04_Lab_Fuentes de Alimentación Reguladas Con Dispositivos Discretos

Fuente de Alimentación regulada con Dispositivos Discretos

ELECTRÓNICA ELECTRÓNICA ANALÓGICA Laboratorio N° 04 “FUENTE DE ALIMENTACION REGULADA CON

DISPOSITIVOS DISCRETOS”

2017 - 10

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PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR


“Fuente de Alimentación Regulada con Dispositivos Discretos” Logros: -

Implementar Fuentes de alimentación regulada con diodo Zener y Transistor Realizar cálculos en fuentes de alimentación reguladas con dispositivos discretos Implementar circuitos elevadores de corriente con transistores Implementar circuitos limitadores de corriente para ser utilizados en circuitos de protección de fuentes de alimentación.

Introducción Cuando se habla de estabilización, se hace referencia a mantener un voltaje o intensidad fija a la salida a pesar de las variaciones del voltaje de entrada. Normalmente se trata de una estabilización de voltaje. Este trabajo se puede realizar mediante el uso de dispositivos discretos como Diodos Zener o Transistores. En los temas anteriores hemos comprobado el comportamiento y la función de cada uno de estos dispositivos de manera que en esta experiencia de laboratorio veremos su aplicación en fuentes reguladas. Al regulador zener se le conoce con el nombre de regulador básico. Los reguladores con transistores son: - El Regulador de Voltaje en Serie. - El Regulador Serie mejorado - El Regulador de voltaje en Derivación. Asimismo, estas fuentes pueden ser mejoradas agregándoles circuitos limitadores de corriente o elevadores de corriente.

Preparación Para realizar el laboratorio, el alumno debe revisar los apuntes de clases, leer el texto base de clase y/o consultar la bibliografía del curso. Asimismo, el alumno deberá realizar su diseño usando el software de diseño de laboratorio.

Equipos y Materiales 01 Osciloscopio 01 Transformador 12-0-12 v 01 Multímetro Digital 01 Protoboard 01 Resistencia de 680 , ½ W. 01 Resistencia de 100 , ½ W. 01 Resistencia de 33  , ½ W. 01 Pelacables 01 Potenciómetro de 1 k  01 Resistencia de 3.5  , ½ W.

01 Resistencia de 1 k  , 2 k , ½ W 01 Diodo Zener 1N4734A – 5.6 voltios 01 Diodo Zener 1N4742A – 12 voltios 01 Diodo tipo puente - 2A 01 Condensador 1000 uF 01 Condensador de 470 uF 01 Diodo Led rojo 01 Transistor 2N3055 01 Transistor 2N3904

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Procedimiento: I: FUENTE DE ALIMENTACIÓN NO REGULADA : 1.1 Implemente la fuente no regulada mostrada en la figura 01, usando un transformador de 220/12 VAC – 2 A, un rectificador tipo puente de 2 A, un condensador de 1000 uF una resistencia de 1 K  y un diodo LED rojo.

Figura 01 1.2 Visualice con el osciloscopio el voltaje en la salida Vo y grafique en el siguiente cuadro anotando:

Vmax=............................Vmin =............................Vrizado (Vrpp)=............................

Condensador de 1000uF

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Fuente de Alimentación regulada con Dispositivos Discretos 1.3 Reemplace el condensador por uno de 470 uF y repita el paso anterior. Vmax =............................Vmin =........................Vrizado (Vrpp) =............................

Condensador de 470 uF ¿Qué puede comentar de los datos obtenidos? ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................

II: REGULADOR SERIE BÁSICO CON ELEVADOR DE CORRIENTE 2.1 Implemente el circuito mostrado en la figura 02, con el potenciómetro R4 regule a su valor máximo.

Figura 02 2.2 Buscar en el manual ECG o en www.datasheetcatalog.com las características de los siguientes componentes:

- Transistor 2N3055 Corriente de Colector Máxima

Potencia del Transistor

Ganancia de Corriente hfe

Tensión Vbe en Conducción

Tipo de encapsulado

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Fuente de Alimentación Regulada con Dispositivos Discretos - Diodo Zener 1N4734 Voltaje de regulación

Corriente Zener de prueba IZT

Potencia del Zener

Corriente Zener Máxima IZM

Corriente mínima de conducción I ZK

Tipo de encapsulado

Potencia del Zener

Corriente Zener Máxima IZM

Corriente mínima de conducción I ZK

Tipo de encapsulado

- Diodo Zener 1N4742 Voltaje de regulación

Corriente Zener de prueba IZT

2.3 Usando el multímetro, realice las medidas de voltaje y corriente en los puntos indicados y anote en la tabla mostrada.

Tensión en el secundario del Transformador

Tensión en el Condensador C1

Tensión en el Diodo Zener

Tensión Vbe en el Transistor Q1

Tensión de salida entre R3 y R4

Corriente en la Carga R3 y R4

2.4 Lleve el potenciómetro a su posición de valor mínimo y repita las medidas, anotándolas en la siguiente tabla.

Tensión en el secundario del Transformador

Tensión en el Condensador C1

Tensión en el Diodo Zener

Tensión Vbe en el Transistor Q1

Tensión de salida entre R3 y R4


2.5 De los datos obtenidos en los pasos anteriores ¿Qué puede comentar respecto a los voltajes y corrientes en la carga? …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ¿Qué función cumple el transistor Q1? ……………………………………………………………………………………………………………......... .. ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................... 6


Fuente de Alimentación Regulada con Dispositivos Discretos III CIRCUITO ELEVADOR Y LIMITADOR DE CORRIENTE 3.1 Implemente el circuito mostrado en la figura 03.

Figura 03

3.2 Determine el valor de R5 para una corriente limitadora de 200 mA. R5= ………………………….

3.3 Varíe el potenciómetro y complete la tabla Tensión en la carga (R3+R4)


Tensión Vbe en R5

Potenciómetro R4 al mínimo Potenciómetro R4 al máximo 3.4 Encuentre el valor de R4 para la corriente limitadora diseñada R4= ………………………………………….

3.5 Determine el valor de R5 para una corriente limitadora de 900 mA. R5= ………………………….

Apéndices http://www.semiconductors.philips.com/pip/2N3904.html http://www.unicrom.com/Tut_transistor_bipolar.asp http://www.comunidadelectronicos.com/proyectos/fuente5.htm http://www.hispazone.com/conttuto.asp?IdTutorial=98 http://www.hispavila.com/3ds/lecciones/lecc3part2.htm

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Fuente de Alimentación Regulada con Dispositivos Discretos

Informe Modelo de Informe

Carátula Deberá contener lo siguiente: 1. Logo de la institución. 2. Nombre del curso. 3. Nombre del laboratorio 4. Nombres de los integrantes 5. Sección a la que pertenecen 6. Fecha de realización 7. Fecha de presentación. 8. Nombre del Profesor

Fundamento Teórico Deberá ser conciso y redactado con lenguaje propio. Estará basado en las lecturas recomendadas o cualquier otra información relacionada con el tema. No debe exceder de una página

Resultados del Laboratorio PRIMERA PARTE: Datos obtenidos de los circuitos •

Realice los cálculos teóricos para cada circuito y compare con los obtenidos en el laboratorio.

SEGUNDA PARTE: Observaciones y conclusiones -

-

Observaciones: se deben resaltar los logros alcanzados y también las dificultades o errores de carácter técnico que pudieran haber encontrado en el desarrollo de las tareas, respaldados por los cálculos o gráficos pertinentes si fuese el caso. Conclusiones: esta parte contiene la síntesis de los resultados alcanzados a la finalización del experimento.

Nota: Utilice el software que requiere su informe APLICACIÓN DE LO APRENDIDO 1.- Diseñe e implemente una fuente de alimentación que entregue 24 VDC – 1.5 A, el circuito debe tener un elevador de corriente a partir de 200 mA., muestre el diseño completo.

Observaciones Generales 1. La presentación del informe se realiza al ingresar al Laboratorio. En la clase siguiente a su realización. 2. Se tomará en cuenta las reglas de ortografía en la redacción del informe. 3. La evaluación se realizará del siguiente modo:

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Fuente de Alimentación Regulada con Dispositivos Discretos ELECTROTECNIA INDUSTRIAL Rúbrica Resultado: Criterio(s) de desempeño:

Al finalizar la sesión, los estudiantes estarán en la capacidad de medir tensión y corrientes en la fuente de alimentación regulada, haciendo uso de los instrumentos del laboratorio. Resuelve adecuadamente los ejercicios propuestos. Identifica las etapas de la fuente de alimentación regulada.

ELECTRÓNICA ANALÓGICA

Curso: Acti vidad:

Laboratorio 04:

Ciclo:

Fuente de alimentación regulada con dispositivos discretos.

Semana:

Nombre y apellido del alumno:

Periodo:

Sección: Documentos de Evaluación Laboratorio: X

Fecha:

Docente: Edmundo Bazán Melgarejo.

Taller:

Proyecto:

Otros:

Excelent e

Bueno

Requiere Mejora

No aceptable

Presenta el informe de acuerdo al modelo establecido.

1

0.5

0

0

Presenta el informe de laboratorio con buena ortografía y redacción.

1

0.5

0

0

Demuestra conocimiento en la aplicación de lo aprendido.

2

1

0.5

0

Demuestra conocimientos (Evaluaciones ON-LINE)

3

2,5 - 2

1,5 - 1

0,5 - 0

2

1.5

1

0,5 - 0

2

1.5

1

0,5 - 0

3

2

1

0,5 - 0

1

0.5

0

0

1

0.5

0

0

Aplican normas de seguridad en el trabajo.

1

0,5

0

0

Puntualidad, responsabilidad, orden y limpieza en el laboratorio.

1

0.5

0

0

Promueve actividades y toma decisiones pertinentes para beneficio del eq uipo.

2

1

0.5

0

CRITERIOS A EVALUACIÓN PLANIFICACIÓN

EJECUCIÓN (Resultados del laboratorio) Implementa y realiza el montaje de la fuente de alimentación regulada con diodo Zener y Transistor. Mide tensión y corriente usando el multímetro digital. Implementa y realiza el montaje de circuitos elevadores de corriente con transistores. Mide tensión y corriente usando el multímetro digital. Implementa y realiza el montaje de circuitos limitadores de corriente para ser utilizados en circuitos de protección de fuentes de alimentación. Mide tensión y corriente usando el multímetro digital. Realiza los cálculos teóricos en fuentes de alimentación reguladas con dispositivos discretos y los compara con el resultado obtenidos en el laboratorio. Presenta el montaje de sus circuitos en el protoboard con calidad.

ACTITUD

Puntaje Total Comentario al alumno: DESCRIPCIÓN DE LA EVALUACIÓN Excelente Completo entendimiento y realización de la actividad, cumpliendo todos los procedimientos. Bueno Entiende y realiza la actividad cumpliendo la mayoría de los procedimientos. Requiere mejora Bajo entendimiento de la actividad cumpliendo pocos de los procedimientos. No Aceptable No demuestra entendimiento de la actividad 9


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