Fuente de alimentación regulada

Este artículo está sacado de la página de Neoteo.

Ante la pregunta de uno de los útiles básicos de la electrónica, una de las posibles respuestas es una fuente de alimentación ajustable que permita alimentar nuestras pequeñas creaciones sin que nada ni nadie salga perjudicado en exceso.

La versatilidad que ofrece el regulador LM317 nos permitirá tener un rango de tensiones ajustable y en el circuito, que se explicará más adelante, se ha implementado una protección contra cortocircuitos haciéndola a prueba de principiantes o no tanto. Pero debido a la gran facilidad en su construcción y los pocos elementos que se usa, es un buen circuito por el que empezar a traer nuestro diseños al Mundo Real.

Aunque el LM317 permite tensiones ajustables de entre 2 y 37v si se alimenta a 40v, rango límite del integrado, no necesitaremos tanto rango de tensiones, así que con un transformador con 18v en su secundario será suficiente con una corriente de 3 o 4 amperios es decir, unos 50 o  60 VA.

Para saber que potencia deben de tener los componentes que se usan, es importante sobredimensionar los elementos, pero sin exagerar. Un buen margen de seguridad es duplicar o triplicar el valor de la corriente que va a ofrecer el sistema bajo condiciones normales.

En el diagrama de bloques que se expone unas líneas más abajo se aprecia como se modifica la tensión desde la senoide hasta algo que se asemeja a una tensión continua. 

El puente de diodos que se aconseja sugerir es de 6 amperios y 1000v. Para el filtrado dos condensadores de 4700uF. ¿Porqué dos condensadores y no uno más gordo? Pues para obtener una menor resistencia serie equivalente (ESR), lo que permitirá una mejor absorción y filtrado de los ruidos de alta freceuncia que existen en la red eléctrica y que, por supuesto, atraviesan el trafo.

Para la regulación se usa el integrado LM317, del que hablado un poco al principio. El LM317 actua como driver para excitar a un transistor BJT TIP35. Para los requisitos de corriente que teníamos al principio es suficiente, pero si eres más exigente puedes añadir más en paralelo, por supuesto, dimensionando el trafo y los diodos del rectificador.

El potenciómetro con el que regularemos el valor de la tensión de salida (desde cerca del cero hasta la tensión de alimentación menos 2v) se conecta con GND. Por su parte, el circuito de protección contra cortocircuitos se encarga de monitorizar permanentemente la tensión que pasa por la resistencia de bajo valor que cierra el circuito a GND.

A medida que circule mayor corriente por la resisencia de senseo, obtendremos una mayor diferencia de potencial entre sus extremos. Si la tensión supera determinado valor (0.7v), el transistor T2 pasará a saturación (semejante a un circuito cerrado) llevando el terminal de ajuste de tensión del LM317 a su valor minimo. De este modo, la salida de tensión caerá al mínimo posible.

Como salida del circuito, se han agregado unos condensadores de 100nF en paralelo con uno de 1nF. La capacidad de filtrar ruidos inducidos por los transitorios o por campos electromagnéticos varía de un valor de capacidad a otro y de un tipo de construcción a otra. Es por ello por lo que se colocan todos esos condensadores en paralelo. Los condensadores serán de 63v y las resistencias de 0.5w a no ser que se indique expresamente lo contrario en el circuito.

Si queréis dejar la fuente todo "niquelá" lo ideal sería añadir un voltímetro y un amperímetro para controlar los consumos de vuestros sistemas.

A la hora de hacer el PCB creo que la mejor opción sería utilizar una placa de prototipos (las que tienen un montón de agujeritos) y realizar las conexiones con cables o haciendo uniones a base de ríos de estaño.

Bueno, si a alguno de mis escasos lectores le da por montar el sistema que no dude en preguntar las dudas o contarnos que tal le ha salido el invento.

Suerte.