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Fuentes de Alimentación
Fuentes de Alimentación
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Fuentes de Alimentación
12V
UE
US=5V
1A 1A7V
5Ω
WPE 12112 =×=WPS 515 =×=
Potencia de entrada y salida
42.0125
PP
E
S ===η
Rendimiento
Regulador Disipativo DC/DC
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Fuentes de AlimentaciónFuentes de Alimentación
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Fuentes de Alimentación
Parámetros
Valor medio de la tensión y corriente de salida: UOmed , IOmedSalida de Potencia en continua: P = UOmed IOmedValor eficaz de la tensión y corriente de salida: Uef , IefSalida de potencia en alterna: P = Uef IefValor eficaz de la componente alterna: 2
Omed2
efOef UUU −=
Factor de forma:
Omed
ef
UUFF =
Rizado:
1FFUUr 2
Omed
Oef −==
Factor de cresta:
ef
maxOC I
If =
Factor de Utilización del transformador:
ef2ef2
OmedOmed
IUIUFU =
Factor de Potencia:
efef
ef1ef
IUcosIUFP ϕ
=
Fuentes de Alimentación
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Fuentes de Alimentación
21 PP =
2211 IVIV =
2
2
1
1
NV
NV
=
2211 NINI =
SIV/V 221Ecuaciones del
Transformador Ideal
Características dadaspor el fabricante
Transformador de PotenciaT. con toma media
V1(t)
V2(t)
V2(t)
V1(t)
V2(t)
V2(t)
SIVV/V 2221 +
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Fuentes de Alimentación
Trans. Toroidales
Trans. Convencionales
Trans. Encapsulados
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Tensiones y potencias normalizados
6 - 7.5 – 9 – 12 – 15 – 18 – 20 - 24 V Hasta 60VA
Fabricantes
220/6V 0.3A1.8VA
220/6+6V 0.83A10VA
Dos devanados
Con Toma media CROVISA
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Fuentes de Alimentación
Rectificador de Media onda
Ue1(t) Ue2(t) UO(t)
iO(t)
V2
Ue2(t)
V2
UO(t)
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Fuentes de Alimentación
Rectificador de Media ondaUe2(t)
is(t)Ue2(t)Ue1(t) RLUs(t) is(t)Ue2(t)
Ue2(t)
Ue1(t)Us(t)RL
πmaxUUSmed =
RUdttitv
TP
T
4max)()(1 2
0
== ∫
Tensión media de salida
Potencia de salida
ud
Us(t)V1V2
t
22cos12 αα −
=sen
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Fuentes de Alimentación
Rectificador de Doble Onda
Vmax
T/2
Ue(t) Us(t)
is(t)
Ue1(t) RL
D1 D3
D4 D2
Vmax
T
Rectificador en puente
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Fuentes de Alimentación
Rectificador de Doble Onda
T/2
RL
D1
D2
T/2
T/2
RL
D1
D2
T/2
Ue(t) Ue1(t)
is(t)
Us(t) Umax
Umax
t
t
is(t)
R L
D3
D4
)
T/2
T/2
is(t)
R L
D3
D4
T/2
T/2
Ue(t)
Umax
UmaxUs(t)Ue1(t)
t
Semiciclo positivode la tensión de entrada
Semiciclo negativode la tensión de entrada
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Fuentes de Alimentación
Rectificador de Doble Onda
πmax2UUSmed = R
UdttitvT
PT
2max)()(1 2
0
== ∫
Tensión media de salida Potencia de salida
Caida de tensión de los diodos
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Fuentes de Alimentación
D2
RLUsUe1(t)
Ue2(t)
Ue2(t)
Rectificador de Doble Onda Transformador con toma media
Ud
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Fuentes de Alimentación
Filtros
Descomposición en series de Fourier:
tUtUUUS ωωππ
4cos1542cos
342
maxmaxmax −−=
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Fuentes de Alimentación
t4cosUm154t2cosUm
34Um2US ω−ωπ
−π
=
Filtros
πUm2
t2cosUm34
ωπ
− t4cosUm154
ω
Um
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Fuentes de Alimentación
Filtros
Rectificador Filtro
Carga
Zs
Zp
Zp: Impedancia elevada en continua y nula en alterna
Zs: Impedancia elevada en alterna y nula en continua
Zs
Zp
Continua XL= 0
Alterna XL= ωL
Continua XC= ∞
Alterna XC= 1/ωc
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Fuentes de Alimentación
Filtros
L
Ue(t) Us(t) Ue(t) Us(t)C
L
Ue(t) Us(t)C
ial+ICC ial+ICC
ial
ICC ial+ICC ICC
ial
ICC
Ideal de filtrado:
- Situar una bobina en serie que no deje pasar la corriente alterna y si la continua- Situar un condensador en paralelo que sea un cortocircuito para la señal alterna y un circuito abierto para continua
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Fuentes de Alimentación
Filtro por bobina
L
Us(t)
ial+ICC ICC
RπUm2
t2cosUm34
ωπ
−
πUm2 t2cosUm
34
ωπ
−
Teniendo en cuenta solo el primer armónico
Tensión continua que llega a la carga
2L
2L
ACXR
R3Um4
jXRR
3Um4U
+π=
+π=
π=
Um2UDCt4cosUm154t2cosUm
34Um2Ue ω+ωπ
−π
=
Tensión alterna que llega a la carga(valor máximo)
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Fuentes de Alimentación
Filtro por condensador
UcΔ
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Fuentes de Alimentación
Filtro por condensador
∫∞−
=
t
CC dt)t(iC1)t(U
∫=
t
0
CCC dt
RU
C1)t(U
SC U2TU =⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
C2TI
TRC2
UUCC
CCC ==Δ
RUI CC
CC =
TRC
UU CCC 2=Δ
Corriente constante
2minUmaxUUCC
+=
Valor medio de la tensión de salida
ICC
+
-uC(t)
Descarga lineal
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Fuentes de Alimentación
Filtro por condensador
VQC =
VQC
ΔΔ
=CQV Δ
=Δ
dtdQi =
dtdQIO =
tQIO Δ
Δ=
2T
QIOΔ
=2
TIQ O=Δ
C2
TIV O=Δ
VΔ
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Fuentes de Alimentación
Filtro por bobina - condensador
t4cosUm154t2cosUm
34Um2US ω+ωπ
−π
=
πUm2
t2cosUm34
ωπ
− t4cosUm154
ω
Um
UCC
UAC
L
C RLUO
ICC+ iAC
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Fuentes de Alimentación
Filtro por bobina - condensador
RUm2ICC π
= )//()//(
234
CL
Cef jXRjX
jXRUmu−+
−=
π
RXC << CC jXjX//R −≅−
RXL >> LCL jXjX//RjX ≅−+
LC23Um
XX
23Um4u
2L
Cef ωπ
=π
=
UCC
UAC
L
C RLUO
ICC+ iAC
π=
Um2UCC
f6RLC π
=
Inductancia crítica
Tensión de salida
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Fuentes de Alimentación
Reguladores
EMAXEEMINE
LMAXLLMINL
UUUURRRR
<<→
<<→
RS?
Condiciones de Funcionamiento
Se calcula para la condición más desfavorable
UE=UEMIN
RL=RLMINUS=UZ
LMIN
ZRLMAX
RLMAXZMINZEMIN
S
RUI
IIII
UUR
=
+=→−
= ( )S
2ZEMAX2
SRS RUUIRP −
→=
EMAXE
RLZMAXZMAXZZ UU
0IIIUP
==
→→=
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Fuentes de Alimentación
Regulador serie
BEZS UVU −= Bz iii +=
β= C
Bii
iUUR OE −=
EEE IUP = OOS IUP =
E
O
EE
SO
UU
IUIU
==η
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Fuentes de Alimentación
Regulador serie con AO
R
VZ
iB
iC iE = iS
UO
R1
UE
R2
RL
iS
iSUE
t
US
t
-VCC+VCC
VREF
2
21
RRRVU REFO
+=BEmax1SmaxO VUU +=
US1
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Fuentes de Alimentación
Regulador serie con AO
R
VZ
iB
iC iE = iS
UO
R1
UE
R2
RL
iS
iREFUE
t
US
t
-VCC+VCC
UBE
R
ic
Protección de sobrecorriente
21
2REFO RR
RVU+
=R
Vi BEmaxs =LmaxsmaxO RiU =
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Fuentes de Alimentación
Regulador tres terminales
Regulador positivo salida Regulador negativo salida
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Fuentes de Alimentación
Regulador tres terminales
78XX
UEUS
E
C
S
Encapsulados
UEmin = US+2VIO = 500mA (TO-220)
1A (TO-3)UEmax= 35V
Características. Eléctricas
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Fuentes de Alimentación
Regulador tres terminales
RTHJC= 4ºC/WRTHCA = 50ºC/W
RTHJC= 4ºC/WRTHCA = 35ºC/W
Resistencias térmicas
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Fuentes de Alimentación
Regulador tres terminales con salida variable
2RI1R2R1VU ADJREFS +⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +=V2UU minsmine +=
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Fuentes de Alimentación
LM338
UEUS
E
SR1
R2
IADJ
VREF
UE
t
UEmin
US
t
IQ
IREG
IS
R
UEREG
Regulador tres terminales con salida variable
maxREGQS III +=REGmax
BE
IVR =