FUENTE DE ALIMENTACION LABORATORIO

FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE LABORATORIO

En este capitulo os vamos a enseñar cómo hacer una fuente de alimentación de laboratorio regulable de 0 a 30 voltios cortocircuitable y con protección de corriente de 1,5, 3 y 5 amperios.

Como podréis ver en el esquema esta fuente es muy sencilla y facil de construir y lleva muy pocos componentes, el regulador de tensión el LM338T que nos soporta hasta 5 Amperios y que ira montado en el exterior de la fuente con un buen disipador de calor, es muy importante que disipe bien el calor de lo contrario se inutilizara el regulador. El transformador de alimentación (no está en el esquema porque va fuera de la placa) tiene que ser de 125/220 voltios en el primario y el secundario de 24 voltios y nos tiene que soportar una carga de 5 amperios o más. El diodo led y el potenciómetro tampoco van en la placa del circuito impreso ya que van montados sobre el frontal de la fuente así como el voltímetro y amperímetro que tampoco están representados el esquema. El voltímetro va conectado en paralelo entre las bananas roja (positivo) y negra (negativo) y el amperímetro va en serie entre la salida positiva de la placa y la banana roja (positivo), hay que tener en cuenta que tanto el amperímetro como el voltímetro tienen polaridad, y poca cosa más que decir sobre el tema solamente que tengáis en cuenta a la hora de montar los componentes la polaridad de los condensadores electrolíticos la de los diodos y el patillaje del regulador de tensión. A continuación os detallo la lista de componentes necesarios para esta parte del montaje.

RELACIÓN DEL MATERIAL

RESISTENCIAS

R1 - Resistencia de 1K Ohmios ¼ Watio

R2 - Resistencia de 300 Ohmios ¼ Watio

P1 - Potenciómetro lineal de 10K Ohmios

CONDENSADORES

C1 - Condensador electrolítico de 4.700 uF/50 voltios

C2 - Condensador cerámico de 100 nF

C3 - Condensador electrolítico de 10 uF/100 voltios

C4 - Condensador electrolítico de 4.700 uF/50 voltios

C5 - Condensador cerámico de 100 nF

SEMICONDUCTORES DISCRETOS

D1 - Diodo 1N4004

D2 - Diodo 1N4004

D3 - Diodo led color según preferencias

BR1- Puente rectificador 6 Amperios

IC1 - Regulador de tensión LM338T

MATERIAL VARIO

Trasformador 125/220 V. - 24 V. 5 A. (1)

Voltímetro digital (1)

Amperímetro digital (1)

Bornes para circuito impreso 2 vías (2)

Bananas (3) negra, roja, amarilla

Interruptor (1)

Botón para potenciómetro (1)

Placa circuito impreso (1)

Cajón (1)

Disipador (1)

Forro de aluminio

Tornillería varía

PATILLAJE DEL LM338

ESQUEMA REGULADOR

FOTOLITO REGULADOR

PLACA ALIMENTACIÓN LADO COMPONENTES

PLACA ALIMENTACIÓN CON COPONMENTES MONTADOS

ESQUEMA FUSIBLE ELECTRONICO

EL FUSIBLE ELECTRONICO

INTRODUCCIÓN

Muchas veces nos enfrentamos en el laboratorio de electrónicaa tener que alimentar un circuito ya sea para probarlo o para buscarle los fallos. En estos casos siempre se debe proteger la fuente de alimentación ante eventuales corto circuitos mediante fusibles. Esto suele traer como consecuencia muchos fusibles quemados y la perdida de tiempo en estar cambiándolos. Este circuito es imprescindible en un taller para proteger a la fuente de alimentación, limitando la corriente de salida a un valor prefijado por nosotros con solo cambiar el valor de una resistencia. El circuito es muy simple, compuesto por muy pocos componentes, lo que lo convierte en algo versátil, que ocupa poco lugar y a su vez, es económico. Gracias a su tamaño reducido se le puede introducir con facilidad en el gabinete de la fuente, utilizando cualquier parte metálica del mismo como radiador del transistor Q1.

FUNCIONAMIENTO

Como principal componente tenemos el transistor BDX53, el cual posee un par darlington en su interior. Su capacidad de corriente es de 8 A, por lo que es conveniente limitarla hasta un paso máximo de 6A, para trabajar seguros. La salida Q2 se conecta a la base de Q1. Su función es la de actuar como un detector de corriente. Cuando entre su base y su colector cae una tensión de 0.6 voltios, comienza a conducir, "robándole" la corriente a la base de Q1, por lo que este último comenzara a reducir la corriente entre su colector y su emisor. A medida que la caída de tensión sea mayor, Q2 robara mas corriente de la base de Q1, reduciéndose cada vez mas la corriente circulante, hasta llegar a un punto de equilibrio. Este punto es el valor de la corriente máxima impuesta por nosotros. Cuanto mas corriente circule, mas cerca estará la base de masa, por lo que limitara la corriente circulante. Para calcular el valor de RX se deberá utilizar la siguiente formula: RX = 0,6 / I De esta manera obtendremos un valor personalizado de la corriente de corte. En el momento en que se produzca un corto circuito en la salida, casi toda la tensión caerá en el transistor BDX53, lo mismo ocurrirá con la corriente, por lo que si la corriente es de 2 amperios y la tensión de alimentación a la entrada es de 12 voltios en el transistor caerán unos 10,8 voltios y en el transistor se disiparan 10,8 x 2 = 21,6 vatios. Si el tiempo de cortocircuito es muy elevado el disipador deberá ser capaz de disipar por lo menos 22 vatios, de lo contrario el transistor se estropeará. Este disipador será de unas dimensiones grandes por lo que si se quiere uno mas pequeño se podrá utilizar siempre y cuando se tenga en cuenta que el tiempo de corto circuito deberá ser de corta duración. (RX= R2,R3,R4)

RELAIÓN DEL MATERIAL

RESISTENCIAS

R1 - Resistencia de 4,k7 Ohmios 1/2 Watios

R2 - Resistencia de 0,4 Ohmios 1/2 Watios

R3 - Resistencia de 0,2 Ohmios 1/2 Watio

R4 - Resistencia de 0,12 Ohmios 1/2 Watio

SEMICONDUCTORES DISCRETOS

Q1 - Transistor darlington BDX53

Q2 - transistor BC548

MATERIAL VARIO

Conmutador rotativo de tres posiciones

Bornes para circuito impreso 2 vías (2)

Placa circuito impreso

Disipador

Botón para conmutador

FOTOLITO FUSIBLE ELECTRONICO

PLACA FUSIBLE LADO COMPONENTES

PLACA FUSIBLE TERMINADA

EL CAJÓN

El cajón para para ubicar los distintos elementos de la fuente es una caja de madera que era de un pequeño altavoz al cual le quitamos un lateral donde ira el panel frontal de la fuente y en la parte posterior practicamos unos agujeros para la clavija alimentación de corriente alterna, el regulador de tensión con su correspondiente disipador y el terminal de toma de tierra.

Terminado el cajón quería blindarlo y había dos sistemas para hacerlo, uno era forrarlo interiormente con cinta de aluminio, y otra forrarlo exteriormente con algún tipo de material metálico, me decidí por este último. Encontré entre los retales que tengo de tableros y maderas un trozo de chapa tipo formica que era por una cara de aluminio, cosa que me vino estupendo para la idea que tenía, así que forre el cajón con este material como podréis ver en la siguiente fotografía.

INTERIOR CAJÓN

CAJÓN FORRADO

CAJÓN CON LOS COMPONENTES

EL PANEL FRONTAL

Para hacer el panel frontal corte una chapa de aluminio de las medidas del frontal del cajón y de un grosor de 1,5 mm, seguidamente marqué por la parte posterior la ubicación de los componentes e hice los correspondientes taladros. Para darle un mejor acabado dibujamos con el ordenador la plantilla que podéis ver a continuación, al tenerla ajustada en correspondencia con los agujeros practicados anteriormente el plancha de aluminio, la imprimimos en una hoja transparente de las que están engomadas por una cara, la pegué en la chapa, la recorte y practique los correspondientes agujeros.

CRATULA FRONTAL

PANEL FRONTAL INTERIOR

VISTAL PANEL FRONTAL

FUENTE TERMINADA