Sep 232015
 

Guía para Diseño de una fuente de alimentación

Por:XandroX pacossoli@hotmail.com

Datos técnicos, diseño, componentes principales

Después de mucho tiempo de planificación me decidí a empezar con este proyecto (y a terminarlo) consiste en una fuente de alimentación de tres salida, una regulada y dos fijas, todas ellas con un máximo de 1A. En esta guía voy a explicar todo lo que hice para armar esta fuente, las cosas a tener en cuenta, formas constructivas, etc. todo esto acompañado de algunas fotos ilustrativas del proceso. Comencemos…

Datos técnicos

La fuente cuenta con tres salidas. Una regulada de 0 a 24V por 1A. de corriente máxima y dos fijas, una de 5V y otra de 12V ambas con un máximo de 1A. La razón por la que entregan máximo 1A de corriente es porque eso es lo que pueden soportar los integrados utilizados. La fuente cuenta con todo tipo de protecciones, hasta contra la envidia.

Diseño

El diseño del impreso se puede realizar a mano o con ayuda de un soft, en este caso, yo utilice el PCB Wizard 3.0.

Diseño del impreso

Ancho de pistas. que anduve preguntando por acá era justamente eso, el ancho de las pistas, después de mucho buscar y preguntar a los ingenieros de la facultad, aprendí que con unos 2 mm de ancho es suficiente y también se pueden hacer un poco más anchas en las zonas de más carga, eso queda a gusto de cada uno.

Componentes principales

Primero que tenemos lo más importante, el trafo (transformador), es un trafo de 12+12V con punto medio, o sea, para los que no conocen, en la salida del secundario tiene tres cablecitos. Midiendo con un voltímetro encontramos 12V entre el centro y un extremo, lo mismo con el otro extremo, y, si medimos de extremo a extremo encontramos 24V.

Elegí este tipo de trafo por la siguiente razón.

Cuando se utilicen las líneas de bajo voltaje (5 y 12) el trafo estará trabajando solo con 12V para que en los integrados que realizan la regulación de voltaje no haya una caída de tensión muy grande, a modo de ejemplo, en el IC que realiza la regulación a 5V si yo aplico los 24V completos estará habiendo una caída de 19V los cuales quedan inutilizados y solo generaran calor en el integrado, lo cual requerirá un disipador más grande.

La conexión del trafo es simple, solo debemos buscar la forma de conmutar entre 12 y 24V, con una llave inversora de fase es simple hacerlo, se conmutar entre extremo-centro (para 12V) y extremo-extremo (para 24V)

Funcionamiento, componentes de una fuente de alimentación

Rectificación La rectificación en este caso se realizó con un puente de 4 diodos de 6A, pero también se puede realizar con los puentes que ya vienen integrados en una sola pastilla.

Filtrado El filtrado esta a cargo de los capacitores, en este caso con uno de 2200 uF x 50V es suficiente, pero se pueden agregar algunos más de menor capacidad para mejorar el filtrado y reducir el ripple.

Los integrados reguladores Para la línea variable utilizaremos un integrado muy conocido, se trata del LM317 el cual permite un máximo de 1A y una tensión máxima de 37V. Para las líneas fijas utilizamos el 7805 y 7812, para 5 y 12 voltios respectivamente

Después de los integrados Después de la regulación encontramos de nuevo un juego de capacitores para todas las líneas, con el objetivo de mejorar el filtrado, también están incluidos unos diodos para protección contra pico inverso.

Disipadores para los integrados No es necesario disipadores profesionales, de esos que se compran en las casas de electrónica, con unas chapitas de aluminio es suficiente, pueden ser de latitas de gaseosa o cerveza y con respecto al tamaño, cuanto más grande mejor, pero tampoco pasarse en hacer disipador con integrado en ves de integrado con disipador.

Lista de componentes

  • Resistencias: 1KΩ x 1/4W (3), 240Ω (1)
  • Potenciómetro: 25K (1)
  • Capacitores electrolíticos: 1uF x 50V (4), 10uF x 50V (1), 100uF x 50V (3), 1000uF x 50V (3), 2200uF x 50V (1)
  • Diodos 1N4002 (2), 1N4148 (4), Diodos de 6A (4)
  • IC 7805 (1)
  • IC 7812 (1)
  • IC LM317 (1)
  • LED 5mm (3)
  • Transformador: 12+12V o 24V x 3A

Funcionamiento

Creo que todos saben más o menos como funciona una fuente de alimentación, pero no está demás explicar un poco.

El trafo (transformador) es alimentado por a y entrega en su secundario 12+12 o 24V, es lo mismo, entran a la etapa de rectificado a cargo de los diodos, estos convierten la corriente alterna en corriente continua, luego los capacitores encargados de filtrar terminan de eliminar cualquier componente de alterna que haya quedado de la etapa anterior y deja la onda lo más plana posible, de ahí se distribuye a los tres integrados para su regulación y a la salida de los mismo otro juego de capacitores para ayudar a aplanar la tensión de salida.

Lista de materiales para fuente de alimentación - Electrónica Unicrom

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  One Response to “Guía para Diseño de una fuente de alimentación”

  1. Soy muy aficionado a la electrónica y electrónica Unicrom me ha ayudado mucho con la presentación de sus diagramas y sus explicaciones de funcionamiento.

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