V

Carga 0 Carga 0)=10V(300mA*4Ohms)=8.8V

carga 0)delas

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cambiosenelcampomagnticodentrodeltransformadorllamadoprdidasenelhierro.Laecuacinanteriorpuedeahoraleer:V =V prdidasenelcobreprdidasdehierroAsquelacargaconectadaalafuentedealimentacinpermitequelacorrientefluya,queasuvezcreaunacadadetensinenelladodelafuentedealimentacindebidoaprdidasenelcobreylasprdidasdehierroeneltransformador.

RippleVamosaempezarconloqueelcondensadorycmoafectaondaenlasalida,yaqueeslaprimeralneadedefensadeACdespusdelarectificacindelasealACdimitido.Lasealrectificadasinelcondensadoridealmenteteneresteaspecto:

Enlafuentedealimentacinsemuestraenestetutorial,slohayuncondensadordefiltrode470uF.Elcondensadordefiltroseoponeacambiosenelvoltajeysuavizarlosbachesenlasealrectificada,hastaciertopunto.Uncondensadorquevaasuavizarlasealsedescargarnycargacasitanrpidocomocadafasede180grados(cadaenteroanteriorrepresentaungirode180gradosdeunaondasinusoidal)delpulsorectificado.Asobtendrunasealquesevermsomenosas:

Losbachesenlasealfiltradaahorasemisellamanondulacin.Comolasealseencuentraensuciclopositivo(indicadopor"a')anterior,elcondensadorsecargaatravsdelacombinacinenseriedeunmediodelabobinasecundariayunodelosdiodos.CuantomenoreslaresistenciainternadelafuentedealimentacinElmsrpidodelatapasecarga.Ladescargadelcondensadorylapendientedelalnea(indicadopor'b')anterior,dependerdelvalordelcondensadorylaresistenciadelacargahaconectadoalared.Duranteesteciclo,eldiodoseinviertesesgado(sincorrientefluir)yelcondensadorslosedescargaatravsdelaresistenciadecarga.Cuantomayorsealaresistenciadelacarga,menorserlacorrientedecarga,ymslentaesladescargadelatapa.Sinosfijamosenelgrficoanterior,verdisminuirondulacinconelaumentodelaresistencia.Estoesloquelaondulacinrealpareceenlasealconunaresistenciadecarga20Ohm.

Carga 0

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20Ohmsesacercadelvalordelacargaidealquedejarelsuministrooperandocercadesusalidadecorrientemximanominal.Lasalidadeosciloscopiodelatensindepicoestdeacuerdoconelclculo.R=V/I,dondeV=6VyI=300mA,R=20OhmsConunacargade20Ohmvercercadelasalidanominal.Sinembargo,lasealesotracosaquepuraDC!Hay2Vdeondulacin!Unreguladorouncircuitodefiltroadicionalsedebenutilizarparaaplanarestaolaparaelusoenlamayoradelaelectrnicadigital.Hayalgunasfuentesdelaparedquesellamandemodoconmutadoyproporcionanunasalidamsreguladasuficientementequelaofertaenestetutorial.Estosignificaquecuandosemidelasalidadecircuitoabierto,podrsverdecercaalatensinqueseespecifica.SparkFunactualmenteslovendealimentacinconmutadas.Enresumen,lasalidaqueapareceenlacajadelafuentedealimentacindice6V300mADC.Enlamayoradelascircunstancias,nover6V,300mA,ounabuenasealdeCC.Parecequedebehaberalgoenlaofertaquedice"salidanominal'enlugardeslo"Salida"oporlomenosunpocomsdeinformacinsobrelacalidaddelasealdesalida,peroesopodraserdemasiadopedirparaunapiezadelaelectrnicaquecuestaunospocosdlares.PopQuiz:Porqueslasealdelosciloscopiosobre120HzcuandolaCAdelatomadecorrienteesde60Hz?

ConclusinSitienesalgncomentario,preguntaoerrorestipogrficosnodudeenescribira:techsupport@sparkfun.com.

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TheTrustedOne / haceunos7aos / 12

Meencantaelsitio,elodioapuntodeestallarsuburbuja,LosEstadosUnidosnoeselnicopasqueutilizaelpoder120Vac60Hz,miramsarribaenelmapa,elpasmsgrandeporencimadeustedtambinlohace.:D

Miembro#151603 / haceunos5aos / 6

Canadesapenasunpas:P

arduino_ftw / haceunos5aos / 12

lolyosoydeCanadyesoesdivertido:D

TheOneFalseGod / haceunos3aos / 5

Poresomeesconderallcuandolaguerranuclearestapuntodecomenzar!~2035

Miembro#366216 / haceunos3aos / 1

Yelpasagradablejustodebajotambinlohace.

freqres / haceunos7aos / 10

PopMusicRespuesta:Lasealde120Hzvienedelaondacompleta,centrodegolpecitosrectificador.Dadoquecadadiodoconduceenmediodelaformadeondadeentrada60Hz(unaenelmediociclopositivo,unoenelmediociclonegativo),seobtieneeldobledelafrecuenciadeentradaenlasalidadelrectificador.Porcierto,grantutorialparaprincipiantes.

kewakl / haceunos6aos / 6

HeyTrustedOne,Burstste....Canadpuedesermsgrandeentamao,pero1/10opoblado!90%deCanadnovalelapenaviviren!

ChrisG / haceaproximadamente4aos / 4

Peroel10%restantees11vecesmejorquelosEE.UU..

sudopeople / haceunos3aos / 8

El10%restanteeslamayonesa.

kewakl / haceunos6aos / 4

kewakl:HeyTrustedOne,Burstste....Canadpuedesermsgrandeentamao,pero1/10opoblado!

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https://www.sparkfun.com/tutorials/103 8/9

90%deCanadnoescapazdeservividoen!

PatrickD / haceunos6aos / 2

jajaja.Alguiensesintiinsultado.

kewakl / haceunos6aos / 2

desdehttp://www.internetworldstats.com/america.htm

Jassper / haceunos6aos / 4

NizaTut,perocomolamayoradelostutorialesdesuministrodeenerga,noexsplaincmoseleccionarelcorrectocondensadorTamaodefiltro.Reglabsica:?C=0.7(I)/E(f)?DondeI=corrientedecarga,E=tensinderizadoaceptable.yf=pulsosporsegundodelrectificadorparalaondarectificada60Hzcompleta,estofuncionaa:C=0.00583*I/E?pegadodesde

Miembro#710840 / haceaproximadamente2meses / 1

Cuandolosestadounidensesdicenque"Amrica"ensumayorasignificanNorteamricaporqueustedesmsomenoscreoqueereselnicopasdeesecontinente!LOL:D

TOMC / haceunos3aos / 1

Excelenteyoportunaartculo.Yoestabamidiendolasalidadevariasverrugasparedanocheypreguntabaporqulatensineramuchomsaltoqueloquedecalaetiqueta.

Nathaniel3W / haceunos3aos* / 1

HayalgunaraznporlaquenoquieroalimentarmisproyectosalconectarmicableUSBdeTeensyenelcargadordeparedqueutilizoparamiiPod?

Editar:Yoslohiceunaversinmsdetalladadeestetemaenelforo.Esoesprobablementeunmejorlugarparadiscutir.

segarch / haceaproximadamente4aos / 1

Bonitotutorialycomentariostiles!

pikachu / haceunos5aos / 1

Graciasporelbuentutorial.

Miembro#125670 / haceunos5aos / 1

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Megustaraverungrficodelatensindesalidafrentealascargasdelaverrugadelapareddeconmutacin5voltiosqueSparkfunvende.Sibiennotengoningunadudadequeseramuchomejormepreguntocuntavariacinnoseradecirde100mAa1000.

Miembro#151603 / haceunos5aos / 1

hmm

fustigar / haceunos5aos / 1

Cmopuedeunapersonadecirmirandolasentraasdeunafuentedealimentacindelaparedsiestencendidoono?Complejidad(tapasadicionalesodiodos)?Tamaodeltransformador?DeWikipediapginatieneunatablaquedaalgunaspistas,peroestoybuscandoalgounpocomsclaro.

bigjeff5 / haceunos5aos / 5

Fustigar:Enunafuentedealimentacinnoreguladanohayreguladoresdevoltajeynicamentecondensadordefiltrounasalida.Bsicamenteelcabledelaparedvadirectamentealtransformador,elrectificadorconvierteenunasealfeaDC(ISH)ylatapadelfiltrololimpiaunpoco.Unafuentedealimentacinlinealseveexactamentelomismoqueunafuentedealimentacinnoregulada,exceptotieneunpardecondensadoresenelladodesalidaconunreguladordetensinentreellos.Bsicamente,ponerelreguladordetensinquesenecesitaparaconstruirdeutilizarunafuentedealimentacinnoreguladadentrodelapropiaoferta,convirtindolaenunafuentedealimentacinregulada.Todavaesbastantesimple.Depotenciadeconmutacindealimentacinsonotrahistoria.Tienenmltiplesrectificadores(almenosunoantesdequeeltransformadorydespusdeuno),tapasdefiltroantesydespusdeltransformador,porlogeneraluntransformadormuchomspequeo,yunreguladordevoltajeenuncircuitoderetroalimentacinparaeltransformador.Elloscasisiempretienendisipadorestrmicos,tambin.RompaunaviejaenergadelaPCdesuministroparaverqueesloSMPseparece.

fustigar / haceunos5aos / 1

Ohbueno.Muchasgraciasporlainformacion!

kuolas / haceunos6aos / 1

Meparecequeesteartculobastantebueno,especialmentediagramadoylainformacinbienpresentada.Peromequedoconalgunasdudas:EsaeslaformaestndarderepresentaraunenchufedeCAeneldiagrama?y...Dndepuedoencontrarlossmbolosutilizadosenusteddiagrama?