viernes, 17 de mayo de 2013

Presentacion del proyecto


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Instituto Politécnico Nacional 
CECyT No.3 "Estanislao Ramírez Ruiz"
Grupo: 4IM7
Integrantes del equipo:
Alvarado Borbón Mayte Abigail
Fuentes Barcenas Fernanda Edith
Islas Ramírez William Brandon
Zarate Padilla Nestor Jesús
Proyecto:
"Fuente variable de alimentación"

jueves, 16 de mayo de 2013

Marco Teorico


Marco Teórico:


En primer lugar, definamos que es una fuente de alimentación:

Una fuente de alimentación  se encarga de convertir la tensión alterna en una tensión continua a partir de varias partes, para ello se usan los siguientes componentes:

1.- Transformador de entrada
2.- Rectificador a diodos
3.- Filtro para el rizado
4.- Regulador (+/-)


En esta figura se representan los diferentes procesos dentro de la fuente de alimentación  mismos de los que hablaremos a continuación:

Transformador de entrada:
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión.
Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente.


En el caso de nuestra fuente, se ocupara un transformador de 127V a 24V

Rectificador a base de diodos


El puente rectificador es un circuito electrónico usado en la conversión de corriente alterna en corriente continua. También es conocido como circuito o puente de Graetz, en referencia a su creador, el físico alemán Leo Graetz (1856-1941 ).
Consiste en cuatro diodos comunes, que convierten una señal con partes positivas y negativas en una señal únicamente positiva. Un simple diodo permitiría quedarse con la parte positiva, pero el puente permite aprovechar también la parte negativa. El puente, junto con un condensador y un diodo zener, permite convertir la corriente alterna en continua. El papel de los cuatro diodos comunes es hacer que la electricidad vaya en un solo sentido, mientras que el resto de componentes tienen como función estabilizar la señal. Usualmente se suele añadir una etapa amplificadora con un transistor BJT para solventar las limitaciones que estos componentes tienen en la práctica en cuanto a intensidad.
 En una fuente de alimentación  la corriente que es recibida del rectificador esta en forma de pulsos, es decir, la corriente sube hasta el punto mas alto que alcanza y después regresa a cero y así se repite el ciclo formando una media onda senoidal.

Esta corriente no es constante por lo que no nos sirve para alimentar  a ningún aparto que funcione con corriente directa por lo que es necesario filtrar la señal para solo quedarse con el punto pico de la corriente, el cual es el mas alto que alcanza.

El filtrado de una fuente de alimentación esta formado por uno o mas capacitores, la función de estos es desechar la parte baja de la corriente y solo conservar el punto pico. Esto es posible por que el capacitor es un elemento electrónico cuya función es la de conservar la carga un momento mas de después de que se dio la caída de la corriente, al hacer esto cuando la corriente llega al punto mas alto se carga el capacitor y después conserva la corriente mas tiempo de lo que tarda en bajar a cero y volver a subir conservando solo la parte que necesitamos de la corriente haciendo de esta constante.
Regulación
Un regulador o estabilizador es un circuito que se encarga de reducir el rizado y de proporcionar una tensión de salida de la tensión exacta que queramos. En esta sección nos centraremos en los reguladores integrados de tres terminales que son los mas sencillos y baratos que hay, en la mayoría de los casos son la mejor opción.

Las ideas básicas de funcionamiento de un regulador de este tipo son:

. La tensión entre los terminales Vout y GND es de un valor fijo, no variable, que dependerá del modelo de regulador que se utilice.
. La corriente que entra o sale por el terminal GND es prácticamente nula y no se tiene en cuenta para analizar el circuito de forma aproximada. Funciona simplemente como referencia para el regulador.
. La tensión de entrada Vin deberá ser siempre unos 2 o 3 V superior a la de Vout para asegurarnos el correcto funcionamiento.

Reguladores de la serie 78XX:
Este es el aspecto de un regulador de la serie 78XX. Su característica principal es que la tensión entre los terminales Vout y GND es de XX voltios y una corriente máxima de 1A. Por ejemplo: el 7805 es de 5V, el 7812 es de 12V... y todos con una corriente máxima de 1 Amperio. Se suelen usar como reguladores fijos.
Existen reguladores de esta serie para las siguientes tensiones: 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18 y 24 voltios. Se ponen siguiendo las indicaciones de la página anterior y ya esta, obtenemos una Vout de XX Voltios y sin rizado.
Es posible que tengas que montar el regulador sobre un radiador para que disipe bien el calor, pero de eso ya nos ocuparemos mas adelante.

Reguladores de la serie 79XX:
El aspecto es como el anterior, sin embargo este se suele usar en combinación con el 78XX para suministrar tensiones simétricas. la tensión entre Vout y GND es de - XX voltios, por eso se dice que este es un regulador de tensión negativa. La forma de llamarlos es la misma: el 7905 es de 5V, el 7912 es de 12... pero para tensiones negativas.

Regulador ajustable LM317:
Este regulador de tensión proporciona una tensión de salida variable sin mas que añadir una resistencia y un potenciómetro. Se puede usar el mismo esquema para un regulador de la serie 78XX pero el LM317 tiene mejores características eléctricas.


Instrumentos y herramientas:
impresora laser
papel cuche o acetato
lija de agua
cloruro férrico
1 moto tool
cautín
soldadura
laca
toper de plástico
 software de Isis y ares
tiner (opcional)
franela (opcional)



Materiales y costos

Materiales y costos:
1 LM337.................................................................................................................$10.00

1 LM317.................................................................................................................$10.00
  



1 puente de diodos....................................................................................................$5.00

2 resistencias de 330 ohms a 1 Watt............................................................................$4.00

2 capacitores de 220 microfaradios..........................................................................$4.00

2 capacitores de 10 microfaradios................................................................................$4.00

2 potenciometros de 2k......................................................................................$10.00

1 transformador.............................................................................................................$120.00

1 placa fenólica de (10*10)..........................................................................................$10.00

1 fusible de .50 amperes .............................................................................................$8.50

1 porta fusible..................................................................................................................$5.00

Un chasis.................................................................................................De $50.00 a $120.00

2 galvanómetros (voltímetro de 0 a 15 volts)..............................................De $80.00 a $100.00

1 cable con clavija calibre 18 (mas de 2 m).......................................................................$12.00

3 hembras para punta banana............................................................................................$7.50

1 resistencia de 570ohms............................................................................................$2.00

1 led azul...............................................................................................................................$1.00

4 borneras de 3 pines....................................................................................................$20.00

1 bornera de 2 pines.....................................................................................................$5.00




miércoles, 15 de mayo de 2013

Primeros pasos para una fuente de alimentacion variable

Como hacer una fuente de alimentación a través de programas de computadora:
Para hacer circuitos de mayor calidad, es necesario crear el diseño en algunos programas de computadora, tales como Eagle, Proteus, etc.
Para la realización de nuestra fuente, ocuparemos el programa conocido como Proteus:


Para hacer el circuito de nuestra fuente, es necesario hacerlo primero en ISIS, un programa que, antes de realizar el circuito en placa, revisa que funcione adecuadamente.
También, para realizar el circuito en placa, se pasa realiza desde el segundo programa de Proteus, ARES.
En el, se realizan diversos circuitos impresos, de cualquier tamaño, que el autos solo tiene que mandar a imprimir (en papel cuche de preferencia), para después proseguir con el proceso de planchado
A continuación se mostrara el resultado de la simulación en ISIS:

Y aquí se muestra que, según la simulación "corriendo",  le regulación es la correcta:


En esta imagen, se observa que el funcionamiento de nuestra fuente variable, es de 12V a -12V.
Y por ultimo, el resultado de nuestra placa en ARES:

martes, 14 de mayo de 2013

Fase de planchado

Después de imprimir la placa, se pasa a la fase de planchado, en la cual, se pasa el diseño de la placa a una placa fenolica a través de el planchado.
El planchado puede llevarse a través de dos métodos:
1.- Con papel Cuche
2.- Con acetato.
Para nuestra fuente, se nos hizo mas facil hacerla con acetato, ya que es más practico y mucho mas sencillo que con el cuche (aparte, es menor el tiempo.
Bueno, a continuación se muestra la técnica del planchado:


A continuación se mostrara lo que nuestro equipo realizo para el equipo de planchado:
La plancha, de preferencia, no debe de contener agua para un mejor planchado

Se debe de tener cuidado al planchar

Al termino del planchado, revisar el mismo y colocarlo en agua fría para que se enfrie.



Fase de corrosión y lijado

Después de terminar de planchar la placa, se deben eliminar lo que impida la correcta continuidad y funcionamiento de nuestra placa, para lo que se realiza un proceso que se conoce como corrosión con ayuda del cloruro férrico.
Para esto, se requiere de:
1.- Cloruro Férrico
2.- Un traste de plástico (no metal, si no el cloruro "se lo llevara" también).
3.-La placa a realizar.

Lamentablemente no se tienen imágenes de como se corrosiono la placa, pero se les deja aquí un instructivo:
Y a continuación se muestra nuestro producto terminado:

Después de todo este proceso, se debe de quitar la tinta, para lo cual, la placa se debe volver a lijar, o se le puede echar un poco de tiner para que se lleve la tinta de la misma.
Se hace lo siguiente si es con lija:
1.- Se coloca a placa y se le administra un poco de agua, para después lijarla poco a poco
2.- Con agua, se debe de limpiar toda la suciedad que vaya saliendo de la placa.
3.- Si la placa queda sucia, seguir lijando.

Y por ultimo, imágenes de como eliminamos la tinta de nuestra placa:



Lijando la placa

Placa terminada de lijar
Placa terminada de lijar.