Fuente de alimentación de Partida de 12v + 12v 1A

Introducción

Es muy importante a la hora de alimentar un circuito electrónico en contar con una fuente de alimentación con capacidad de suministrar diferentes tensiones soportar una corriente determinada y además hacerlo de la forma más estable posible. Otro factor importante en el diseño de fuentes de alimentación es el dotar a esta de un sistema de seguridad para prevenir posibles cortocircuitos y sobrecorrientes.

A lo largo de esta exposición vamos a ver como diseñar una de estas fuentes de alimentación para que cualquiera que este interesado pueda hacerse su propia fuente, comprender como funciona y aprender un poco más de esta parte de la electrónica como es el diseño de sistema de alimentación de laboratorio.

Fuente de alimentación simétrica.

El objetivo principal de esta primera parte de nuestra fuente de alimentación es conseguir dos tensiones simétricas de -15V y +15V lo más estables posibles, pudiendo suministrar 1.5A y con una prioridad fundamental, la seguridad tanto del la electrónica del circuito como del usuario que la utilice posteriormente. El circuito como podemos ver en el esquema consta de una entrada que proviene del un transformador de 18V que pasa a través de un puente rectificador, un par de condensadores de rizado el regulador LM7815 y LM7915 y de ahí a la salida que serán tres conectores hembras montados en el panel de la caja de la fuente. El resto de componentes que conforman el circuito son bien de protección bien de estabilización.

Reguladores de tensión LM7815 y LM7915.

Cada regulador como podemos ver tiene una red de tres transistores de potencia (BD 136/BD135) que puentean la entrada con la salida. El funcionamiento de esta red es sencillo. La función de esta red es la de protejer al regulador en caso de que el circuito que alimentemos demande demasiada corriente. En ese caso si no protegemos el regulador y a pesar de que es capaz de dar 1.5A podría quemarse. Supongamos que por un error cortocircuitamos la salida y no protegemos el regulador, no serían más que unos microsegundos lo que necesitaría el regulador para pasar a la "combustión espontánea". La red de resistencias que acompañan a los transistores están pensada para hacer que cuando la corriente que demande el circuito a alimentar sea mayor de 300mA Q1 se ponga en conducción derivando el exceso de corriente directamente a la salida sin tener que pasar por el regulador. Si el circuito que alimentamos siguiese demandando más corriente, al llegar a 600mA se sumaria al "transvase de corriente" el transistor Q2 ya que Q1 podría también arder en caso de que por el pasase mucha corriente. Es así como vemos que en cierto modo Q2 también ayuda a proteger al regulador y también a Q1. Supongamos que nuestro circuito necesita más corriente aún, entonces será esta vez Q3 quien se sumará al transvase de corriente por lo que Q3 proteje al regulador y a Q2. Lógicamente como ya estamos trabajando caso al límite de la fuente conviene advertirlo así que conviene colocar un led en el colector de Q3 que vaya a tierra para que tengamos cuidado.

Jugando con distintos valores de resistencias tendremos diferentes corrientes de disparo.

Haciendo uso de OrCAD he simulado la fuente para ver como se comportaba

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Circuito durante simulación.

La respuesta fue la esperada como podemos ver es una tensión de salida (color verde) de 15 voltios constantes.

Simulación fuente simétrica.

Por ahora todo está funcionando bien, unos componentes protegen a otros pero... ¿que pasaría si el circuito que alimentamos necesite más de 1.5A?, pues que si no protegemos la fuente todo podría arder en caso de que nuestro circuito fuese un cable que cortocircuita directamente la salida simétrica. Para proteger la fuente de una corriente de más de 1A colocamos por salida unos fusibles de 1.5A rápidos.

Fuente de alimentación simétrica +15v,-15v.

La lista de componentes para esta parte de la fuente es:

Lista de componentes
R1,R2,R4,R6,R9,R10	2 Ohm
R7,R3	470 Ohm
C1,C2	3300 uF 35V
C3,C4	4.7 uF
D1,D2	Led rojos
D3,D4	1N4004
Q1,Q3,Q4	BD 136
Q2,Q5,Q6	BD 135
Puente diodos	1.5A
Transformador	Salidas sec: 18v 0v 18v

La primera parte pues de nuestra fuente de alimentación de laboratorio queda de la siguiente forma una vez soldados los componentes.

 

 

Fuente simétrica terminada y montada en la caja.