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Fuentes de Alimentación



12V

UE

US=5V

1A 1A7V

5Ω

WPE 12112 =×=WPS 515 =×=

Potencia de entrada y salida

42.0125

PP

E

S ===η

Rendimiento

Regulador Disipativo DC/DC

Fuentes de AlimentaciónFuentes de Alimentación


Parámetros

Valor medio de la tensión y corriente de salida: UOmed , IOmedSalida de Potencia en continua: P = UOmed IOmedValor eficaz de la tensión y corriente de salida: Uef , IefSalida de potencia en alterna: P = Uef IefValor eficaz de la componente alterna: 2

Omed2

efOef UUU −=

Factor de forma:

Omed

ef

UUFF =

Rizado:

1FFUUr 2

Omed

Oef −==

Factor de cresta:

ef

maxOC I

If =

Factor de Utilización del transformador:

ef2ef2

OmedOmed

IUIUFU =

Factor de Potencia:

efef

ef1ef

IUcosIUFP ϕ

=



21 PP =

2211 IVIV =

2

2

1

1

NV

NV

=

2211 NINI =

SIV/V 221Ecuaciones del

Transformador Ideal

Características dadaspor el fabricante

Transformador de PotenciaT. con toma media

V1(t)

V2(t)

V2(t)

V1(t)

V2(t)

V2(t)

SIVV/V 2221 +


Trans. Toroidales

Trans. Convencionales

Trans. Encapsulados


Tensiones y potencias normalizados

6 - 7.5 – 9 – 12 – 15 – 18 – 20 - 24 V Hasta 60VA

Fabricantes

220/6V 0.3A1.8VA

220/6+6V 0.83A10VA

Dos devanados

Con Toma media CROVISA


Rectificador de Media onda

Ue1(t) Ue2(t) UO(t)

iO(t)

V2

Ue2(t)

V2

UO(t)


Rectificador de Media ondaUe2(t)

is(t)Ue2(t)Ue1(t) RLUs(t) is(t)Ue2(t)

Ue2(t)

Ue1(t)Us(t)RL

πmaxUUSmed =

RUdttitv

TP

T

4max)()(1 2

0

== ∫

Tensión media de salida

Potencia de salida

ud

Us(t)V1V2

t

22cos12 αα −

=sen


Rectificador de Doble Onda

Vmax

T/2

Ue(t) Us(t)

is(t)

Ue1(t) RL

D1 D3

D4 D2

Vmax

T

Rectificador en puente



T/2

RL

D1

D2

T/2

T/2

RL

D1

D2

T/2

Ue(t) Ue1(t)

is(t)

Us(t) Umax

Umax

t

t

is(t)

R L

D3

D4

)

T/2

T/2

is(t)

R L

D3

D4

T/2

T/2

Ue(t)

Umax

UmaxUs(t)Ue1(t)

t

Semiciclo positivode la tensión de entrada

Semiciclo negativode la tensión de entrada



πmax2UUSmed = R

UdttitvT

PT

2max)()(1 2

0

== ∫

Tensión media de salida Potencia de salida

Caida de tensión de los diodos


D2

RLUsUe1(t)

Ue2(t)

Ue2(t)

Rectificador de Doble Onda Transformador con toma media

Ud


Filtros

Descomposición en series de Fourier:

tUtUUUS ωωππ

4cos1542cos

342

maxmaxmax −−=


t4cosUm154t2cosUm

34Um2US ω−ωπ

−π

=

Filtros

πUm2

t2cosUm34

ωπ

− t4cosUm154

ω

Um


Filtros

Rectificador Filtro

Carga

Zs

Zp

Zp: Impedancia elevada en continua y nula en alterna

Zs: Impedancia elevada en alterna y nula en continua

Zs

Zp

Continua XL= 0

Alterna XL= ωL

Continua XC= ∞

Alterna XC= 1/ωc


Filtros

L

Ue(t) Us(t) Ue(t) Us(t)C

L

Ue(t) Us(t)C

ial+ICC ial+ICC

ial

ICC ial+ICC ICC

ial

ICC

Ideal de filtrado:

- Situar una bobina en serie que no deje pasar la corriente alterna y si la continua- Situar un condensador en paralelo que sea un cortocircuito para la señal alterna y un circuito abierto para continua


Filtro por bobina

L

Us(t)

ial+ICC ICC

RπUm2

t2cosUm34

ωπ

−

πUm2 t2cosUm

34

ωπ

−

Teniendo en cuenta solo el primer armónico

Tensión continua que llega a la carga

2L

2L

ACXR

R3Um4

jXRR

3Um4U

+π=

+π=

π=

Um2UDCt4cosUm154t2cosUm

34Um2Ue ω+ωπ

−π

=

Tensión alterna que llega a la carga(valor máximo)


Filtro por condensador

UcΔ



∫∞−

=

t

CC dt)t(iC1)t(U

∫=

t

0

CCC dt

RU

C1)t(U

SC U2TU =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

C2TI

TRC2

UUCC

CCC ==Δ

RUI CC

CC =

TRC

UU CCC 2=Δ

Corriente constante

2minUmaxUUCC

+=

Valor medio de la tensión de salida

ICC

+

-uC(t)

Descarga lineal



VQC =

VQC

ΔΔ

=CQV Δ

=Δ

dtdQi =

dtdQIO =

tQIO Δ

Δ=

2T

QIOΔ

=2

TIQ O=Δ

C2

TIV O=Δ

VΔ


Filtro por bobina - condensador

t4cosUm154t2cosUm

34Um2US ω+ωπ

−π

=

πUm2

t2cosUm34

ωπ

− t4cosUm154

ω

Um

UCC

UAC

L

C RLUO

ICC+ iAC


Filtro por bobina - condensador

RUm2ICC π

= )//()//(

234

CL

Cef jXRjX

jXRUmu−+

−=

π

RXC << CC jXjX//R −≅−

RXL >> LCL jXjX//RjX ≅−+

LC23Um

XX

23Um4u

2L

Cef ωπ

=π

=

UCC

UAC

L

C RLUO

ICC+ iAC

π=

Um2UCC

f6RLC π

=

Inductancia crítica

Tensión de salida


Reguladores

EMAXEEMINE

LMAXLLMINL

UUUURRRR

<<→

<<→

RS?

Condiciones de Funcionamiento

Se calcula para la condición más desfavorable

UE=UEMIN

RL=RLMINUS=UZ

LMIN

ZRLMAX

RLMAXZMINZEMIN

S

RUI

IIII

UUR

=

+=→−

= ( )S

2ZEMAX2

SRS RUUIRP −

→=

EMAXE

RLZMAXZMAXZZ UU

0IIIUP

==

→→=


Regulador serie

BEZS UVU −= Bz iii +=

β= C

Bii

iUUR OE −=

EEE IUP = OOS IUP =

E

O

EE

SO

UU

IUIU

==η


Regulador serie con AO

R

VZ

iB

iC iE = iS

UO

R1

UE

R2

RL

iS

iSUE

t

US

t

-VCC+VCC

VREF

2

21

RRRVU REFO

+=BEmax1SmaxO VUU +=

US1


Regulador serie con AO

R

VZ

iB

iC iE = iS

UO

R1

UE

R2

RL

iS

iREFUE

t

US

t

-VCC+VCC

UBE

R

ic

Protección de sobrecorriente

21

2REFO RR

RVU+

=R

Vi BEmaxs =LmaxsmaxO RiU =


Regulador tres terminales

Regulador positivo salida Regulador negativo salida



78XX

UEUS

E

C

S

Encapsulados

UEmin = US+2VIO = 500mA (TO-220)

1A (TO-3)UEmax= 35V

Características. Eléctricas



RTHJC= 4ºC/WRTHCA = 50ºC/W

RTHJC= 4ºC/WRTHCA = 35ºC/W

Resistencias térmicas


Regulador tres terminales con salida variable

2RI1R2R1VU ADJREFS +⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +=V2UU minsmine +=


LM338

UEUS

E

SR1

R2

IADJ

VREF

UE

t

UEmin

US

t

IQ

IREG

IS

R

UEREG

Regulador tres terminales con salida variable

maxREGQS III +=REGmax

BE

IVR =

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