FUENTE DE ALIMENTACIÓN AJUSTABLE.

FUENTE DE ALIMENTACIÓN AJUSTABLE.

INTRODUCCIÓN.

El tema de las fuentes de alimentación es un tema recurrente, sin duda. Usted puede encontrar en la RED, un sinfín de artículos que versan sobre las fuentes de todo tipo. Unas más o menos bien comentadas y por supuesto descritas con la mejor intención. En su mayoría cubren un amplio margen de opciones, luego cada cual decide construir la que mejor se adapta a sus pretensiones y se ajusta económicamente a su presupuesto.

Describiré una fuente de alimentación ajustable que, más que la fuente en sí, trata de que el lector aprenda y comprenda cómo se comporta cada parte del circuito y su necesidad.

LOS COMPONENTES.

Una fuente de alimentación se compone de dos etapas básicas; Conversión, rectificación y filtrado es una. Regulación, ajuste y etapa de potencia es la otra. Considerando que la etapa de conversión, rectificación y filtrado es algo que se conoce muy bien por parte del técnico e incluso del aficionado, daré por conocida y entendida dicha etapa, así que, paso a la siguiente etapa.

En esta ocasión vamos a ver como se comporta la fuente de alimentación realizada en torno al regulador LM317, el cual como sabemos puede entregar una tensión ajustable de salida entre 1’2V y 37V a una corriente máxima de 1,5A estando bien refrigerado. Personalmente, considero que exigirle 1A es la mejor forma de alargar la vida útil del LM317, lo que no quita que por un breve tiempo podamos pedirle hasta 1’5A, siempre que no sea una carga inductiva.

Para aplicaciones que requieran una mayor corriente vea las series LM150 (3A) y LM138 (5A), los complementarios LM137. En todo caso, se puede aplicar otros medios para elevar el margen de corriente, si es necesario.

Se recomienda utilizar siempre que se pueda la capsula metálica TO-3 y un buen refrigerador aislado, si no tiene claro como aislar un componente de este tipo, vea como debe usar un refrigerador y como aislarlo.

2n3055-refrigerado

Volviendo a la fuente ajustable, el ensamblado es el típico con el potenciómetro Pot1 (de 10KΩ) que permite el ajuste de la tensión requerida en la salida entre 1,2V y 34V. El regulador debe ser protegido contra las corrientes inversas, procedentes de las cargas inductivas o de una batería en carga, por dos diodos D1 y D2 1N4007 conectándolos como se aprecia en la imagen.

El sentido de los diodos D1 y D2 reconducen las corrientes inductivas por el exterior del regulador que, es el dispositivo más sensible a estas corrientes.

fuente1v2-22v

He incluido, un amperímetro, una carga resistiva (no inductiva) en la salida, un interruptor y un voltímetro, para ver que ocurre en cada momento. Familiarícese con los distintos componentes y procure entender su función. Vamos a realizar la simulación con el programa Proteus.

LA SIMULACIÓN.

Para empezar la simulación, como ya debe saber, activamos el botón avance. Vemos que la tensión de entrada es de 40V continua. El condensador C1 de alta capacidad, asegura una estabilidad adecuada frente al rizado de la tensión suministrada.

Con el potenciómetro al máximo tenemos 34V y si lo desplazamos al mínimo tenemos 1,26V, es lo que nos indica el fabricante. Al cerrar el interruptor de carga Int1, el amperímetro nos muestra la corriente que circula por la carga. Sin embargo, con Pot1 al mínimo, no podemos bajar de los 1’2V.

fuente1v2-22v0p

Entonces, cómo podemos obtener los 0V con el Pot1 al mínimo.

Según datos del fabricante aplicando una tensión negativa, a la patilla 1 de ajuste, nos permite conseguir una tensión mínima de salida de 0V que es, lo que pretendemos.

reg_lm317vHe realizado el circuito similar al anteriormente mostrado, al que he añadido unos componentes para una mayor comprensión.

    Vamos a necesitar los siguientes componentes:
    1 – Regulador LM317
    1 – Potenciómetro de 10K
    1 – Cond. Electrolítico de 4700uf/63V
    1 – Cond. Electrolítico de 100uf/63V
    2 – Cond. Cerámicos de 100nf/63V
    1 – Resistencia de 240 Ω (Ohmios)
    1 – Resistencia de 24 Ω (carga).
    2 – Diodos 1N4004 o 1N4007
    1 – Resistencia de 3K3 Ω
    1 – Diodo Zener de 5V1 (1N4733A)
    1 – Diodo Zener de 3V9 (BZX79-C3V9)
    3 – Interruptores Int1, Int2, Int3 (leer el artículo.)

Este es el circuito obtenido (en parte), veamos que se comporta del mismo modo que el anterior. Primero cerraremos el Int2, que es el que pone a masa (GND) la patilla 1 de ajuste. Si desplazamos el eje del Pot1, veremos que la tensión mínima es de 1,2V y la máxima es de 34V, exactamente como el caso anterior.

fuente0-22v_0p

En base a esto y después de unos ensayos, he logrado un divisor de tensión mediante dos diodos zener y una resistencia, conectados como se puede apreciar en el circuito. Para simular el circuito que sigue, debe seguir leyendo.

fuente0-22vp

Para simularlo, primero abriré el interruptor Int2, que he puesto sólo para la simulación. Cerraré el interruptor Int3 de la tensión negativa de -36V, para que actúe como es de esperar.

De modo que ahora, si ajustamos la salida a los 24V (23,9V), vemos que la caída de tensión es casi nula y la corriente es de 1A.

fuente1v2-22v-ap

Ahora, repetimos los pasos anteriores con el potenciómetro y vemos que se consiguen los 0V en el mínimo y los 34V en el otro extremo del Pot1.

Los diodos zener de 5V1 y 3V9 de 500mW junto con la R3 forman el divisor de tensión necesario, para obtener la tensión negativa que comenta el fabricante. De este modo, se puede obtener el ajuste entre los 0V y los 34V o el máximo que permita el secundario.

Los interruptores (Int1/2/3) no son estrictamente necesarios, se han incluido en el esquema sólo con fines didácticos, ya que mediante ellos, se puede entender mejor el funcionamiento de cada parte. Si lo desea, puede ver un pequeño vídeo que he creado como demostración.

Con esto doy por terminado este pequeño artículo, en el que he intentado matizar los puntos que considero de necesario conocimiento para lograr los valores de 0 Voltios y el máximo de 37V que permite el fabricante de este dispositivo como es el LM317.

Como siempre, si tiene algún comentario o pregunta, exponga su duda y procurare dar respuesta.

 

FUENTE DE ALIMENTACIÓN AJUSTABLE.

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