FUENTES DE VOLTAJE

FUENTES DE VOLTAJE

Las fuentes de voltaje son muy importantes en el estudio y funcionamiento de la electrónica. La mayoría de los equipos electrónicos tienen en su interior una fuente de voltaje. Dónde su función principal es convertir la Corriente Alterna en Corriente Directa.

Se debe distinguir entre dos tipos de fuentes:

FUENTES DE VOLTAJE NO REGULADA

FUENTE DE VOLTAJE REGULADA

NO REGULADA

REGULADA

Una Fuente de Voltaje No Regulada no garantiza un voltaje DC constante a su salida; mientras que la Fuente de Voltaje Regulada garantiza que el voltaje de operación de los reguladores utilizados serán siempre los mismos a la salida de la fuente.

FUENTE REGULADA VARIABLE

ELEMENTOS DE UNA FUENTE DE VOLTAJE

TRANSFORMADORES

El transformador es una "máquina electromagnética" que permite aumentar o disminuir el  voltaje o tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio (material ferromagnético). Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la tensión alta o baja, respectivamente. También existen transformadores con más devanados, en este caso puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

Es un dispositivo que convierte energía eléctrica de un cierto nivel de voltaje, en energía eléctrica de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético.

Componente que consiste en dos o más bobinas acopladas por inducción magnética. Se utiliza para transferir energía eléctrica. 

ESCALA DE OHMIOS

ESCALA DE DIODOS

DIODOS RECTIFICADORES

El diodo es un componente que se desarrolló como solución al problema de transformar corriente alterna en corriente continua, por lo que se encuentra presente en prácticamente cualquier fuente de alimentación. Dentro de esta función, se incluye la tarea indispensable que desempeñan en cualquier receptor de radio o TV: la detección o desmodulación.

LOS DIODOS: Son los encargados de rectificar, es decir, convertir la corriente alterna en corriente directa (pulsante).

Debido a que solo permiten el paso de la corriente en un sentido, el diodo se comporta como un interruptor que solo permite el paso de uno de los semiciclos de la corriente alterna, y mediante dos o cuatro de estos componentes se puede transformar una corriente alterna sinusoidal en una corriente pulsante, que con la ayuda de condensadores (generalmente electrolíticos) se transforma en una  tensión continua. 

CONDENSADORES

Conocidos como FILTROS. Este se encarga de depurar, filtrar cualquier componente no deseado de la corriente alterna.

Un condensador, está formado por dos placas metálicas separadas por un material aislante llamado "dieléctrico".

De la misma forma que dos conductores por los que circula una corriente eléctrica, alrededor de ellos se genera un campo eléctrico, al enfrentar dos placas las cuales están sometidas a una diferencia de potencial, entre las mismas se genera un campo eléctrico que provoca una acumulación de cargas entre ellas.

La cantidad de carga eléctrica que capaz de retener un condensador se denomina CAPACITANCIA y la misma se mide en picofaradios, nanofaradios o microfaradios.

Función: La principal función de los condensadores, es almacenar energía eléctrica en forma temporal, para utilizarla en un proceso de carga y de descarga.

PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS CONDENSADORES

REGULADORES DE VOLTAJE

Para evitar las variaciones de voltaje, se debe agregar a las fuentes no reguladas, un circuito adicional que regule el voltaje de salida DC aunque haya variaciones de voltaje en la entrada.

Regulador de Voltaje con Diodo Zener

Regulador de Voltaje con Transistor y Diodo Zener

Regulador de Voltaje con circuito de tres terminales

El método más eficiente y fácil de usar actualmente es el de los CIRCUITOS INTEGRADOS REGULADORES DE VOLTAJE DE TRES TERMINALES.

En estos IC se ha agrupado una gran cantidad de componentes como: transistores, diodos y resistencias para formar un circuito regulador de voltaje más complejo.

Es un diodo especial que está fabricado especialmente para utilizar el voltaje de ruptura, como elemento útil para su funcionamiento.

El voltaje inverso de un diodo recibe el nombre de VOLTAJE DE RUPTURA.

Para su funcionamiento el diodo Zener se conecta al circuito con polaridad inversa, esto es, el voltaje positivo al cátodo y el voltaje negativo al ánodo.

Siempre se debe colocar una resistencia en serie (Rs) con el diodo Zener.

El objetivo de esta resistencia es limitar la corriente que circula por él, con el fin de evitar su destrucción cuando aumente el voltaje de entrada no regulado.

Los diodos Zener se fabrican para un voltaje determinado.

Cuando la corriente de la carga es mayor, se debe utilizar un transistor en serie con a carga para regula el voltaje.

A este transistor van conectados un diodo Zener y una resistencia con el fin de establecer el voltaje de salida. 

Este de tipo de circuitos puede manejar corrientes más grandes que el circuito con Zener y también soportar mayores variaciones de voltaje de entrada.

En 1968 la empresa Fairchild logró integrar en un solo circuito integrado el uA 723, un amplificador operacional, un diodo Zener, unas resistencias y unos transistores, logrando así el primer regulador monolítico (técnica de fabricación de circuitos integrados) que aún se utiliza ampliamente.

La National Semiconductor con el LM309, un circuito regulador de voltaje fijo de tres (3) terminales.

Poco después Fairchild sacó la serie 7800 (comenzó con el 7805, que da una salida de 5 voltios). En ambos casos sólo es necesario conectar a la entrada la fuente de tensión no regulada y a la salida la carga. Se pone en la entrada y la salida unos capacitores desacopladores para mejorar el rendimiento.

REGULADORES DE VOLTAJE FIJOS

Estos reguladores de voltaje se fabrican con salida fija para un determinado valor como: 5V, 12V, 18V, 24V, y pueden ser positivos o negativos.

Además de su voltaje tienen otra característica que es la corriente en amperios o miliamperios que pueden regular: 100mA, 500mA, 1A, 3A, 5A y 10A.

Estos Reguladores se debe mantener sobre un disipador térmico de aluminio, ya que ellos solos no soportan la temperatura que producen y pueden quemarse fácilmente cuando aplicamos una carga alta.

Protección para el regulador variable LM 317 T

FUENTES DE VOLTAJE DUAL

CONEXIONADO DE LA RED AL TRANSFORMADOR REDUCTOR

CONECTORES

Ideal para conectar y desconectar los terminales de elementos electrónicos, de una manera fácil y rápida. 

ENCAPSULADOS