Nada más que poner

1. 1
 Fuente de alimentación: dispositivo que convierte la tensión
alterna de la red de suministro (220 V ), en una o varias tensiones,
prácticamente continuas, que alimentan a circuitos.
Vo
Fuente de
Alimentación
t
Vcc
VS
t
Fuente de Alimentación de Tensión
Casi todos los circuitos electrónicos necesitan una fuente de
alimentación continua.
En sistemas portátiles (poca potencia) uso de batería.

2. 2
Fuente de Alimentación de Tensión
t
VS
Transformador Rectificador
Vo
t
Vcc
Filtro RL
RECTIFI
CADOR
Media onda
Onda completa
FILTRO
Capacitivo
Inductivo

3. 3
I2 = I1 * (N1/N2)
I2 = I1 * (N1/N2)
N1/N2 = V1/V2
Tiene una resistencia Rs
el trafo propia del devanado
compuesta de R sec+R ’prim.
Adecua la tensión alterna a valores
aproximados a la tensión continua
que se desea obtener
S
S I
V
S 2
,
1


.
a
I 

 Densidad de corriente (3A/mm2)
 
2
4
2
mm
d
a


S (sección en mm2 )
R
R N
N
P sec
2
1
2









4. 4
La tensión en la carga que se obtiene de un rectificador es en forma de
pulsos. En un ciclo de salida completo, la tensión en la carga aumenta
de cero a un valor de pico, para caer después de nuevo a cero. Esta no
es la clase de tensión continua que precisan la mayor parte de circuitos
electrónicos. Lo que se necesita es una tensión constante, similar a la
que produce una batería. Para obtener este tipo de tensión rectificada en
la carga es necesario emplear un filtro.
El tipo mas común de filtro es el del condensador a la entrada, en la
mayoría de los casos perfectamente válido. Sin embargo en algunos
casos puede no ser el adecuado y deberán utilizarse otros elementos

5. 5
Rectificador de media onda con filtro RC
Vs Vo
C
+
-
RL
Valor de menor impedancia

6. 6
s
inv V
V

2

diodo
ef
Trafo
ef I
I .
. 
s
inv V
V


2

diodo
ef
Trafo
ef I
I .
. 
V
V
VS sec
2


Tener en cuenta que
V
V
V salida
L

 0
C
RL



7. 7
Efecto del condensador en la conducción del diodo
La corriente por el diodo es a pulsos, aquí mostrados como rectángulos para
simplificar
La corriente promedio entregada al C y RL durante la carga tiene que ser
igual a la corriente promedio extraída al C durante la descarga.

8. 8
Fuente de tensión con rectificador de media onda y
filtro capacitivo
Variación para distintas cargas considerando un trafo
real
d
Sec
prim
S
r
r
r
R 


θ1 θ2

9. 9
Fuente de tensión con rectificador
de onda completa punto medio
y filtro capacitivo
diodo
ef
Trafo
ef I
I .
.  s
inv V
V

2

s
V
Vinv


2

diodo
ef
Trafo
ef I
I .
. 
2
I
I
L
d


10. 10
Fuente de tensión con rectificador
de onda completa puente y filtro capacitivo
diodo
ef
Trafo
ef I
I .
. 2
 s
V
Vinv



La tensión inversa del pico que soportan los diodos
es la mitad del caso anterior

11. 11
1- Calculo por aproximación valido
para ωCR ≥12
2- Utilizando ábacos de Shade

12. 12
Calculo por aproximación valido para ωCR ≥12

s
o V
dt
dv



s
p
p V
T
Vr



2
/
RC


L
p
p
s
R
Vr
f
V
C
.
.
.
2 


f
T
1

2
. p
p
S
L
Vr
V
V




3
2
p
p
ef
Vr
V rip


L
ef
V
V
r
rip

%

13. 13
Fuente con filtro LC
# Para alta corriente las fuentes RC requieren capac. de filtro de alto valor debiendo soportar altas
corrientes de ripple y grandes corrientes de pico por los diodos.
# El ROM no puede emplearse con filtro LC puesto que requeriría un valor infinito de inductancia para
mantener el flujo de corriente durante todo el ciclo.
# Se necesita mayor tensión de entrada al filtro para obtener la misma tensión de salida, el
rendimiento es menor del orden del 64 %
# La inductancia debe presentar alta impedancia a la fundamental y demás armónicos y muy baja a la
continua.
# El valor de la inductancia debe ser tal que permita la conducción de los diodos durante mas de un
ciclo de la frec fundamental de ripple, si el periodo de conducción es menor el filtro se comportara
como un filtro capacitivo.
# El valor de inductancia para el cual el rectificador deja de conducir antes de terminar el ciclo se
denomina Lc ( inductancia critica)
bob
s
p
0 R
R
R
R 



 d
r

14. 14
Fuente con filtro LC
t
s
V
s
V
s
v 


2
cos
3
4
2




La tensión aplicada al filtro puede ser considerada
como un ROC puesto que cuando deja de conducir
un diodo arranca el otro , entonces podrá emplearse
teoría de circuitos lineales. La IL > Icrit
La ecuación siguiente se convierte en la tensión de
entrada al filtro

15. 15
C
j
R
L
j
Z
f
L
f
f

 


1
L
X
R 
0
L
C X
X  min
L
C R
X  L
Z 
 2
2 
Por diseño Impedancia para c/ armónica
Para un diseño adecuado
La corriente de pico de cada armónico
f
Z
f
f
V̂
Î 
L
L
Z 





3
V̂
2
2
1
3
V̂
4
V̂
Î s
s
2
2
2 


Modelo para las armónicas
Modelo para continua La corriente de pico de la fundamental nunca debe exceder
de la minima corriente continua. Entonces podemos
escribir que bajo esa condición
L
2
crit I
Î
Î 
 
L
2 I
I
ˆ 

O
L
L
R
R
V
I


o
L
S
R
R
V
3
V̂
2


L


S
V̂
2
V  Reemplazando queda 0
L R
R
3 

L

a)

3
R
R
L 0
L
crit


b) L

3
R
R
R Lmax
0
L
crit



drenaje
Lmax R
R 
R drenaje asegura una
min
L
I
Para diseño crit
diseño 2L
L 
V

16. 16
Curva tensión vs. corriente
Modelo para determinar ripple
donde
0
Lmin
Lmax R
I
-
V
V̂ 
0
Lmax
Lmin R
I
-
V
V̂ 
2
V̂2
L
C
C
Xc
X
X
X
V ef


Donde si XL >> Xc
4
2
10
2
,
1
100
s
V̂
2
2
3
s
V̂
4
4
1
100
0
0 

 
LC
LC
V
V ef
Xc
r 


Especificación
de los diodos
2
Î
I Lmax
d

diseño
L


3
V̂
2
Î s
2  
2
Lmax
rep Î
I
I 

2
ˆ
.
5
,
0
2
2
2
L
Tr
d
I
I
I
I ef
ef




Para pto. ½
2
2
2
L
d
Tr I
I
I
I ef
ef 
ˆ
.
5
,
0
2 


puente

17. 17
Diseño de una fuente de alimentación de onda
completa con filtro LC
L
V
.
L
I
 obtener datos de la carga r%
 calcular RL con datos de VL y IL
 Tensión inversa máxima
 Corriente eficaz que soporta el diodo
 Valor medio de corriente que soporta
 Corriente de pico repetitiva
DIODO
CAPACITOR e INDUCTANCIA
 Valor del capacitor e inductancia
 Tensión de trabajo que soporta C
TRANSFORMADOR  Tensión eficaz del secundario
 Corriente eficaz del secundario
 Parámetrosa obtener

18. 18
Diseño de una fuente de alimentación de onda completa con
filtro LC
 Calcular RL y adoptar un Ro
Calcular la tensión de entrada al filtro y de ahí obtener tensión de pico y
eficaz del trafo
 En base a criterios de diseño calcular C y normalizarlo
 Calcular la L critica y adoptar la de diseño, comprobar que la Xc<<XL
 Calcular parámetros del diodo
Especificar la tensión Inversa por los diodos y la corriente eficaz por el
trafo según la configuración del rectificador
Verificar el capacitor e inductancia con el ripple solicitado

19. Rectificador de precisión de media onda
2
1
iR
V
V
V d
o
o 



1
2 d
o V
iR
V 


1
R
V
i s


Vs
V’o
Vo
1
2
R
R
V
V s
o 

Vo sin diodo D2

20. Rectificador de precisión onda completa
1
2
R
R
Vs

s
V

21. Diodo Zener
Este diodo se diferencia de un diodo semiconductor de propósito general, trabaja
en la región de polarización negativa. Es decir que la dirección de la conducción
es opuesta a la de la flecha sobre el símbolo.
El voltaje Zener es muchas veces menor que V ruptura de un diodo
semiconductor, este control se logra con la variación de los niveles de dopado.
Los voltajes zener van desde 1.8 V. hasta 200V, con rangos de potencia de ¼ W
hasta 50W.

22. En P.D. se comporta igual a un diodo rectificador
En P.I. al llegar a la tensión Zener, conduce corriente en sentido
contrario
Aproximaciones lineales del diodo Zener
ID
P.D.
0,7 V
región Zener
región normal
P.I.
VD
VZ
+ –
VD
ID ID
Vz

23. La siguiente representa la curva característica de un diodo
Zener:
Vz
Izmín
Izmáx
ID
VD
Zona de trabajo
del diodo Zener
Zona de ruptura
del diodo Zener

24. El zener como regulador de tensión
Regulador de tensión en vacío
Corriente de carga despreciable
respecto de la corriente del
zener RL ∞

25. Ejemplo de regulador en vacío

26. REGULADOR DE TENSION CON ZENER CON
CARGA
 Objetivo: mantener la tension sobre la carga constante y de
valor VZ.
)
)(
( Z
S
L
Z
R V
V
I
I
P MAX
MIN
MAX


 MAX
Z
Z
z I
V
P 
Rs máximo para que no deje de regular Rs mínimo para que no supere IZ máx
Potencia máxima que disipa la
resistencia Potencia máxima que disipa el zener
Z
TH V
V 
L
Z
S I
I
I 
