Uno de los problemas de las fuentes variables de tensión para trabajos de bancada es que ellas requieren un instrumento indicador de salida, lo que no siempre es fácil de obtener o barato. Lo que proponemos con este proyecto es una fuente que tiene recursos para seleccionar las tensiones más comunes a través de una llave, no necesitando por lo tanto un instrumento indicador de salida. En la versión básica proporciona hasta 1,5 A, pero se puede utilizar el LM350T para una corriente de hasta 3 A.
Las fuentes de alimentación son circuitos fundamentales en cualquier banco de trabajo de electrónica.
Las fuentes sofisticadas son caras, tanto por los recursos y capacidades de corriente, como por la presencia de un instrumento indicador en la salida.
Sin embargo, dependiendo del trabajo del lector con electrónica puede ser conveniente tener una fuente adicional en la bancada o incluso una fuente más simple para trabajos paralelos.
Así, lo que describimos en este artículo es una fuente simple que puede proporcionar las tensiones más comunes en los trabajos de electrónica, con una corriente de salida de hasta 1,5 A.
La mayoría de los equipos electrónicos comunes pueden ser alimentados por este circuito, que además de preciso y estable, tiene excelente regulación y protección contra corto en su salida.
El Circuito
El circuito tiene una configuración bastante tradicional cuando se utiliza un regulador de tres terminales del tipo ajustable.
Tenemos entonces un transformador común que baja la tensión de la red y proporciona el necesario aislamiento; un sistema rectificador de onda completa con dos diodos y un capacitor de filtro de alto valor.
A continuación viene el circuito integrado regulador de tensión variable, donde la tensión de salida depende de la relación de valores entre R1 y R2., En el diagrama de la figura 1.
La tensión de salida será dada por:
Vs = 1,25 x [1 + R2 / R1]
El valor 1,25 corresponde al diodo zener interno al LM317.
En las aplicaciones normales, el resistor R2 se sustituye por un potenciómetro de 4,7 k ohms típicamente.
Así, es posible variar la tensión de salida entre 1,25 V (cuando la resistencia del potenciómetro es cero) y un máximo determinado por la relación entre R1 y la resistencia máxima del potenciómetro.
Lo que hacemos en nuestro proyecto es calcular los valores de R2, en función de un R1 fijo para obtener tensiones de 3, 6, 9 y 12 V.
Fijamos el resistor R1 en 100 ohms para garantizar que una corriente de referencia de al menos 10 mA circule. Esto es importante para el buen funcionamiento del circuito integrado.
Por lo tanto, los valores obtenidos se encuentran en la tabla siguiente:
R2140 ohms380 ohms620 ohms860 ohms
| Tensión de Salida | |
| 3 V | |
| 6 V | |
| 9 V | |
| 12 V |
Como los valores indicados no son comerciales, sugerimos que el lector utilice valores estandarizados con una tolerancia del 5%, que será la tolerancia de la tensión de salida obtenida.
Así, para 140 ohms, utilice 120 ohms en serie con 22 ohms.
Para 380 ohms, utilice 330 ohms en serie con 47 ohms. Para 620 ohms, utilice 560 ohms en serie con 68 ohms, y para 860 ohms, utilice 820 ohms en serie con 39 ohms.
Es claro que otras combinaciones que resultan en valores cercanos a los indicados pueden ser usadas.
También ver que usamos diodos 1N4002 para 1 A, pues en la rectificación ellos conducen apenas la mitad del tiempo, lo que significa que en las condiciones de máximo de la fuente la corriente media en cada uno será apenas 0,75 A.
Montaje
En la figura 2 tenemos el diagrama completo de la fuente de alimentación.
La placa de circuito impreso para el montaje del circuito se muestra en la figura 3.
Un componente crítico para este montaje es la llave selectora de 1 polo x 4 posiciones.
Hay algunas alternativas para este componente. Una de ellas es obtenerlo de radios antiguas multi-bandas
Otra posibilidad consiste en hacer un sistema de programación de tensiones con bornes y tapas bananas, como muestra la figura 4.
Cuando el enchufe se inserta en el jack de 6 V, la tensión de salida está programada para 6 V.
El transformador puede ser de cualquier tipo con bobinado primario de acuerdo con la red de energía y secundaria de 12 V a 15 V y corriente de 1,5 A.
El circuito integrado de disipador de calor debe montarse en un buen radiador de calor.
Prueba y uso
Para probar, conecte como carga una lámpara de 12 V al menos 200 mA o un resistor de hilo de 100 ohms x 5 W y un multímetro en la escala de tensiones DC en paralelo, como muestra la figura 5.
Pruebe las diferentes posiciones de la llave de tensión, verificando si los valores de salida son correctos o bien cercanos.
Si la diferencia es grande, cambie el valor de la resistencia de programación correspondiente. Reduzca la resistencia si la tensión es más alta de lo esperado.
Cuando utilice la fuente, nunca cambie de tensión cuando esté conectada a una carga conectada.
En el momento en que la conmutación se hace la resistencia R2 se vuelve infinita por un breve instante, elevando la tensión de salida al máximo.
Si utiliza un LM350T, aumente el valor de C1, utilice diodos 1N5404 en la rectificación y utilice un transformador de 3 A. Los demás componentes mantienen sus valores.
CI-1 - LM317T - circuito integrado regulador de tensión (o LM350T para 3 A)
D1, D2, D3 - 1N4002 - diodos rectificadores de silicio
LED - LED rojo común
R1 - 100 ohms x 1 W - resistor - marrón, negro, marrón
R2 - Ver tabla - según la tensión
R3 - 2,2 k ohms x 1/8 W - rojo, rojo, rojo
C1 - 4 700 uF x 25 V - capacitor electrolítico
C2 - 1 uF x 16 V - capacitor de tántalo o electrolítico común
T1 - Transformador con primario según red y secundario de 12 + 12 V o 15 + 15 V x 1,5 A - ver texto
S1 - Interruptor simple
S2 - Llave de 1 polo x 4 posiciones - ver texto
F1 - 1 A – fusible
Varios:
Placa de circuito impreso, radiador de calor para el circuito integrado, caja para montaje, soporte para fusible, cable de fuerza, botón para la llave selectora, bornes de salida, hilos, soldadura, etc.