Informe_4

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PRÁCTICA # 4
REGULADOR DE VOLTAJE.
GRUPO: 1
L 10-12
PROFESOR:
EDGAR ALBERTO BETANCUR CATAÑO
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
LABORATORIO DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
MEDELLÍN
2020
 Objetivo General.
· Implementación de una fuente regulada fija y variable. 
 Objetivos Específicos.
· Conocer y analizar las características del circuito integrado LM7805- LM317. 
· Diseñar e implementar una fuente de tensión fija y una variable. 
· Comprobar el efecto de regulación ante variaciones de carga. 
 Montajes
 Montaje 1
Partiendo del montaje del laboratorio anterior, adicionar un regulador fijo y medir la respuesta del circuito bajo las siguientes condiciones:
· Rectificación y regulador sin filtrado con una carga de 100 mA. 
· Regulador y un condensador de 2200 μF 50 V y una carga de 100 mA y de 500 mA. 
Se debe observar la forma de onda y valores de entrada y salida al rectificador y al regulador. 
Analizar el efecto de la carga sobre la forma de onda obtenida (como varia el porcentaje de rizado). 
Calcular el porcentaje de regulación.
En cada uno de los casos anteriores hacer el análisis sobre los resultados obtenidos, esperados y simulados.
 Montaje 2
· Con un rectificador de onda completa, y el regulador LM317 calcular los límites de voltaje para los cales funcionará la fuente variable (elección de potenciómetro y resistencia) y explicar porque se eligió dicho valor. Una vez calculada seguir las siguientes características de montaje:
· Regulador y un condensador de 2200 μF 50 V y una carga de 100 mA y de 500 mA. 
· Se debe observar la forma de onda y los valores de entrada y salida del regulador.
· Analizar el efecto de la carga sobre la forma de onda obtenida (como varia el porcentaje de rizado). 
· En cada uno de los casos anteriores hacer el análisis sobre los resultados obtenidos, esperados y simulados.
Para esta fuente regulada variable, se utiliza un regulador variable LM 317, el cuál entrega entre 1.25 V y 28 V. Este elemento se debe alimentar con un voltaje que esté mínimo 3 V por encima de la salida para que funcione correctamente.
Para trabajar con el LM 317 hay que tener en cuenta algunas consideraciones:
· 
· El voltaje entre el pin de ajuste y el pin de salida va a ser de aproximadamente 1.25 V.
· La corriente hacia el pin de ajuste se desprecia.
· El voltaje de entrada debe estar 3V por encima de salida.
· para efectos prácticos de diseño (según curso teórico).
Ecuaciones:
Para hallar 
Para hallar :
Aproximamos a 5 K.
Para estos cálculos se propone una de 240 para calcular . Si el valor de una varía, el de la otra también y así se compensan proporcionalmente los valores de cada una.
 
· Regulador y un condensador de 2200 μF 50 V sin carga
En la figura 1 se observa el montaje del circuito de una fuente regulada variable con LM 317 sin carga conectada. Se plantea un esquema para la simulación con dos capacitores extra que son los de desacople del regulador para tener una respuesta más acorde con la realidad al momento de simular.
Fig. 1. Fuente regulada sin carga
Fig. 2. Voltaje de entrada y voltaje máximo de salida.
Como bien se expresó anteriormente, se debe asegurar como mínimo una tensión a la entrada del regulador de 3V por encima de la tensión de salida. En la figura 2 se muestran la simulación del circuito y los valores de voltaje a la entrada y salida del regulador, siendo el de entrada en este caso 4.8V, cumpliendo con lo anterior.
El voltaje mínimo de salida que entrega el regulador LM 317 es de aproximadamente 1.25V, como se muestra en la figura 3.
Fig. 3. Voltaje mínimo de salida.
Fig. 4. Conexión del osciloscopio
Canal A: Tensión de la fuente
Canal B: tensión de entrada del regulador
Canal C: Tensión de salida del regulador
En la figura 4 se muestra el esquema de conexiones del osciloscopio, cuyas salidas se grafican en la figura 5.
Fig. 5. Formas de onda de las señales de entrada y salida.
· Regulador y un condensador de 2200 μF 50 V y una carga de 100 mA 
En la figura 6 se presenta el circuito de la fuente variable adicionando una carga de 0.1 A.
Fig. 6. Regulador con carga de 100 mA.
Al adicionarle la carga, el circuito va a demandar más corriente a la salida, por tanto, el esfuerzo del generador (transformador) aumenta, lo que se ve reflejado en un leve aumento de la tensión de entrada en el generados de 0.4V y en una reducción en la de salida que se puede tomar como despreciable de 0.1V sobre los valores sin carga.
En la figura 7 se muestran las formas de onda y los valores de entrada y salida de la fuente.
El factor de rizado para este caso es 
(Figura 8).
Fig. 7. Formas de onda de las señales de entrada y salida.
Fig. 8. Rizado del capacitor de filtrado, con carga de 0.1 A.
· Regulador y un condensador de 2200 μF 50 V y una carga de 500 mA. 
En la figura 9 se observa el circuito con una carga de 0.5 A. 
Fig. 9. Regulador con carga de 500 mA.
Las formas de onda de entrada y salida se dan en la figura 10.
Fig. 10. Formas de onda de las señales de entrada y salida.
El rizado para el circuito con esta carga se muestra en la figura 11 y el factor de rizado es
Fig. 10. Rizado del capacitor de filtrado.
Preguntas de Análisis
¿Qué pasa si la entrada rectificada está por debajo del voltaje regulado esperado (puede analizar esta situación colocando los taps del transformador en valor de voltaje bajo)? 
Si la tensión de entrada al regulador es menor que la de salida el regulador no trabajaría correctamente ya que para que funcione adecuadamente debe tener a la entrada una tensión de mínimo 3 voltios mayor a la de la salida del regulador.
VI
3
VO
2
A
D
J
1
LM317T
5
0
%
R2
R1
In
Out
Adj
BR1
BRIDGE
C1
2200uF
VI
3
VO
2
A
D
J
1
U1
LM317T
C2
0.33uF
1
0
0
%
POT
5k
R1
240
C3
0.1uF
+88.8
Volts
A
B
C
D