Funcionamiento de la fuente de alimentación variable con control digital

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A fuente de alimentación es un componente de hardware que suministra energía a un dispositivo eléctrico. Se puede proporcionar una fuente de alimentación desde la batería o desde un circuito de hardware que convierte la fuente de CA en la fuente de CC o la CA reductora en CA elevadora y viceversa. Una fuente de alimentación variable es aquella que facilita al usuario variar y ajustar el voltaje y la corriente de salida deseados. Por lo general, un potenciómetro se utiliza para ajustes de voltaje.

Circuito de suministro de energía variable

El circuito de suministro de energía variable está equipado con un regulador de voltaje ajustable para ajustar la salida de acuerdo con la salida. Un regulador de voltaje ajustable tiene regulación de línea y regulación de carga.




Diagrama de bloques del circuito de suministro de energía variable

Este diagrama de bloques muestra cómo se regula el voltaje de CA en el circuito.

Diagrama de bloques de la fuente de alimentación

Diagrama de bloques de la fuente de alimentación



Diagrama de circuito Circuito de suministro de energía variable

Este diagrama de circuito se muestra a continuación. El suministro principal de 220 V se alimenta directamente al transformador con toma central. Este transformador reduce el suministro de 220 V a 24 V que luego se rectifica a través de un puente rectificador.

Circuito de suministro de energía

Circuito de suministro de energía

El puente rectificador emite una señal continua pulsante de CC. Luego, los condensadores se utilizan para filtrar la señal pulsante en una CC suave y no pulsante. Finalmente, el voltaje se regula mediante un regulador IC.

Trabajando

El voltaje del transformador reductor se alimenta luego al puente rectificador que genera una señal continua pulsante de CC.


Señal de voltaje de salida de CC pulsante

Señal de voltaje de salida de CC pulsante

La polaridad de la salida no se puede invertir y tiene grandes ondulaciones. Esta CC pulsante también tiene una corriente no deseada (ondulaciones) que hace que sea imposible de usar en aplicaciones de alimentación.

Se utiliza un condensador de suavizado que actúa como filtro para eliminar la corriente no deseada (ondulaciones). Ahora la salida con capacitancia será como se muestra a continuación y se filtrará aún más para obtener CC pura.

Salida después del condensador de suavizado

Salida después del condensador de suavizado

La señal de CC suave y no pulsante se envía a el regulador de voltaje . LM317 se utiliza como regulador de voltaje. Los condensadores C2 y C4 se utilizan para eliminar las ondulaciones si el proceso de filtrado se realiza lejos del regulador. El condensador C4 también evita Regulador de voltaje LM317 para actuar como un oscilador.

El condensador C3 deriva el pin ADJUST de un regulador de voltaje a tierra para mejorar la capacidad de rechazo de ondulación. Los diodos se utilizan para proteger el regulador del exceso de flujo si se conecta alguna fuente de voltaje a través de los terminales de salida del regulador. Una resistencia variable está conectada a través del pin ADJ del regulador.

Regulador de voltaje positivo LM317

El regulador de voltaje es un circuito integrado que suministra un voltaje de salida constante y controlado independientemente del cambio en el voltaje de entrada. LM317 es un regulador de voltaje variable con circuito integrado monolítico de 3 pines que se muestra a continuación.

LM317

LM317

Es capaz de proporcionar 1,5 amperios con un voltaje que va desde 1,25 voltios a 30 voltios. La relación de dos resistencias conectadas al regulador de voltaje LM317 se puede utilizar para establecer el nivel de voltaje deseado.

Circuito LM317

Circuito LM317

Pinouts

  • INPUT - Entrada no regulada
  • SALIDA - Salida regulada
  • AJUSTE: la resistencia variable conectada a este pin controla el voltaje de salida

Características

  • Es un regulador de voltaje positivo.
  • Tiene limitación de corriente interna
  • Apagado térmico
  • Compensación de área segura

Aplicaciones

El regulador de voltaje LM317 tiene muchas aplicaciones eléctricas. Estas son algunas de las aplicaciones

  • Recolección de energía
  • Refrigerador
  • Medidor de calidad de energía
  • Control de subestaciones eléctricas
  • HVAC (Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado)
  • Generación de señales y ondas
  • interruptor de Eternet

Fuente de alimentación variable con control digital

Se construye un circuito de fuente de alimentación variable con regulador de voltaje positivo variable LM317, contador de décadas CMOS IC CD4017, temporizador IC NE555 y regulador fijo de voltaje negativo LM7912.

El suministro de CA se alimenta al transformador que se reduce a 12V CA. La salida del transformador se rectifica usando un rectificador de onda completa para evitar los picos no deseados y proporcionar una potencia suave y sin fluctuaciones.

Los condensadores se utilizan para filtrar ondas. Se utilizan semiciclos positivos y negativos para obtener una salida de CC positiva y negativa. Se utiliza un LED para la indicación de ENCENDIDO.

Temporizador IC NE555 está cableado como un multivibrador astable para generar pulsos de reloj La salida del temporizador IC está conectada al contador IC CD4017. IC CD4017 es un contador de anillo de décadas. Cada una de sus salidas aumenta una tras otra cuando se recibe un pulso de reloj.

Las salidas del IC CD4017 están conectadas a la base del transistor T1 a T10. Aquí se utiliza LED3 a LED11 para indicar los niveles de voltaje. El regulador de voltaje ajustable IC LM317 desarrolla un voltaje de referencia de 1.25V. Los preajustes VR1 a VR9 se ajustan para obtener el voltaje de salida deseado.

Fuente de alimentación variable con control digital

Fuente de alimentación variable con control digital

Trabajando

Cuando se presiona el interruptor S2, la salida del IC1 pasa a ALTA y, además, las salidas de IC2 pasan a ALTA una tras otra como un contador de anillo.

Como los preajustes VR1 a VR9 están conectados en los colectores de los transistores T2 a T10, aparecen diferentes resistencias de salida entre el terminal ajustable y el terminal de tierra de IC4, lo que provoca diferentes voltajes de salida.

IC LM7912 proporciona un voltaje DC negativo fijo de 12V. Por lo tanto, la fuente de alimentación se puede utilizar para circuitos que requieren voltajes tanto negativos como positivos.

El LED2 se utiliza para indicar voltaje negativo de 12 V CC. Cuando se restablece el CD4017 presionando el interruptor S3, el voltaje de salida cambia a 1.2V y, por lo tanto, los LED de indicación de voltaje se apagan.

Regulador de voltaje negativo

El regulador de voltaje es un circuito integrado que suministra un voltaje de salida constante y controlado independientemente del cambio en el voltaje de entrada. LM7912 es un regulador de voltaje negativo de 3 terminales de uso común en circuitos electrónicos.

LM7912

LM7912 IC

Este IC proporciona un voltaje de salida negativo constante a pesar de los cambios en el voltaje de entrada. El número 79 indica que el IC es un regulador de voltaje negativo y 12 indica el voltaje de salida.

Pinouts

  • Pin 1 - Terminal de tierra (0 V)
  • Pin 2 - Terminal de entrada (5 V a 24 V)
  • Pin 3 - Terminal de salida

Características

  • Alto rechazo de ondulación
  • Corriente de salida 1.5A
  • 4% de tolerancia en el voltaje de salida preestablecido
  • Protección térmica y contra cortocircuitos
  • Protección de zona segura con limitación de corriente interna

Fuente de alimentación universal

La fuente de alimentación universal es el circuito más utilizado en los laboratorios electrónicos. Proporciona una salida variada y sin fluctuaciones.

Fuente de alimentación universal

Fuente de alimentación universal

El circuito de fuente de alimentación universal anterior proporciona un voltaje variable entre 3 y 30 V, la corriente máxima de 1,5 A y la adición de módulos puede proporcionar una corriente más alta. El regulador de voltaje ajustable LM317 (U1) ofrece cortocircuito.

La fuente de alimentación universal debe funcionar con un voltaje de línea de CA de 90 a 264 V, 50 Hz o 60 Hz. El voltaje de entrada rectificado del condensador del filtro de puente de diodos se carga hasta 120V. Este circuito está emparejado con un amplificador de audio de alta potencia de 1500W.

El circuito está diseñado para cargador de portátil con salida de 20V y usa TOP 246Y por integración de energía. TOP 246Y elimina la mitad de los componentes discretos en comparación con UC3842.

Multímetro digital

Un multímetro digital es un dispositivo que se utiliza para medir los valores eléctricos como voltaje, corriente y resistencia. El multímetro digital ha reemplazado a los medidores analógicos debido a su alta precisión, confiabilidad y mayor impedancia.

Se trata de un circuito de fuente de alimentación variable. Esperamos que haya comprendido mejor el concepto de este tema. Además, cualquier consulta con respecto a este tema o proyectos de electrónica, envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son las aplicaciones de LM317?