FUENTE de ALIMENTACIÓN SIMÉTRICA VARIABLE v1.0
En todos los proyectos que realizamos por más
simples y complejos que estos sean un factor importante para llevar a buen
puerto nuestros proyectos es contar con una fuente de alimentación simétrica regulada y variable 100% funcional y sobre todo confiable. En muchas ocasiones al no contar con una
fuente propia recurrimos al uso de fuentes de celular o de PC ya recicladas, estos
nos sacan de un apuro pero no siempre estarán disponibles y digamos que no son
muy confiables y para empeorar nuestra situación no cuentan con algunas
características que quisiéramos que tengan como por ejemplo un amperímetro un
voltímetro un detector de c.c. etc. Existen fuentes comerciales que incorporan
estas y más características pero su precio las hace inaccesibles.
Por estas razones y otras más decidí realizar el
diseño de una fuente simétrica variable basado en el diseño de otras fuentes que
se encuentran en libros y en la red y la gran diferencia es que esta fuente
contara con funciones de control y lectura de datos los cuales son muy
importantes a la hora de realizar proyectos, esto nos evitaría usar equipos
externos para toma de medidas, esto será posible gracias a que con la
tecnología actual se puede empaquetar todas estas funciones en un pequeño
sistema embebido reduciendo costos y tiempo de desarrollo.
El proyecto se va a dividir en dos partes en la
primera parte diseñaremos la fuente en sí misma y en la segunda parte
diseñaremos un sistema que incorpore las funciones de un voltímetro,
amperímetro, detector de corto, control de temperatura, transferencia de datos
a la PC vía USB, programación de ciertos parámetros, etc.
PRIMERA PARTE
Descripción
La fuente puede proporcionar voltajes de 0 a ±30v y
hasta 60v en conjunto. El transformador y la etapa de salida han sido diseñados
para suministrar una corriente máxima de 2.5 amperios. Haciendo modificaciones
en el diseño del transformador y en la etapa de salida podemos fácilmente
superar los 2.5 amperios llegando incluso a las decenas de amperios estas
modificaciones las explicaremos al final.
Esquema del
Circuito
Componentes:
Transformadores:
TR1, TR2 transformadores de 24v
Condensadores:
C10, C9, C7, C8, C11, C16 condensadores cerámicos de
100nf.
C3, C4, C5, C6 condensadores electrolíticos de
3300uf.
C1, C14, C13, C15, C12, C17 condensadores
electrolíticos de 10uf.
C2, C18 condensadores electrolíticos de 470uf.
Resistencias:
R3, R4
resistencias de 5.6kΩ de 1/4W
R11, R9
resistencias de 5kΩ de 1/4W
R5, R2 resistencias
de 47Ω de 1/4W
R10, R12
resistencias de 1Ω de 1/4W
R1, R6
resistencias de 220Ω de 1/4W
RV1, RV2
potenciómetros de 5kΩ
R7, R8
resistencias de 6.7kΩ de 1/4W
Diodos:
BR1 puente de diodos de 1N4007
D1, D3 diodos led de 5mm
D10, D9 diodos zener dev2.2v de 1/4w
D5, D6, D2, D8, D4, D7 diodos 1N4007
Transistores:
Q1, Q3 transistores TIP42 y TIP41 respectivamente
Q2, Q4 transistores TIP3055 y TIP2955
respectivamente
Reguladores de tensión:
U1, U2 reguladores LM317T y LM337T respectivamente
Notas:
La etapa de salida está conformado por un regulador
de tensión variable, una resistencia R5, 2 transistores Q1 y Q2, el regulador
solo se encarga de establecer una tensión fija con un consumo de corriente mínimo
pero no entrega corriente a la carga esta tarea la realiza Q2.
Q2 solo funcionara cuando Q1 se satura y esto
ocurrirá cuando la tensión en extremos de la resistencia R5 sea mayor o igual a
0.7v, si hacemos cálculos obtenemos que la corriente que circula por el
regulador en ese instante es de 0.7v/47Ω = 14.89ma concluimos entonces que si
la corriente de carga excede los 14.89 ma. este exceso será suministrado por Q2.
Para mayores explicaciones de esta etapa revisar la
hoja de datos del regulador en la parte de aplicaciones, no olvidar colocarle
un disipador a Q2.
El regulador LM317T regula a partir de una tension minima de1.26v, para que nuestra fuente regule desde los 0v para arriba usamos los diodos zener D9 y D10 de 2.2v como se muestra en el circuito, para los valores de R10 y R12 se deben hacer pruebas en mi caso son de 1Ω para la parte positiva y 2Ω par la parte negativa.
El regulador LM317T regula a partir de una tension minima de1.26v, para que nuestra fuente regule desde los 0v para arriba usamos los diodos zener D9 y D10 de 2.2v como se muestra en el circuito, para los valores de R10 y R12 se deben hacer pruebas en mi caso son de 1Ω para la parte positiva y 2Ω par la parte negativa.
Diseño de la
Placa
Modificación
para suministrar 10 amperios
Es obvio que el transformador se diseñara de acuerdo
a la corriente que se desea obtener a mayores corrientes mayor tamaño del
transformador. En cuanto a la etapa de salida implementaremos el siguiente
circuito.
Se colocan transistores de salida en cascada para
aumentar la corriente de carga en este caso 10 amp. cada transistor
suministrara 2.5 amp. Y por no tener BS iguales colocamos a la
salida de cada transistor resistencias de 0.1Ω de 15W para balancear la salida.
Si se necesita más amperios se colocan mas transistores en cascada cuidando de
no superar 2.5amp por transistor.
Descarga:
esquema.pdf
Simulacion en proteus 7.9 sp1
pcb fuente simetrica
Descarga:
esquema.pdf
Simulacion en proteus 7.9 sp1
pcb fuente simetrica
Esta mas o menos
ResponderEliminarvoy a probarlo y no me funciona te busco
ResponderEliminarBuenas tardes. Tengo algunas dudas sobre el proyecto.
ResponderEliminarCual es la función de los resistores de potencia que se ven en la foto (los dos de 5 W)??? La salida del rectificador en la placa está al aire, es para agregar alli algun fusible?? Para ampliar al corriente, las bases Q2, Q5, Q6, ..... estan en paralelo???
Saludos
Hola, iniciare por la parte mas sencilla:
EliminarPrimero: si, las bases de de los transistores Q2,Q5,Q6 y Q7 estan en paralelo.
Segundo: las resistencias de 5w de 10 ohm que estan al inicio solo se activan cuando se apaga la fuente (a traves de un switch) para realizar una descarga rapida de la energia almacanada en los condensadores.
Sin esas resistencias la descarga puede demorar hasta 7 segundos.
Muchas gracias Leonidas. Estoy comenzando a realizar la placa en ares. Muy buena la fuente. Saludos.
ResponderEliminarHola tengo una duda y por curiosidad igual
ResponderEliminaren el material mencionas capacitores de 3300 micro faradios pero en la imagen creo que alcanso a ver 2 de 2200 micro faradios como esta eso?.
otra duda los capacitores los puedo usar a 50v
para la parte positiva use 1 de 3300uf y otro de 2200uf en paralelo e igual para la parte negativa, es que me quede sin condensadores de 3300uf.
ResponderEliminarbuena leo sigue así esta chevere sta fuente haber si publicas màs novedades que es de mucha ayuda para todos las personas que bisitamos tu bloc, que esta tan facil de consiguie los componentes, que es de mucha ayuda.
ResponderEliminarGENIAL muy buen circuito (Y) [=^^.=]
ResponderEliminarola podrias enviarme el archivo en multisim 11 a mi correo david.ife@hotmail.com por favor ees que no tengo proteus.
ResponderEliminary si aumento la corriente a los 10 amperios en la aprte positiva y negativa tengo que suar dos transformadores o en vez de dos cual podria usar?
ResponderEliminarpues en ese caso tienes que comprar un transformador capaz de entregar 10 amp, ese tipo de transformadores son grandes y son un poco caritos.
Eliminarcreo que muy bueno felicidades si pudieses mandame el archibo para proteus a lopezfelixg@hotmail.com tk.
ResponderEliminaren la ultima parte del articulo dice DESCARGA, ahi esta el enlace para descargar lasimulacion en proteus.
EliminarDiscúlpame entrega hasta 2.5A en los extremos o individuales?
ResponderEliminardisculpa la demora, puede ser max. 2.5amp para la parte positiva y tambien 2.5amp para la parte negativa.
EliminarTodo depende de la potencia de tu transformador, a mas grande transformador mas corriente podra entregar.
te quedaria facil enviarme el archivo en multisim 11 al correo david.ife@hotmail.com lo antes posible por favor, una rpegunta de casualidad no tienes un esuqematico de alguna fuente dual regualda que este de +25 v y -25 v y que entregue 5amperios, tengo nun transformados de 26 026 a 5 amperios podrias hacer algun esquematico para lo que digo?
ResponderEliminarSolo debes usar unos trasnformadores que te entreguen 5 amperios en el secundario en vez de los de 2.5 amperios que se usan en el circuito mostrado, y obviamente tambien te deben entregar 24VAC rms en el secundario, asi en la salida podras tener +27.5 y -26.1 respectivamente
EliminarSaludos
buenas noches podrias enviarme la simulacion en multisim11 al correo david.ife@hotmail.com, es que no tengo proteus, tambien. esta fuente me sirve para alimentar un amplifciador de sonido que me pide 2 amperios cierto por canal? cierto. y luego ajustarla para llegar a los 25 y -25 que necesito. tengo un transformador de 26 0 26 a 5amperios me serviria si uso tu circuito cierto.
ResponderEliminarhola amigo, creo que es mas sencillo que te bajes el PROTEUS con el ARES y lo instales, para fijarlo a + - 25v se usan los potenciometros RV1 para la parte positiva Y RV2 para la parte negativa y para sumistrar ese amperaje primero asegurate que tienes un transformador que pueda sumistrar buena potencia P = V*I = 25v * 2A = 50W ( un transformador grande estara bien ) y pon 2 transistores en cascada como se muestra en el ultimo esquema de este proyecto.
Eliminardiscúlpame en las fotos hay una resistencia de potencia y en el esquema no, te falto algo?
ResponderEliminarQuetal amigo disculpa la demora, lo que ocurre es que queria digitalizar mi fuente queria hacer un amperimetro con una resistencia SHUNT para lo cual use una resistencia de potencia
Eliminarcuando tendras
ResponderEliminarla segunda parte que mencionas "diseñaremos un sistema que incorpore las funciones de un voltímetro, amperímetro, detector de corto, control de temperatura" gracias por el aporte
hola leonidas una consulta mas, te falto especificar la función de las dos ultimas resistencias de 1k q estan al lado de la resistencia de 15w se ven dos salidas, y otra consulta tenemos 4 salidas; las de los extremos son vdd+,vdd-, los del medio gnd y otra salida q esta asociada a la resistencia de 15w en q casos uso esa salida combinada con las demas.... gracias por tu respuesta
ResponderEliminarhola pregunta no entendí la parte de los transformadores están en serie?
ResponderEliminary si están en serie puedo poner uno de 48 + 48?
Tu diseño es muy interesante, pero como quedaría esta fuente con únicamente un transformador, es decir, con una salida de 30V, solo modificaría la parte del transformador o es necesario quitar elementos.
ResponderEliminarHola amigo, en tu caso para quedarte con la parte positiva solo elimina toda la parte de abajo y modificar la rectificación para esto solo necesitaras un transformador
EliminarHola amigo, en tu caso para quedarte con la parte positiva solo elimina toda la parte de abajo y modificar la rectificación para esto solo necesitaras un transformador
ResponderEliminarhola, Si en lugar de usar un transformador de 24 voltios uso uno de 30 voltios simetrico obviamente, que modificaciones habria que hacerle?
ResponderEliminarrecuerda que el 24v es eficaz entonces como valor maximo tendriamos 24*1.4142 = 33.9 que es la maxima tension continua que puede entregar mi fuente, en tu caso 30*1.4142 = 42.42 entonces basicamente tendria que tener cuidado con elegir condensadores que soporten dicha tension
Eliminarhola amigo.....
ResponderEliminarmuy buen circuito, te agradecería que me contestaras solo 2 cosas:
1- Si le pongo solo un transformador con tap central de 3 amp. cuanto me pueden otorgar de corriente máxima la parte positiva y negativa si las usara a la vez.
2- Para la parte negativa si quiero ponerle mas transistores, le pondría las resistencias de potencia en el emisor de los tip 2955.
Desde ya te agradezco por este gran circuito.
hola quetal disculpa la demora que raro ya te habia respondido esta pregunta pero recien me di cuenta que no se habia publicado bueno vamos a las respuestas de nuevo:
Eliminar1.- supongo que 1.5 amp para cada parte ( pero eso solo es realtivo en realidad este tema es mucho mas amplio con la practica y el tiempo te daras cuenta que lo mas importante es la POTENCIA DEL TRANSFORMADOR)
2.- SI debes colocar resistencias de potencia de pequeño valor pero de potencia eso se hace para ecualizar las salidas de todos los transistores( no seria necesario usar dichas resistencias si los transistores tendrian el mismo BETA pero eso solo ocurre en un mundo ideal)
EN LA SIMULACIÓN PONES COMO ALIMENTACIÓN 331V A 60HZ, POR QUE SI LO BAJO A 127v LA SALIDA SON +- 1.26 Y SI ESTA EN 331v DAN 0v, COMO OBTIENES LOS 331V?
ResponderEliminarGRACIAS
Buena tarde
ResponderEliminarQuisiera preguntar por la segunda parte donde la puedo encontrar?
Buena tarde
ResponderEliminarQuisiera preguntar por la segunda parte donde la puedo encontrar?
hola Eli siento la demora, bueno la segunda parte consiste en la medicion digital de tension y corriente por el momento solo tengo la parte de voltimetro digital pero aun no lo publico, espero publicarlo en el transcurso de esta semana, pero ahora en el mercado ya existen voltimetro amperimetros digitales en un solo modulo tienen tres display y estas aproximadamente 9 a 15 dolares.
Eliminarlos transistores 3055 o el 2955, cuando conduce, lo hace en estado de saturacion, porque si es asi creo que el 317 y el 337 estan por demas no voy a poder regular nada explica por favor veo tu circuito inresante, saludos.
ResponderEliminarHola don leonidas tengo una pregunta
ResponderEliminarQuiero hacer una fuente regulada cimetrica de 10 amp corto circuitable con limitación de intencidad, yo tengo el transformador de 18 v con tal central . La pregunta es si ese circuito q usted muestra me sirbe, y q modificación habría q hacerle. Espero pronta respuesta gracias.
ResponderEliminarHola amigo y disculpa la demora, claro que este circuito sirve para tu caso y es mas simple ya que no tienes que hacer la asociación en paralelo de transformadores que yo hice tu ya tienes las tes salidas listas.
EliminarPero al ser de 18v RMS tu trafo te dará como máximo una tensión continua de 18*1.4142 = 25.45v
LEONIDAS gracias por tu excelente aporte, me puedes ayudar con algo, el lm 317 necesita disipador de calor gracias.
ResponderEliminarel caso del diseño de esta fuente no, ya que toda la corriente pasa por los transistores el regulador solo regula, pero en otros casos depende de la potencia que vaya a disipar el LM317
EliminarHola leonidas buenas tardes, gracias por responderme. entonces usted me dice q si me sirve ese circuito, q habría q complementarle y como se debería aserce.? De antemano muchas gracias por su atención prestada. ABRASOS.
ResponderEliminarHola Leonidas aun no tienes la segunda parte???
ResponderEliminarSabes de donde puedo comprar el voltimetro con amperimetro de tres pantallas que mencionas mas arriba???
ResponderEliminardisculpa hermano no mencionas a cuanto voltaje son los capacitores. PD: está muy bueno el circuito
ResponderEliminarmuy buenas noches una consulta su placa para quemar hay distintos valores que en el que está simulado gracias y bendiciones por si trabajo
ResponderEliminarHola Leonidas excelente trabajo tu fuente, pero tengo un detalle con la simulacion que nos brindas en proteus, cuando la corro todo funciona bien, pero si le conecto una carga como por ejemplo un motor, el voltaje cae, no se mantiene, sabras porque ocurre eso?
ResponderEliminarhola amigo una pregunta ¿que pasa en caso de corto circuito?
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