ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA

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TALLER ELECTRONICO

“fuente de alimentacion”

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Introducción

El presente reporte se basa en la construcción de una fuente de voltaje regulable de -12 a 12 voltios. Para dicha construcción fue necesario tener ciertos conocimientos previos para poder realizarla. Este reporte se basa en un diseño bastante básico el cual consta de 5 partes que presenta la idea conceptual de la fuente de voltaje. La fuente de voltaje no es más que una conversión de corriente alterna a corriente directa pasando por dichas fases que hacen que la salida de la fuente sea de corriente continua (no variable en el tiempo).Esto es de mucha importancia en los circuitos digitales ya que estos funcionan con corriente directa. Este reporte tiene como finalidad ser una guía para cualquiera que desee hacer una fuente regulable de -12 a 12 voltios. En su contenido explicaremos qué es una fuente, sus etapas de conversión, algunas técnicas de soldadura y circuitos impresos, los resultados, algunas recomendaciones y conclusiones para que la persona que lo lea pueda realizar una fuente sin mayor problema.

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Marco teórico

La fuente de poder es sumamente importante para todo, la persona que lo desarrolla en un ámbito electrónico es por eso que nos enfocaremos en su estructura interna y de sus componentes primordiales para el mejor entendimiento de la misma

Fuente de Poder

Se conoce como fuente de poder al módulo encargado de energizar adecuadamente un dispositivo electrónico. Para el caso específico de la electrónica, interesa alimentar circuitos de relativamente baja potencia con corriente continua (invariante en el tiempo). De lo anterior se deduce que existen básicamente dos formas de alimentar correctamente un circuito electrónico: con pilas o baterías, y con convertidores de corriente alterna a corriente continua.

Conversión a Corriente Directa

Comercialmente está a disposición el flujo de corriente alterna. Ésta normalmente es una señal de 110Vrms a 60 Hz (aunque puede ser de 220Vrms y en 50 Hz para algunas regiones). Ya que esta energía está disponible, se han diseñado toda suerte de dispositivos que convierten esa forma de energía a una energía más adecuada para alimentar circuitos electrónicos. El siguiente diagrama de bloques nos presenta la idea conceptual de la conversión.

El proceso de la conversión, en una fuente de poder consta de cuatro módulos básicos, y uno opcional. El módulo opcional es el módulo de seguridad.

Módulo de reducción de voltaje

El valor nominal de tensión en la red eléctrica puede ser de 110Vrms o 220Vrms para una instalación residencial o comercial. Los circuitos electrónicos necesitan como máximo de valores en el intervalo de -30 a 30 VDC. Por esto es necesario reducir el valor del voltaje de entrada. Para esto se utiliza un transformador de voltaje que es un circuito que utiliza propiedades magnéticas para cambiar el valor del voltaje de corriente alterna, ya sea para disminuirlo o para aumentarlo.

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Objetivos generales y específicos

Teniendo en cuenta el marco teórico y los datos y resultados que veremos más adelante estos son algunos objetivos generales y específicos de la elasticidad:

Adquirir los conceptos fundamentales relacionados con la electrónica y tener noción sobre el curso de circuitos electrónicos

Desarrollar una metodología de trabajo basada en la aplicación de conceptos teóricos generales a la resolución de problemas.

Introducir las magnitudes físicas que permiten estudiar los circuitos electronicos. Describir paso a paso lo que ocurre con los materiales. Reconocer los diferentes materiales que se pueda usar. Explicar la ocurrencia de cada circuito diseñado. Conocer los límites de los componentes electrónicos. Conocer la dureza de diversos materiales. Establecer tres criterios básicos para el diseño de piezas prismáticas: resistencia,

rigidez y estabilidad. Desarrollar una metodología de trabajo basada en la aplicación de conceptos teóricos

generales a la resolución de problemas.

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“Fuente de alimentación”

Materiales:1) dispositivos

1 Transformador de 127V / 24V a 1A 2 diodos 1 Capacitores electrolíticos de 470 microfaradios 1 Capacitores electrolíticos de 100 microfaradios I capacitador ceramico 2 Resistencias de 1 KOhms 2 Potenciómetros de 10 KOhms 1 LM 317 2 Borneras de dos pines

2) Adita miento metálico Chasis de metal Cable con enchufe Cable con terminal de cocodrilo

3) Insumos – herramientas Placa para circuito impreso Taladro/broca Soldadura 80/20 o 60/40 Cautil para soldar Pasta de soldar Ácido férrico

Procedimiento a seguir:Para poder hacer la placa podemos hacer de dos maneras: una graficar con plumón indeleble en papel fotográfico y al otro puede ser en proteus que es un software que sirve para diseñar el circuito. Para el mejor desarrollo haremos en proteus.

1. Diseño de la placa Circuito diseñado en Proteus (ISIS).

Para realizar el circuito en el entorno ISIS y comprobar el funcionamiento en la simulación, primero es necesario conocer exactamente los componentes que se van a utilizar. En el caso de la fuente de voltaje de -12 Volts a +12 Volts se utilizaron los siguientes componentes:

1 Transformador de 127V / 24V a 1A 2 diodos 1 Capacitores electrolíticos de 470 microfaradios 1 Capacitores electrolíticos de 100 microfaradios I capacitador cerámico 2 Resistencias de 1 KOhms 2 Potenciómetros de 10 KOhms 1 LM 317 2 Borneras de dos pines

2 Borneras de dos pines

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Ya identificados los materiales a usar, procedemos a ubicar estos componentes en la paquetería del entorno ISIS. Para seleccionar un componente debemos dar doble clic izquierdo y entonces aparecerá en el recuadro que se muestra a continuación:

Una vez que tenemos todos los componentes seleccionados procedemos a realizar el circuito, ubicando cada componente de forma que las conexiones sean visibles y exista un espacio adecuado entre ellos.

El circuito para la fuente es el siguiente:

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Se debe colocar una bornera de dos pines a cada salida de voltaje de la fuente, ya que de aquí jalaremos el voltaje a los galvanómetros o voltímetros y a las salidas del chasis cuando la fuente esté finalizada.

Para simular y verificar el funcionamiento del circuito debemos colocar un voltímetro a cada salida, después procedemos a dar click en el botón de Play ubicado en la parte inferior izquierda del programa. De esta manera podremos comprobar que el circuito da un valor de voltaje dentro del rango deseado.

Finalmente, pasamos el circuito al entorno ARES por medio de la opción con el logotipo de ARES ubicado al final de la barra superior del programa.

Circuito diseñado en Proteus (ARES).Una vez que el circuito se ha realizado y simulado de forma correcta en el entorno ISIS procedemos a pasarlo al entorno ARES para realizar el PCB.

Ya que el transformador no tiene un empaquetado definido en ARES, se debe seleccionar un empaquetado adecuado, en este caso se usó TBLOCK-M3, la cual es una bornera de 3 pines.Se debe hacer lo mismo para el empaquetado de los potenciómetros.

Una vez realizado esto, procedemos a seleccionar nuestra área de trabajo con la herramienta Board Edge, con un valor aproximado de 10 por 5 centímetros. Seleccionamos la opción de auto-placer como se muestra en la siguiente imagen, o podemos acomodar los componentes uno por uno.

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Ya ubicados los componentes en el área de trabajo procedemos a trazar las pistas. Esto podemos hacerlo automáticamente con la herramienta auto-router como se muestra en la siguiente imagen, o podemos hacerlo manualmente.

Aquí dejaremos todo como esta, y daremos en la opción Begin Routing

Las pistas deben tener un grosor aproximado de 3 mm, con ángulos de giro diferentes de 90°. Para rellenar la placa y evitar problemas de ruido vamos a la pestaña Tools y seleccionamos la opción Power Plane Generator. Saldrá una ventana como la siguiente, en donde seleccionaremos las propiedades indicadas en la imagen:

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Para aumentar la separación del relleno y las pistas, seleccionamos el relleno, damos click derecho y vamos a Properties, ahí colocamos el dato "30th" en la opción Claréame y listo.

El diseño de la placa utilizada es el siguiente:

2. Elaboración de la placa

2.1. Diseño en circuito impresoPara diseñar nuestro circuito fue necesario utilizar un programa que simula circuitos electrónicos llamado Proteus (ISIS & ARES).

Es un programa que permite crear esquemas de circuitos electrónicos y a partir de estos, obtener de una manera sencilla el diseño del

Circuito impreso. Luego de tener claramente el diseño que se quiere

Imprimir observando cuidadosamente que no haya errores se procede a aplicar imprimir el diseño para utilizar algún método en el circuito impreso. Se sugiere imprimir en papel cuche o papel acetato con una impresora láser.

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2.2. Preparación de la placa

Recortar el circuito que se imprimió Pulir ligeramente la parte superior de la placa hasta que quede el cobre brillante.

Limpiar con alcohol la placa con un paño limpio par a eliminar las impurezas.

2.3. Planchado de la placa

Cuando ya tengamos el diseño a realizar recortado al tamañode la placa, se procede a ponerlo encima de la placa de cobre,y con una plancha sin vapor (que no contenga agua) colocar el máximode temperatura que esta pueda ofrecer y proceder a planchar el diseño.Pasar la plancha encima del papel cuidando que no se mueva. Te darás cuentaque en un par de minutos el papel se pegara, solo procede a planchar presionando un pocopara que la tinta quede adherida al papel.Ya una vez que el papel este totalmente pegado y se alcancen a ver unasmarcas encima procederemos a sumergirlo en agua para quitar el papel.Después que el papel se remojo se procede a quitarlo y debe quedar sin ningúnrastro de este.

Se recomienda dejarlo aproximadamente de 3 a 5 minutos en el agua para poderquitar lo sin problemas, de lo contrario se corre el riesgo de remover las pistas.

2.4. Corrosión De Cobre no utilizado.

Después de quitar perfectamente el papel, se procede a corroer la placa poniéndolaen una mezcla de cloruro férrico y agua. La cantidad depende de cadafabricante pero por lo regular es 1 parte de agua por 2 de cloruro férrico.Esto se realiza en un recipiente de plástico forzosamente ya que el cloruro férricocorroe el metal y si lo realizamos en un recipiente metálico lo empezaría a corroer.

Procura realizar movimientos suaves provocando vibraciones en el cloruro férrico, porque esto te ayudara a que el proceso sea más rápido y efectivo

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Esto puede durar entre 10 y 15 minutos dependiendo del uso que le estés dandoal cloruro.

Al acabar este proceso, Se procederá a limpiar la placa sacándola del cloruroy enjuagándola con agua.

Cuidado: El cloruro Férrico es un ácido que puede manchar tu ropa o lugar donde este seaexpuesto.

Una vez que la placa esta corroída debe quedar como en las imágenes siguientes

2.5. Perforación de placaProcederemos a realizar las perforaciones con el taladro o mototool y la broca de 1/32.

Se recomienda marcar el punto de perforación con un clavo antes de realizar las perforacionescon el taladro para no tener problemas con la broca.

2.6. Etapa de Soldado. (Etapa final)Primeramente, se identifica la ubicación de cada uno de los componentes, y se Procede a usar la soldadura de estaño y un buen cautin. Se colocan los componentes Y se van soldando con cuidado

Debes tener precaución en que la textura y tamaño de tu soldadura y tus componentes soldados sean correctos y no halla ningún error.

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3. montaje al chasis

-primeramente tener listo el chasis y tener un paladro para hacer los huecos para luego colocar los tornilllos correspondientes con juntamente con la placa todo terminado

-luego sellar o ajustar bien los tornillos bien ajustados y tenemos listo la fuente de alimentación terminada.

Conclusiones

pudimos construir la placa con algunas dificultades pero al final lo logramos posteriormente pudimos colocar los componentes electrónicos.

Trabajamos con mucho esfuerzo para que todo pudiese salir de la mejor manera y con la mentalidad de que funcione correctamente.

Al obtener errores tan bajos podemos concluir que el método de elaboración de la práctica es confiable y sus resultados son producto de la buena elaboración.

Gracias a que tuvimos todo para nuestro alcance como por ejemplo el programa de diseño del circuito facilitamos las cosa es más nos pudimos guiar sin dificultades.

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Todo el sistema nos funcionó con perfección porque estuvimos observando minuciosamente los circuitos hechos.

Observaciones Al entrar la energía por el transformador este pasa por los condensadores y por todo el

circuito esta se limpia es decir sale energía purificada. El hacer un la fuente de alimentación requiere de tiempo y mucho cuidado al

desarrollo del trabajo.

Web grafía

http://fuenteregulable4im7-aaccd.blogspot.com/p/circuito-disenado-en-isis.html http://bricotronika.blogspot.com/2012/10/fuente-de-alimentacion-sencilla-de-5-

y.html Guía de electrónica.blogsprt.com Spanish .alibaba.com www.electan.com

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