Paso 6 - Fundamentación Teórica - Felipe Chia

FASE 6 – PRESENTAR SOLUCIÓN AL PROBLEMA FINAL
PRESENTADO POR
FELIPE ARMANDO CHIA GONZALEZ
Grupo número
243006_26
PRESENTADO A.
JORGE ELIECER RAMIREZ
TUTOR DEL GRUPO
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
PROGRAMA INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES
PALMIRA – VALLE DEL CAUCA, DICIEMBRE 05 DE 2019
Fase 6 - Presentar solución al problema final
Suponga que trabaja para una compañía que diseña, prueba, fabrica y comercializa varios
instrumentos electrónicos, incluyendo fuentes de alimentación de CC. Su asignación final es,
desarrollar y simular una fuente de alimentación regulada variable de 0 a 15 VDC haciendo uso
del circuito integrado LM317; en el transcurso de 2 semanas.
Fundamentación Teórica.
Cada participante debe presentar la propuesta de diagrama esquemático de la fuente de
alimentación variable y explicar su teoría de funcionamiento
Descripción:
a) Voltaje AC
Inicialmente se tiene para el circuito una alimentación de corriente alterna de 120 Vrms,
equivalentes a 169,73 Vp y 339,46 Vpp; a una frecuencia de 60 Hz. Esta alimentación
suministra tensión al bobinado primario del transformador TR1, el cual conforme a sus
características reduce la tensión a 12 Vrms en su bobinado secundario
Fig. 1 Diagrama esquemático de la etapa de alimentación AC
b) Circuito rectificador
La tensión reducida que entrega el bobinado secundario del transformador TR1 se
rectifica por el circuito rectificador de onda completa compuesto por los diodos D1, D2,
D3 y D4; la tensión DC resultante tiene se encuentra entre la unión de los cátodos de D1-
D2 y la unión de los ánodos de D3-D4
Fig. 2 Diagrama esquemático del circuito rectificador
c) Filtro con capacitor
La tensión entregada por el circuito rectificador no es continua, sino que presenta
variaciones dentro de un rango positivo conocidas como rizado; por tal motivo, para
reducir en gran medida el factor de rizado se utiliza un capacitor que mediante un ciclo
lento de descarga impida el descenso de la tensión más allá de determinado límite, el cual
viene dado por la fórmula
I
V r=
fC
Donde Vr es tensión de rizo, pico a pico
I es corriente de carga en dc
f es frecuencia del rizo
C es capacitancia
De este modo, se halla el valor de la capacitancia para determinado nivel de tensión de
rizo una vez conocidos los valores de frecuencia y corriente de carga.

Fig. 3 Diagrama esquemático del filtro con capacitor
d) Regulador de voltaje
La tensión ya rectificada y filtrada, se aplica ahora a la etapa de regulación de voltaje, la
cual está compuesta por el circuito integrado LM317, el cual es un regulador de tensión
positivo, el cual cuenta con tres terminales para su funcionamiento: uno de entrada, uno
de ajuste y otro de salida de tensión regulada; acuerdo la hoja de características del
fabricante, este circuito integrado proporciona una corriente de carga de 1,5 Amperios,
con un rango de salida entre 1,25 a 37 Voltios ajustables; la hoja de características
también suministra la ecuación para calcular las resistencias de ajuste, tal como se aprecia
en la figura
( )
V o =V ref 1+
R2
R1
+ I adj R 2
Donde Vo es tensión de salida
Vref es tensión de entrada
R2 y R1 son el divisor de tensión en el terminal de ajuste
Iadj es la corriente de funcionamiento de la fuente de poder
Adicionalmente como se aprecia en la figura 4, se encuentra la siguiente configuración
para proteger el circuito contra corto circuitos: el diodo D1 en la entrada y los capacitores
C2, C3 junto con el diodo D2 en la salida; así mismo el capacitor C1 en la entrada provee
protección contra picos transitorios elevados.
El divisor de tensión en el terminal de ajuste del regulador provee la diferencia de
potencial necesaria para que el regulador entregue determinada tensión a la salida, lo
anterior conforme al ajuste de la resistencia R2.
Fig. 4 Diagrama esquemático del regulador con circuito de protección contra
corto circuitos. Imagen tomada de https://www.alldatasheet.com/
e) Carga
Finalmente, la tensión regulada alimenta una resistencia de 100 Ohmios, la cual
corresponde a la carga del circuito.

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FASE 6 – PRESENTAR SOLUCIÓN AL PROBLEMA FINAL

FELIPE ARMANDO CHIA GONZALEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

instrumentos electrónicos, incluyendo fuentes de alimentación de CC. Su asignación final es,

del circuito integrado LM317; en el transcurso de 2 semanas.

Cada participante debe presentar la propuesta de diagrama esquemático de la fuente de

alimentación variable y explicar su teoría de funcionamiento

equivalentes a 169,73 Vp y 339,46 Vpp; a una frecuencia de 60 Hz. Esta alimentación

características reduce la tensión a 12 Vrms en su bobinado secundario

Fig. 1 Diagrama esquemático de la etapa de alimentación AC

D2 y la unión de los ánodos de D3-D4

Fig. 2 Diagrama esquemático del circuito rectificador

c) Filtro con capacitor

La tensión entregada por el circuito rectificador no es continua, sino que presenta

viene dado por la fórmula

Donde Vr es tensión de rizo, pico a pico

f es frecuencia del rizo

De este modo, se halla el valor de la capacitancia para determinado nivel de tensión de

rizo una vez conocidos los valores de frecuencia y corriente de carga.

La tensión ya rectificada y filtrada, se aplica ahora a la etapa de regulación de voltaje, la

de ajuste y otro de salida de tensión regulada; acuerdo la hoja de características del

con un rango de salida entre 1,25 a 37 Voltios ajustables; la hoja de características

Donde Vo es tensión de salida

Vref es tensión de entrada

R2 y R1 son el divisor de tensión en el terminal de ajuste

Iadj es la corriente de funcionamiento de la fuente de poder

Adicionalmente como se aprecia en la figura 4, se encuentra la siguiente configuración

protección contra picos transitorios elevados.

El divisor de tensión en el terminal de ajuste del regulador provee la diferencia de

potencial necesaria para que el regulador entregue determinada tensión a la salida, lo

anterior conforme al ajuste de la resistencia R2.

Fig. 4 Diagrama esquemático del regulador con circuito de protección contra

corto circuitos. Imagen tomada de https://www.alldatasheet.com/

Finalmente, la tensión regulada alimenta una resistencia de 100 Ohmios, la cual

corresponde a la carga del circuito.

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