Practica circuitos

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
Facultad de Ingeniería
Laboratorio de Electrónica Básica
Reporte de Proyecto #1 :
 
Fuente de Poder
Nombres: 
Castro Chavez Alexis
Juárez Constantino Salvador
Adrián Carmona Ponce
Semestre: 2020-1
Objetivo:
Realizar una fuente de poder regulable para poder tener un conocimiento de manera integrada acerca de todos los componentes que hemos utilizado a lo largo del curso y realizar de forma correcta un proyecto ensamblado y útil para nuestros circuitos del laboratorio.
Introducción
Una fuente de poder es una fuente de energía, esta energía puede ser de varios tipos, energía térmica, atómica, eléctrica, Etc. En el medio de la electrónica, la mayoría de la gente llama fuente de poder a un circuito eléctrico que convierte la electricidad de un voltaje de corriente alterna (Vca o Vac en inglés) a un voltaje de corriente directa (Vcd o Vdc en inglés).
El voltaje de corriente alterna o Vca es, por ejemplo, el que obtenemos de la toma de corriente de nuestras casas, el voltaje y la corriente es alterna ya que su polaridad varía con una frecuencia específica. Por ejemplo el voltaje nominal de México es de 110 volts a 60 Hz. El mismo que se usa en USA, pero diferente al que se tiene por ejemplo en Argentina, Japón o Europa.
El voltaje directo tiene una polaridad fija sin variación de frecuencia. Este voltaje es el que usa la gran mayoría de los circuitos electrónicos, ejemplo de este voltaje es el que se encuentra en las pilas alcalinas o las del tipo recargable que encontramos por ejemplo en el teléfono móvil.
La mayoría de los circuitos electrónicos usa voltaje directo, pero siempre tienen un tipo de fuente de poder que transforma el Vca a Vcd, la fuente puede ser externa o interna. Un cargador de baterías se considera una fuente de poder, porque transforma el Vca a Vcd para cargar la batería recargable.
El voltaje de corriente alterna se usa para transmitir la electricidad de un punto a otro, entre más lejano es un punto del otro, mayor es la pérdida de energía por la transmisión, para minimizar esta pérdida, el voltaje se aumenta a varios miles de volts con corrientes pequeñas usando transformadores de subida. Se usan transformadores de bajada, cuando la electricidad se acerca a su destino final.
Las fuentes de poder pueden ser muy simples o muy complejas, el tipo más simple es el cuadro negro que colocamos en la toma de corriente para cargar nuestro teléfono móvil. Las especificaciones de estas fuentes son el voltaje de salida, especificado en volts y la capacidad de corriente, especificada en amperes o potencia, que es el resultado de la multiplicación del voltaje y la corriente máxima disponible. La potencia se expresa en watts.
Las computadoras de banco usan fuentes de poder de alta eficiencia que proveen varios voltajes fijos a través de conectores estándar, estas fuentes proveen voltajes fijos de +5, +12 y -12 volts por medio varios conectores iguales que se conectan a la tarjeta principal, discos duros y otros componentes de la computadora.
Las personas que diseñan tarjetas electrónicas, los estudiantes de ingeniería y los investigadores suelen usar fuentes de poder para alimentar sus circuitos o experimentos. Estas fuentes usualmente son de salida variable, se puede variar el nivel de voltaje y corriente de manera manual con perillas independientes. Este tipo de fuentes generalmente tiene indicadores de voltaje y corriente. El voltaje se varía para que los circuitos funcionen correctamente, la corriente que se suple se limita para evitar daños en los componentes en caso de que el ensamble bajo prueba este mal ensamblado o diseñado.
as fuentes de este tipo pueden trabajar en modo de voltaje constante (CV por sus siglas en inglés) o en modo de corriente constante (CC), un indicador indica si la fuentes está en modo CV o CC.
El modo de CC o corriente constante puede ser usado en procesos químicos que requieren el paso de una corriente continua por un periodo de tiempo determinado para crear una reacción.
El diseñador electrónico puede tener electrónica análoga y digital en su circuito, y este diseñador requiere de una fuente que pueda proveer más de una fuente de voltaje al mismo tiempo. Una fuente que alimenta los circuitos de lógica digital, y otras dos fuentes que alimenten la circuitería analógica con dos voltajes de polaridad opuesta. Una fuente de poder común en un laboratorio de electrónica tiene tres salidas, una fija de alrededor de 5V y otras dos variables con rangos de 0-30 volts.
Las salidas de una fuente de poder normalmente están flotadas. Esto para poder referenciar el voltaje al negativo del circuito, que podría ser diferente a la tierra física de la instalación eléctrica. Otra razón por la que las salidas de las fuentes son flotadas es para poder invertir la polaridad, o para conectarlas de manera serial o de paralela para doblar la capacidad de voltaje en el primer caso o la capacidad de corriente en el segundo caso.
Las fuentes de laboratorio para probar prototipos son de baja potencia, con rango de 80 a 300 watts, con una a cuatro salidas individuales para mayor flexibilidad.
Para aplicaciones que requieren mayor potencia y rangos mas amplios de voltaje y corriente se tienen las fuentes de alta potencia, las hay desde 600W de salida, hasta varias decenas de kilowatts. Las aplicaciones para estas fuentes se pueden encontrar en manufactura, donde se requiere alimentar varios circuitos al mismo tiempo, o simular baterías de alta corriente como las que encontramos en los autos o en aviones. A veces estas fuentes de alta potencia se usan para proceso químicos como el cromado o la ionización.
El control de las fuentes se puede hacer variando manualmente las perillas de voltaje y corriente. Las fuentes de poder de laboratorio también suelen tener terminales de sensado, en inglés denominadas sense, una terminal positiva y otra negativa, estas terminales se usan para compensar la caída de voltaje que se presenta en los cables que van de la fuente de poder al ensamble bajo prueba.
También conocida como Fuente de Alimentación (power supply en ingles) se pueden definir como circuitos que transforman la alimentación de entrada, ya sea AC o DC; en salida de alimentación AC o DC.
Esta definición excluye la Fuente de energía basada en el principio de una maquina rotatoria y la distingue la Fuente de alimentación de la mayoría de las Fuentes de energía que obtienen su alimentación de otras formas de energía.
Existen cuatro clasificaciones generales para la Fuente de alimentación:
1. Entrada AC – Salida AC: Reguladores de línea y cambiadores de frecuencia
2. Entrada DC – Salida DC: Convertidores y Reguladores de DC
3. Entrada DC – Salida AC: Inversores
4. Entrada AC – Salida DC
La última categoría es la más común de todas y es a la cual usualmente nos referimos como Fuente de alimentación .
Existen también cuatro modos de operación que la fuente de alimentación con salida de DC puede proveer:
Voltaje de salida constante: El voltaje de salida se mantiene constante a pesar de los cambios de carga, temperatura o línea. Una fuente de poder de DC ideal tendría cero impedancia de salida en todas las frecuencias. Para obtener una salida constante sin efecto de rizado se requiere un elemento de control o una técnica de regulación.
Las técnicas de regulación más conocidas son:
a) Regulación lineal
b) Pre regulación o regulación en serie
c) Conmutada
d) A través de SCR
Corriente de salida constante: La corriente de salida se mantiene constante a pesar de los cambios en la carga, salida o temperatura. La fuente de poder que provee corriente constante debería de tener una impedancia de salida infinita a toda frecuencia. Este tipo de fuentes de poder de corriente constante tiene muchas aplicaciones en diseño de circuitos y pruebas de semiconductores.
· Límite de voltaje
· Límite de corriente
Equipo y material empleado:
· Transformador 12 V
· Diodos
· Capacitores electrolíticos 
· L7805
· LM317T· LM337L
· Potenciómetros (10K)
· Resistores (100, 120 ohms)
· Diodo LED
Desarrollo