FUENTE REGULABLE DE 0-30VCC, 2A CON PROTECCIÓN.

Manuel Godoy

UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

mgodoyr@est.ups.edu.ec

Cuenca-Ecuador

Resumen--- Para la implementación del diseño, de una fuente variable de 0-30Vcc con un máximo de 2A, el ajuste del voltaje se optó por un integrador LM350k, que tiene una incorporación de tipo encapsulado TO-220, la corriente que circula por la compuerta G del SCR forma parte de la protección del circuito contra cortocircuito que puedan producirse en la utilización de dicha fuente en algún proceso electrónico.

Palabras Clave--- A amperios, SCR rectificador controlado de cilicio, LM350k regulador de voltaje de 0-30Vcc, LM7812 regulador de voltaje de 12voltaje,

1.       INTRODUCCIÓN

De acuerdo con la necesidad de los estudiantes de la Universidad politécnica Salesiana, de poder contar con una fuente de voltaje regulable y de alta corriente, para la prueba de diferentes circuitos realizados, en los diferentes laboratorios de electrónica, se propuesto realizar este tipo de fuente, para que los estudiantes puedan probar sus circuitos desde sus hogares, o de otro lugar sin necesidad de tener que venir a laboratorio, por lo que este tipo de fuente es de bajo costo y fácil de poder realizarla.

2.       APLICACIÓN

Para el circuito mencionado la fuente variable, con algunos cambios en el circuito que pueden modificar para tener una corriente aproximada a un error del 10% de la corriente máxima de 2A. Como podemos ver en las Fig.1. el diseño de la fuente variable, lo cual se necesita un transformador de voltaje de 120 a 24V a 60Hz, esta pasa a ser rectificada por el puente de Greatz, para al encapsulado LM350K que funciona como regulador de voltaje, la resistencia variable nos permite variar el voltaje de 1.2 a 30Vcc.

Figura. 1. Esquema de la Fuente de 0-30V

Como podemos ver en las Fig.2. el diseño de la protección de corto circuito. Para lo cual se incorporó el SCR el cual es un limitador de corriente, el cual evitará que se dañen los componentes del circuito en caso de un cortocircuito o una sobre carga. En este circuito se colocó un regulador de voltaje para alimentar la bobina del relé, que es el que nos va a dejar pasar el voltaje y cuando sea el máximo lo desactiva automáticamente.

Figura. 2. Esquema de protección de máximo de 2A

1.       MATERIALES.

1.       Transformador de 120 a 24Vca Hz

2.       LM35K

3.       Puente de Greatz

4.       Condensadores: 4700uF, 0.1uF, 0.1uF

5.       Resistencia variable de 5Kohms

6.       Resistencias de 100ohms, 1Kohms

7.       LM7812

8.       Diodo de Silicio

9.       Diodo Led

10.   Relé

11.   SCR

12.   Pulsante

2.       PRUEBAS REALIZADAS.

4.1 Datos procesados en Matlab

4.1.1 Voltaje sin Carga en la salida.

Las siguientes figuras son los datos obtenidos del laboratorio mediante el osciloscopio y procesados en matlab.

Figura. 3  Voltaje al sin carga a 20Vcc

Figura. 4 Corriente sin carga a 20Vcc

4.1.2 Voltaje de Rizado en el Condensador

Las siguientes figuras son los datos obtenidos del laboratorio mediante el osciloscopio y procesados en matlab.

Figura. 5  Voltaje de Rizado en el condensador a 5.6Vcc

Figura. 6  Corriente de Rizado en el Condensador a 5.6Vcc

4.1.3 Voltaje de Rizado en el Condensador al máximo

Las siguientes figuras son los datos obtenidos del laboratorio mediante el osciloscopio y procesados en matlab.

Figura. 7  Voltaje de Rizado en el condensador a 19.5Vcc

Figura.8  Corriente de Rizado en el Condensador a 19.5Vcc

4.1.4 Cortocircuito a la fuente regulable:

En ocasiones se necesita una fuente de alimentación regulada, repasando el esquema que nos proporciona una corriente de 2A como máximo de protección, cuando se está en corto

3.        RESULTADOS

El voltaje en la salida de la fuente vario según lo esperado, vario de 1.2 a 30Vcc in carga.

Se comprobó el funcionamiento de la protección contra corto circuito realizando un pequeño corto circuito entre el positivo y la tierra de la fuente, y se activó el circuito de protección de la fuente dejando sin energía a la fuente.

Para la comprobación de la corriente se colocó un reóstato en la salida de la fuente el cual se ajustó en 10 ohm, entonces se varió el voltaje de la fuente llegando hasta los 20 voltios valor en el cual se activó la protección de sobre corriente dejando la fuente sin energía.

4.        DISCUSIÓN

Si el circuito de protección no se activa en cualquier valor de corriente menor a 2Amperios en cortocircuito no se garantiza el funcionamiento correcto. y mientras que el circuito de sobre corriente no se activa cuando se superan los dos amperios los equipos que estén conectado se dañan.

5.        AGRADECIMIENTO

Vaya mi agradecimiento a todos los compañeros que aportaron ideas para la realización de este proyecto.

6.        CONCLUSIÓN

El objetivo de un regulador de fuente es ofrecer una tensión dc a la salida regulada o mantenida a un valor establecido incluso si el voltaje a la entrada varía o si la carga conectada a la salida cambia. En entorno para cualquier caso, pues esta fuente no solo se usará en circuitos, también puede utilizarse para alimentar cualquier otro tipo de dispositivo debido a que es variable el voltaje que maneja puede ser cambiado por medio del potenciómetro, además consta con un máximo de corriente para solucionarlo se suele emplear un transistor con lo que se aumenta el rango de funcionamiento de la fuente estabilizada. En definitiva, este circuito puede proporcionar un voltaje de 0 a 30V con alcance de corriente de 2ª como máximo.

7.       REFERENCIAS

 [1]. Electrónica de Potencia, Muhammad Rashid, 3era edición, 2004, editorial Pearson educación

[2]. Muhammad h rashid - electrónica de potencia - tercera edición - México – 2004

[3]. J. Jones. (2007, Febrero 6). Networks (2nd ed.) [En línea]: http://www.hispavila.com/3ds/lecciones/lecc3.htm