Entre los equipos indispensables que debemos tener en nuestro taller se encuentra la fuente de alimentación ajustable. Con muy poco dinero y esfuerzo podemos construir nosotros mismos una fuente que nos permita trabajar en toda la variedad de circuitos que puedan pasar por nuestra mesa de trabajo. La versatilidad y facilidad de uso que nos ofrece el regulador variable LM317 constituyen el principal atractivo de este montaje. Además, el diseño cuenta con una protección contra cortocircuitos que la convierte en irrompible. Si recién estás dando tus primeros pasos en electrónica, esta fuente es un montaje ideal para comenzar con una construcción verdaderamente útil.
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En otros artículos hemos visto la posibilidad y forma de construir fuentes de alimentación para diferentes circuitos que poseían tensiones fijas en sus salidas. A pesar de ser elementos muy sencillos de construir, no podemos tener una fuente para cada tensión que necesitemos. Lo más aconsejable es tener una sola y que sea ajustable en su valor de tensión de salida. El circuito integrado LM317 es un regulador serie ajustable, capaz de trabajar con hasta 40 Volts de corriente continua de entrada y capaz de entregarnos a su salida una tensión ajustable de entre 2 y 37 Volts.
Conexionado y ejemplo de aplicación del LM317
En nuestro caso no necesitamos tanta tensión para nuestros diseños por lo que sólo necesitaremos un transformador que sea capaz de entregarnos 18 Volts de tensión alterna en su secundario, con una posibilidad de corriente cercana a los 3 o 4 Amperes. El circuito empleado es muy sencillo de interpretar y sólo requiere de pequeños detalles a tener en cuenta por el armador, detalles que no deben dejarse de lado por más superfluos que parezcan. Un ejemplo muy elemental es no dejar de utilizar todos los componentes que se observan en el circuito, como podría ser el caso del fusible o de alguno de los capacitores mencionados en el esquema.
Primero debemos plantearnos qué queremos hacer y luego comprender las etapas que requiere el diseño emprendido. De esta forma, iniciamos el trabajo con un diagrama en bloques que nos muestra las diferentes partes que componen nuestra fuente de alimentación y en el que vemos destacadas las secciones más importantes que componen el circuito, estando en primer lugar, a la izquierda del diagrama, el transformador de alimentación que mencionamos en el párrafo anterior. Es importante aclarar que la potencia del transformador debiera ser acorde a la capacidad de corriente de los diodos y el/los transistores que se utilicen en la etapa de regulación. Es decir, no es necesario colocar diodos que soporten 25 Amperes cuando el transformador sólo puede entregar una corriente de 3 Amperes. Lo mismo ocurre con el/los transistores de potencia, aunque sin caer en sobredimensiones groseras, siempre es bueno colocar dispositivos que sean capaces de trabajar con el doble o triple de la corriente nominal que utilizaremos nosotros. Esto le dará a la construcción la posibilidad de operar en un rango de seguridad y a bajas temperaturas, lo que redundará en una vida útil más prolongada y sin sobresaltos.
Diagrama en bloques de la fuente de alimentación propuesta
Como indicábamos, en el puente de diodos te sugerimos utilizar diodos comunes de 6 Amperes X 600 o 1000 Volts. En el filtrado observarás que se utilizan dos capacitores de 4700 microfaradios. Te preguntarás por qué dos de 4700 y no uno solo de 10000. La respuesta es la siguiente: para obtener una menor resistencia serie equivalente (ESR). Esto permitirá lograr una mejor absorción y filtrado de los ruidos de alta frecuencia que existen en la red eléctrica y que, por supuesto, atraviesan el transformador de alimentación. Podemos decir también que si deseas utilizar cuatro capacitores de 2200 microfaradios sería mejor aún.
Para la etapa de regulación vemos al circuito integrado LM317 como actor principal, actuando como driver para excitar un TIP35. Para nuestras necesidades, este transistor es más que suficiente, pero si algún día deseas ampliar la capacidad de corriente de tu fuente de alimentación, puedes colocar dos, tres o cuatro transistores de este tipo en paralelo. Por supuesto que deberás también incrementar la capacidad de conducción de corriente de los diodos rectificadores y del transformador de alimentación.
Tensión contínua variable obtenida a partir de la tensión rectificada y filtrada
El potenciómetro de control que se conecta referido a GND nos permite obtener una excusión en la tensión de salida desde un valor mínimo y cercano a los cero volt hasta un valor máximo cercano a la tensión rectificada y filtrada. Por su parte, el circuito de protección contra cortocircuitos se encarga de sensar en forma permanente la tensión que circula a través de la resistencia de bajo valor que cierra el circuito a GND. A este terminal también se lo conoce como “tierra” y es muy importante, si deseas aprender a hablar con propiedad y con una buena terminología electrónica, que nunca lo llames “masa” ni “negativo”. A pesar de que entre los técnicos está implantado de facto, estos términos no son los apropiados cuando se habla del terminal de retorno de alimentación. Con la masa se hace la pasta de los domingos y el terminal negativo posee precisamente lo indicado: tensión negativa o potencial negativo. Tierra o GND son invariable e inequívocamente los correctos indicadores de un potencial cero.
Como indicábamos, a medida que circule mayor corriente por la resistencia de bajo valor que cierra el circuito de GND, obtendremos una mayor diferencia de potencial entre sus extremos por simple Ley de Ohm (V = I * R). Si la tensión obtenida en los extremos de esta resistencia supera un determinado valor, que será ajustado por P3, el transistor T2 pasará a la saturación (conducción plena) llevando el terminal de ajuste de tensión del LM317 a su valor mínimo. De este modo, la salida de tensión caerá al mínimo valor posible, evitando una circulación excesiva y peligrosa de corriente.Hoja de datos: LM317
Circuito de la fuente de alimentación
Ésta es una virtud muy importante de la fuente de alimentación ya que de este modo obtendremos una protección integral absoluta. No sólo cuidaremos que nuestros circuitos no se destruyan ante un eventual malfuncionamiento de algún componente sino que, además, nuestra nueva “herramienta” estará protegida contra accidentales cortocircuitos en su salida, es decir, en nuestros montajes, cualidad que la hace irrompible.
Entre los últimos detalles a destacar podemos agregar que la inclusión de capacitores de 100nF en paralelo con 1nF en la salida no es antojadiza ni tampoco lo es la colocación de capacitores electrolíticos en paralelo con capacitores cerámicos. La capacidad de conducción a GND de los ruidos inducidos por transitorios o por radiofrecuencia cercana varía de un valor capacitivo a otro y de un tipo de construcción a otra. Es por esto que se colocan todos estos capacitores en paralelo. Todos los capacitores empleados en el circuito deben ser de 63 Volts de tensión de aislación y las resistencias o resistores serán de ½ Watt, salvo que en el circuito se indique otro valor.
Una construcción ideal podría involucrar el agregado de un voltímetro y de un amperímetro para tener pleno conocimiento de los valores de tensión y de corriente que será capaz de suministrar nuestra fuente. Además, la posibilidad de obtener los valores de consumo en potencia de nuestros circuitos nos permitirá mejorar los desarrollos en pos de una optimización energética adecuada a estos tiempos. Con todo lo expuesto, sólo nos resta recomendarles que tengan precaución de no descuidar ningún detalle de los enumerados ni obviar ninguno de los componentes involucrados en la construcción para obtener así una fuente de alimentación que nada le envidiará a las que se venden en las tiendas y cuestan unos cuantos billetes. -
¿Y tú, qué opinas?
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#2LucasVega jueves, 03 de septiembre de 2009, 18:44
Buen dia Mario:
De nuevo yo a la espera de uno de tus geniales articulos, y pues este me parece que es uno de esas cosas fundamentales que debemos tener aquellos que no interesemos en el tema de la electronica, ademas al ser una fuente regulada podemos estar tranquilos de no quemar nuestros televisores, dvd, radios o algo con una mala fuente. Ademas con los articulos publicados por ti vistos anteriormente podemos hacer algo muy interesante como el amperimetro, voltimetro y porque no, podemos hacer un sistema de alarma para que nuestra fuente nos avise si nos estamos pasando de potencia. Yo tengo una fuente pero no es variable solo me arroja 5v y 12V, asi que este articulo me ayud... Leer más -
#3rodny jueves, 03 de septiembre de 2009, 19:36
#2tengo un buen tiempo sin echar mano de mis conocimientos de electronica analoga y hace rato q no miro en detalle estos diagramas electronicos... pero creo q el TIP32 esta conectado como amplificador de corriente (seguidor) por lo que podrias conseguir corrientes mayores.... q me corrija Ariel si me equivoco...
Una respuesta cordial desde colombia too. -
#4Yesbond viernes, 04 de septiembre de 2009, 01:15
#3Hola Guilzom:
Tengo exactamente la misma duda, pues no se si regula la corriente maxima de salida por si solo, debido a que la salida total de la fuente es de 22V a 3 Amperes, asi que me surgio esa pregunta, pero creo que estaba pasando por alto que la corriente del transmformador que entrega es la misma de salida, asi que como dice mario en el articulo, deberiamos tener componentes adecuados si queremos mas corriente., osea un transformador que nos entregue mas corriente, diodos, capacitores y por supuesto un fusible mas que soporte mi corriente maxima.
Asi que opino y concluyo que es un excelente articulo y excelente diagrama.
Un saludo guilzom y mario. -
#5LucasVega viernes, 04 de septiembre de 2009, 01:40
#2Hola Mario:
Lo siento, no lei con detalle el articulo antes de hacerte el comentario de la corriente, me emocione tanto de tener esta fuente para realizarla que sali corriendo a comprar componentes y ya estaba pensando en hacer una fuente mas grande con mas voltaje y mas corriente. Leere con mas detalle y sin emocionarme tanto con estos articulos tan geniales.
Saludos desde Colombia. -
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Mario viernes, 04 de septiembre de 2009, 04:50Hola Yesbond ! Hola a todos !
La corriente importante Yesbond, no pasa por el LM317 sino por el circuito Colector-Emisor del TIP35. El LM317 está para "controlar" la conducción del TIP35 y permitir que obtengas la tensión variable en la salida. El TIP35 es un transistor tremendo que es capaz de soportar 25 Amperes por lo que tranquilamente puedes utilizar un transformador de 10 Amper. En este caso, lo único que deberás cambiar en la construcción es el tamaño del disipador a utilizar. Deberás utilizar uno de buen tamaño para disipar el calor que el transistor pueda adquirir al trabajar a esas corrientes.
Así como está planteado el circuito puedes llegar hasta 30 Volts @... Leer más -
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#12kianji viernes, 04 de septiembre de 2009, 23:22
El fiel lm317 y su amigo lm337 son geniales, amigo Mario dos pregunta respeto al diagrama circuital.
1) Primera vez que veo esos capacitores (C1-C2-C3-C4) en el puente de Diodo (BR1) eso tiene una función especifica?? y es un especie de filtro? o para disminuir el rizado?
2) La parte del circuito compuesta por (T2-P3-R8-R9) es un circuito anti corto ?
Gracias por sus articulo y cuando harás otro sobre 485 -
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#14kianji sábado, 05 de septiembre de 2009, 13:56
#5Esta buena la aclaración no sabia los TIP35, por lo tanto con un disipador mayor y tomando en consideración el aumento de corriente en los elemento y conductores; este mismo diseño sirve para una fuente mas poderosa.
Y si se le puede agregar el medidor de intensidad (corriente) del articulo anterior y usar otro puerto analógico para el voltaje quedara una fuente bien chula.
Yo uso es una fuente AT de PC, casi siempre uso es +5V y +12V; pero este articulo me esta animando para ser mi propia fuente variable de bastante poder. -
#15imported_feruru domingo, 13 de septiembre de 2009, 21:52
Excelente el tema de la fuente regulada con proteccion, solo tengo la duda para el caso de tensiones mayores, donde el LM317 no suministra tal tension.
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#16Neohack55 miércoles, 30 de septiembre de 2009, 20:16
Personalmente la veo demasiado compleja para ser lineal, si lo que necesitas son 3Amp utiliza el LM350, es igual que el LM317 pero con 3A y TO220, o el LM338 con 5Amp, una joya pero carito. Y si necesitas control de intensidad el L200 TO220-5 es barato con control de intensidad, voltaje y todas las protecciones, sobre tensión, sobrecarga, sobre temperatura. Yo estoy diseñando una pero conmutada hibrida, variable de 0 a 80V y 10mA a 3A, cuando esté lista la publicare.
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#17LoBo333 martes, 06 de octubre de 2009, 20:56
Hola, tengo un transformador que da 4 Amp. y 38 v. por lo que necesito sustituir el LM317 por otro regulador que soporte hasta 57v. He leido por ahí que existe la versión LM317T que aguanta más tensión pero no encuentro ninguna datasheet que lo demuestre. Me podriais decir algún regulador que pueda reemplazarlo.
Gracias.
Un saludo: Carmelo -
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#19yaritzafigueroa sábado, 17 de octubre de 2009, 04:52
interesante articulo he construido un filtro con un capacitor de 4700x50v y una resistencia de 1ky he logradola la carga de una bateria de 12v con una entrada de 38v pero no puedo hacerlo con una entrada de 75vgraccias
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#20Damian domingo, 08 de noviembre de 2009, 06:23
Mario, gracias por publicar este diagrama, me parecio sencillo e interesante.Me puse a armarla y tengo un par de dudas-consejo: el fusible no deberia ser de menor valor (por la relación volt-amper del primario-secundario)??o ser colocado en otro lugar...
Y, también estaría bueno agregarle un led que encienda cuando la fuente está en corto, para avisar de dicha situación...
Saludos -
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