Podemos definir fuente de alimentación como aparato
electrónico modificador de la electricidad que convierte la tensión alterna en
una tensión continua. Remontándonos un poco en la historia describiremos que en
la industria no se contaba con equipos eléctricos, luego se empezaron a
introducir dispositivos eléctricos no muy sofisticados por lo que no eran muy
sensibles a sobretensiones, luego llegaron los equipo más modernos que
necesitaban de bajos voltajes y por lo tanto eran muy sensibles a sobretensiones,
cambios bruscos o ruido en las tensiones de alimentación por lo que se ha
iniciando la construcción de fuentes de alimentación que proporcionaran el
voltaje suficiente de estos dispositivos y que garanticen la estabilidad de la
tensión que ingresa al equipo.
Hoy en día los equipos electrónicos, en su mayoría,
funcionan con corriente continua, así, el dispositivo que convierte la
corriente alterna a corriente continua, en los niveles requeridos por el
circuito electrónico a alimentar, se llama fuente de alimentación. En resumen
la función de una fuente de alimentación es convertir la tensión alterna en una
tensión en una tensión continua.
Fuente lineal:
En primer lugar el transformador
adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito
que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante se llama
rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un
filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor
establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión, que
no es más que un sistema de control a lazo cerrado que en base a la salida del circuito ajusta el elemento regulador de tensión
que en su gran mayoría este elemento es un transistor. Este transistor que
dependiendo de la tipología de la fuente está siempre polarizado, actúa como
resistencia regulable mientras el circuito de control juega con la región
activa del transistor para simular mayor o menor resistencia y por consecuencia
regulando el voltaje de salida. Este tipo de fuente es menos eficiente en la
utilización de la potencia suministrada dado que parte de la energía se
transforma en calor por efecto Joule en el elemento regulador (transistor), ya
que se comporta como una resistencia variable. A la salida de esta etapa a fin
de conseguir una mayor estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa
de filtrado (aunque no obligatoriamente, todo depende de los requerimientos del
diseño), esta puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda
la energía del circuito, para esta fuente de alimentación deben tenerse en
cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del
transformador.
Entre sus principales características se encuentra la limitación de corriente y la protección térmica contra sobrecargas. La tensión entre la patilla ADJ y OUT es siempre de 1.25 voltios (tensión establecida internamente por el regulador) y en consecuencia la corriente que circula por la resistencia R1 es:
IR1 = V / R1 = 1.25/R1.
Esta misma corriente es la que circula por la resistencia R2. Entonces la tensión en R2:
VR2 = IR1 x R2.
Si se sustituye IR1 en la última fórmula se obtiene la siguiente ecuación:
VR2 = 1.25 x R2 / R1.
Como la tensión de salida es:
- Vout = VR1 + VR2, entonces: Vout = 1.25 V. + (1.25 x R2/R1)V. Simplificando (factor común)
- Vout = 1.25 V (1 + R2/R1) V.
Material:
=Transformador de 120V/18V o 24V
=Puente de diodos a 1.5 A o cuatro diodos 1N4001
=Potenciómetro de 5K
=Regulador LM317
=Placa fenólica
=Cables varios
=resistencias y capacitores (R1 =1k, R2=330, C=1mF)
=LED indicador
=2 Bornes para cable banana
=Caja o gabinete para proyectos
Circuito esquemático:
