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El motivo de estas lecciones no pretende sentar las bases de los conocimientos sobre electr�nica digital. No obstante, si pueden aclarar algunos conceptos puntuales, que por cualquier motivo no se hayan retenido en su momento, si todo este trabajo lograra hacer entender un s�lo concepto en alguno de los visitantes, ya me dar�a por satisfecho. De todos modos, GRACIAS, por anticipado.

En esta ocasi�n se revisar�n los puntos m�s importantes a tener en cuenta para construir una fuente de alimentaci�n estabilizada, con unas caracter�sticas adecuadas para alimentar un circuito electr�nico con especificaciones digitales.

El dise�o de fuentes de alimentaci�n estabilizadas mediante reguladores integrados monol�ticos (reguladores fijos), resulta sumamente f�cil. Concretamente para 1A (amperio) de salida, en el comercio con encapsulado TO-220, se dispone de los m�s populares en las siguientes tensiones est�ndar de salida:

Todos estos reguladores tienen en com�n que son fijos y que proporcionan adecuadamente refrigerados una corriente m�xima, de 1 A. Veremos un ejemplo en el esquema b�sico de una fuente de alimentaci�n de 5 V y 500 mA en la figura 1.

figura 1

Adem�s de estos, en el mercado se pueden encontrar los reguladores ajustables de tres patillas o m�s, con diferentes encapsulados en TO-220AB, TO-3 y SIL, seg�n la potencia. Los m�s populares son los 78MG, LM200, LM317, LM337 y LM338, etc.

Los fabricantes de los reguladores recomiendan que la tensi�n entregada por el secundario del transformador debe ser como m�nimo 3V superior a la tensi�n nominal del regulador (para un 7812, la tensi�n del secundario m�nima ser� de 15V o mayor), esto tambi�n tiene que ver con la intensidad que se le exija a la salida de la fuente.

El transformador para una alimentaci�n estabilizada debe ser, un transformador separador, esto quiere decir, que ha de disponer por seguridad, de dos devanados separados galv�nicamente (el�ctricamente), no es conveniente utilizar los llamados autotransformadores los cuales est�n construidos por una �nica bobina o devanado, el cual est� provisto de diferentes salidas para obtener varias tensiones de salida, la verdad es que este tipo de 'transfo' actualmente no se ve muy a menudo. Por consiguiente, a la tensi�n que le queramos pedir a la fuente de alimentaci�n, hemos a�adirle alrededor de 3 a 4 Voltios por las ca�das de tensi�n producidas al rectificar y regular en tensi�n e intensidad si ese es el caso, todo esto como digo, puede tasarse emp�ricamente (no es el caso) en unos 4 voltios aproximadamente, lo que debe tenerse muy en cuenta.

A la hora de dise�ar una fuente de alimentaci�n, hay que tener en cuenta algunos factores, uno de ellos es la corriente que se le va pedir, ya que �ste es, el factor m�s importante despu�s de la tensi�n. Para determinar el valor del condensador electrol�tico que se ha de aplicar a la salida del puente rectificador en doble onda, para alisar la corriente continua; la regla emp�rica que se suele aplicar, suele estar sobre los 2.000 uF por Amperio de salida y la tensi�n del orden del valor superior est�ndar al requerido, o sea, seg�n esto, para una fuente de 1'5 A a 15 V, el condensador electrol�tico debe ser de 3.000 uF/35V.

Como se ha mencionado la tensi�n tambi�n se debe sobre dimensionar, �sta debe ser al menos diez unidades mayor que la tensi�n que se recoja en el secundario del transformador o la m�s aproximada a �sta por encima (est�ndar en los condensadores). Este es el margen de seguridad exigible, ya que en muchas ocasiones los valores de tensi�n a los que se exponen no s�lo depende de la tensi�n nominal, tambi�n hay tensiones par�sitas que pueden perforar el diel�ctrico, en caso de ser muy ajustada la tensi�n de trabajo y m�xime si estamos tratando con una fuente balanceada, este es otro caso.

En el caso de necesitar corrientes superiores a 1A, pueden utilizarse los reguladores de la serie 78HXX, LM3XX, en c�psula TO-3, capaces de suministrar 5A. El problema reside en que s�lo se disponen de 5V, 12V y 15V, que en la mayor�a de los casos es suficiente.

En el supuesto de necesitar una tensi�n regulable (ajustable) desde 1'7V a 24V. El regulador a utilizar podr�a ser uno de la serie LM317, LM350 o LM338, la diferencia con los anteriores es que el terminal com�n, en lugar de estar conectado a masa, es del tipo flotante y por lo tanto esto permite ajustarle en tensi�n.

En la figura 2, se presenta el esquema b�sico mejorado. Los condensadores C1 y C2, se emplean con el fin de eliminar tensiones alternas residuales y el diodo D1, para seguridad del regulador, contra tensiones inversas.

figura 2

Finalmente en la figura 3 se presenta una fuente de alimentaci�n regulable de 1,7 V a 28 V, respetando los valores de la misma. Para evitar da�ar el regulador, por exceso de calor, se recomienda refrigerarlo mediante un disipador de aluminio adecuado que se encuentra en los comercios especializados del ramo. El potenciometro ajustable R2, permite ajustar la tensi�n de salida que se desee en cada momento. El diodo D1, protege al regulador de corrientes inversas, mientras que el diodo D3, evita que una conexi�n fortuita cause problemas a la fuente por polaridad invertida. Esta fuente de tensi�n regulada ajustable no dispone de sistema cortocircuitable externo, por lo que habr� que llevar cuidado de no producir ning�n cortocircuito.

figura 3

Un circuito integrado bastante utilizado para realizar fuentes de alimentaci�n ajustables, es el popular UA723PC encapsulado DIL de 14 patillas, el cual admite una elevada tensi�n de entrada de 40V que dop�ndola puede llegar sobre los 120V dando una salida ajustable entre 2V y 37V a 150 mA, pero en algunos casos como en fuentes para transmisi�n, se vuelve bastante inestable, por lo que respecta a mi experiencia.

En ciertas revistas especializadas del sector, se pueden encontrar esquemas mucho m�s elaborados a los que se les puede exigir mayores prestaciones, tales como que, la salida parta de 0V y no de 1'7V, que sea cortocircuitable, ajustable en corriente de salida, entre otras.

Con estos ej. se dispone de unos esquemas sobre fuentes de alimentaci�n reguladas que pueden servir como punto de partida para otros proyectos y porqu� no, ellas mismas tal cual, pueden sacarnos de un apuro con unos pocos elementos y un poco de nuestro tiempo.

La placa de circuito impreso o PCB, con el puente rectificador y el condensador electrol�tico, se pueden apreciar en la figura 4. El regulador LM317, se debe montar directamente sobre el refrigerador, aplic�ndole silicona de contacto y por seguridad un separador aislante y conectar al PCB mediante hilo de 2 m/m de secci�n, las pistas de conexi�n generales se representan con mayor espesor, se ve claramente debe ser de unos 3 m/m de ancho soportan m�s intensidad, las salidas para el potenciometro que estar� en el panel, se har�n con hilo de conexi�n de 1.25 m/m de secci�n. El led, deber� instalarse en el panel.

figura 4

Los trazos m�s gruesos, representan las pistas del circuito impreso y son la �nicas de la placa pcb.

En ocasiones se necesita una fuente de alimentaci�n regulada con varias tensiones, siendo lo m�s habitual encontrar en el comercio las tensiones de +12V y -12V. Ahora repasaremos el esquema de una fuente de estas caracter�sticas que nos proporcione a su salida una corriente de 1A en cada salida. B�sicamente, utilizaremos dos partes del esquema de la fig. 1.

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Fig. 5

El transformador necesario, ha de disponer de dos secundarios de 18V y 1,5A, cada uno, como se ver� estos est�n sobre dimensionados por seguridad.

Los puentes rectificadores deben ser del tipo met�lico con terminales faston, el terminal positivo tiene un resalte en la caja a parte de estar marcado al lado de �ste. Los terminales con una (S) deben conectarse cada uno, mediante hilo de secci�n de 2 m/m a cada terminal del mismo secundario, el otro rectificador, se conectar� de igual modo al otro secundario del 'transfo', con esto disponemos de dos tensiones m�s o menos iguales en las respectivas salidas de ambos rectificadores.

Por otra parte, debemos preparar un dibujo de las pistas que, se ajuste al esquema adjunto, sobre una placa de fibra de vidrio de manera que nos pueda dar mejores resultados y sea m�s fiable. Cada uno puede trazar las pistas como mejor le parezca, pero, debe guardar ciertas reglas, una de las m�s importantes es la separaci�n entre pistas no debe ser inferior a 2 m/m en el peor de los casos, otra es el espesor, debe observarse que las pista con mayor consumo, han de soportar m�s paso de corriente y deben ser de mayor espesor unos 2 o 3 m/m ser� suficiente para el ej. y procurar trazos lo m�s cortos posible, las esquinas sin picos.

Alguien puede decidirse por trazar las pista por el sistema de rombos, cubos y rect�ngulos, por que le lleva menos trabajo, aunque esto no es importante. Esto, consiste en trazar unas l�neas entre lo que ser�n los terminales de los diferentes componentes, separando de esta manera los trazos que representan las pistas, las dichas l�neas, ser�n el cobre que se comer� la soluci�n �cida que se emplee para su realizaci�n.

Necesitamos tres condensadores electrol�ticos (son los que tienen polaridad), con una capacidad en este caso concreto de 2.000 uf/63V, para evitar en lo posible el rizado de alterna, se utiliza esta alta capacidad para m�s seguridad, cuando se exija el m�ximo de corriente.

La tensi�n de +5V, la obtendremos del puente que representa el punto m�s positivo en el montaje, como se aprecia en el esquema general.

Los reguladores que utilizaremos en esta ocasi�n, son de 5V y 12V, con las referencias 7805, 7812 y 7912 el encapsulado, del tipo TO220AB, de esta manera se pueden atornillar sobre disipadores diferentes, Atenci�n cada uno por separado, salvo que se disponga entre cada c�psula y el disipador un separador aislante, en este caso puede usarse un disipador �nico, ya que el terminal central de los reguladores 7812 y 7912, es de signo de tensi�n diferente y se estropear�an inmediatamente si no se respetan estas reglas.

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Fig. 6

La imagen anterior consta de dos partes, en la superior, el fondo negro, representa el cobre de la placa de fibra de vidrio o baquelita en su caso, las líneas blancas son las separaciones entre componentes, las cuales, es lo que el �cido 'quitar�', los trazos de color son las siluetas de los componentes y los cubos blancos son los pads, para las patillas de los componentes, los cuadrados de las esquinas, son para los pasadores de los tornillos que sujetaran la placa al chasis. En la parte inferior se presenta el negativo, visto por la parte de las pistas.

La imagen anterior sólo es una de las tres partes que componen el circuito general de la figura 1, al hacerlo de este modo, podremos disponer de m�s libertad al instalarlos en una caja que los contenga. Por cierto, atención a la hora de conectar los diferentes cables de alterna y de salida continua de cada placa a la salida común.

�Ojo!. El punto común de masa, se refiere a las tensiones de +12V y -12V, las cuales se dice que son simétricas, en cambio la salida de +5V es independiente.

Con esto, doy por suficiente la explicaci�n sobre esta fuente regulada fija por hoy, si alg�n punto no est� claro, envíame un e-mail con las dudas.

Para cuntinuar las partes 2 o 3, pulse la flecha bot�n

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