Fase 2: Etapa Reguladora de voltajeMaicol Douglas Mora Perdomo Grupo: 243006_12 Tutor: Ángel Alejandro Rodríguez UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD Electrónica análoga 2016 El circuito regulador de voltaje que se presenta en este documento.Introducción En el contenido de este documento. se busca dar solución al trabajo colaborativo número dos del curso. . se muestran los calculas y las características de algunos de los componentes que tenemos en el circuito y que nos ayudaran a mantener el voltaje de salida lo más estable posible. en el archivo. es el que se tiene como propuesta de solución al problema. Se encuentra desarrollada esta parte con todos los cálculos pedidos para resolver el problema y lograr obtener un circuito Regulador de voltaje que mantenga constante el valor de salida independiente del voltaje de entrada. Objetivos Objetivos generales: - Leer los temas de la unidad. resistencia y dar - solución a los cálculos de la unidad. Ir complementando el desarrollo del circuito que permitirá dar solución al - problema general del curso. Obtener nueva información que contribuya a la solución del problema general del curso. tensión. Aplicar nuestros conocimientos sobre corriente. REFERENCIA DE TENSIÓN En este punto del diseño de la fuente alimentación regulada se debe elegir un diodo Zener cuyo valor de Voltaje Zener sea el voltaje de . Aplicar los conocimientos de la unidad anterior y los previos al curso. - Obtener la información necesaria dada en las unidades temáticas y dar - solución a la actividad colaborativa. Objetivos específicos. Obtener nuevos conocimientos. 1 Usando la hoja del fabricante del Diodo Zener 1N750 completar siguiente tabla: Vz Izmax Pzmax 4. En Pspice se cuenta con el Diodo Zener 1N750: 2.15 RSmín = (VS - RS = (RSmín + RSmáx) / 2 IS = Definiciones: VS: Valor de la fuente de tensión no regulada VZ: Voltaje Zener (parámetro en hoja del fabricante) PZmáx: Potencia máxima soportada por el Zener (parámetro en hoja del fabricante) PZ: Potencia disipada por el Zener IZ: Corriente en el Zener RS: Valor óptimo para el resistor limitador de corriente RSmín: Mínimo valor para el resistor limitador de corriente RSmáx: Máximo valor para el resistor limitador de corriente . Dadas las formulas completar la siguiente tabla: VS = VP (Sal) VZ) / Izmáx IZ ≈ IS RSmáx = (VS .7 V 75 mA 400 mW 2.2 Luego de conocer los valores de VZ y Izmax para el diodo 1N750 se debe hallar el valor de RS que es la resistencia limitadora de corriente para mantener al diodo Zener en un punto de trabajo seguro.VZ) / Izmín (VS .VZ) / RS Izmín = Izmáx ∙ 0.referencia de nuestro circuito regulador de tensión. en este punto se debe hallar el valor de la resistencia limitadora de corriente que mantendrá al Zener en un punto de operación seguro. 71 k Ω IZ ≈ IS .25 mA RS = (RSmín + RSmáx) / 2 Rs= ( 0.235 Ω) 1.VZ) / Izmáx Rsmin= (18.VZ) / RS Is= (18.7 V ) =0.6 V −4.VZ) / Izmín Rsmax= (18.185 Ω 75 mA RSmáx = (VS .71k Ω 2 2 IS = (VS .42k Ω = =0.235 Ω 11.185 Ω+ 1.25mA RSmín = (VS .6 V −4.6 V −4.7 V ) =19.577 mA 0.6V Izmin=Izmax∗0.15=11.7 V ) =1.15 Izmin=75 mA∗0.Cálculos: Vs=Vp (sal) Vs=VP (sal) = 18. en donde Rs y el diodo Zener. son prácticamente iguales. Esto recordando que en un circuito serie. es de 20V (dado por la hoja de datos del Zener).6 11. la corriente que circula por el circuito. Dada la fórmula: Pz= Vz*Iz 4.20 mA ≈ 19.577 mA La potencia que disipa un diodo Zener es simplemente la multiplicación del voltaje para el que fue construido por la corriente que circula por él.25 19. llega a la Resistencia y al diodo Zener con casi la misma potencia y valor. el valor de la corriente es igual para cada componente. con una caída de tan solo 4 mA en el punto en el que se conecta el terminal positivo del amplificador operacional UA-741. de esta manera la corriente que circula por el circuito IS. La corriente del diodo Zener.7∗20 mA =94 mW Vs Izmin Is 18. es un circuito mixto.6 V. es de 19. CIRCUITO DE MUESTREO Y AMPLIFICADOR DE ERROR .71 k Ω Pz 94 mW 2.577 mA Rs 0. están puestos en serie.3 ¿Porque IZ es aproximadamente igual a IS? IZ ≈ IS El circuito Regulador que tenemos. 5 V Vz=4. el valor de R2 se toma de manera arbitraria y en este proyecto será de 1KΩ. Hallar el valor de R1.5 V y como se cuenta con el valor de R2 se puede entonces proceder a encontrar el valor de R1 despejando de la siguiente fórmula de divisor de tensión. Se sabe que el valor de tensión de salida del regulador Vsal = 7.4.7 V 2. Datos: Vsal = 7.7 V R2=1KΩ ( RR 12 + 1) Vz Vsal= R1 = +1 ( Vsal Vz R2 ) R1 −1= ( Vsal Vz R2) .El circuito de muestreo está constituido por dos resistencias R1 y R2 que forman un divisor de tensión. ( RR 12 + 1) Vz Vsal= También es necesario tener en cuenta que la tensión de salida del divisor de tensión debe de ser igual a la tensión de referencia entonces: Va=Vz=4. 595 K Ω=595 Ω R1 595 Ω 2.6 V 22V 2.5 Para elegir el amplificador operacional a usar en el diseño se debe tener en cuenta la tensión de polarización que este puede soportar para ello se debe verificar en la hoja del fabricante si el amplificador operacional uA741 puede ser implementado sin ser destruido: Vpsal Vcc 18. SÍ X NO Justificación Son unos amplificadores muy utilizados.7V −1)1 K R 1= R 1=0.6 ¿Es seguro usar este amplificador operacional uA741? Responda sí o no y justifique su respuesta.−1 ) R 2 ( Vsal Vz R 1= ( 7.54. . pueden aguantar una temperatura considerable.6V. también tiene una ganancia en la señal de salida muy alta. además tienen un rango de alimentación de 22 V y nosotros trabajamos con apenas 18. produce en la salida una señal en fase con aquella aplicada en La entrada. proveniente del diodo Zener y una muestra de la tensión de salida tomada desde el divisor de tensión constituido por las resistencias R1 y R2. ni como integrador o como sumador. haciendo la consideración de idealidad del Amperaje Operacional.2.7 Responda si la siguiente afirmación es falsa o verdadera y ¡Justifique porque! “El amplificador operacional usado en el circuito regulador serie está configurado como amplificador derivador” No.838 Alc = Vin Ra =(1+ ) Vout Rb . Al amplificador operacional llega una señal de referencia. ALC 1.8 Calcule la ALC ganancia de lazo cerrado de amplificador: Una entrada no-inversora. además contiene una Resistencia puesta en serie como retorno y también contiene un condensador. algo que en nuestro circuito no aparece. De hecho no está configurado ni como derivador. 2. Un amplificador derivador deriva e invierte la señal. y los conocimientos que hemos podido adquirir durante el desarrollo de este documento es algo que nos sirve para el desarrollo del curso y para nuestra vida fuera de la universidad. Con el desarrollo de esta unidad estamos un poco más cerca a realizar la solución del problema general del curso.838 Conclusiones En el desarrollo de esta unidad temática se obtienen nuevos tipos de información que nos ayudan cada vez más a comprender como realizar una fuente de alimentación de corriente continua con un circuito electrónico y los componentes electrónicos que se pueden utilizar para montar este circuito.838 Alc =1. .Alc =(1+ R1 ) Rs Alc =(1+ 595 Ω ) 710 Ω Alc =1+0. com. Cordoba. Amplificadores Operacionales.com/trabajos96/diodo-zener-resumen/diodo-zenerresumen. (1991).monografias. El rincón del vago. Retrieved 5 April 2016. p. Retrieved 4 April 2016.. A. 2.Aprendiendo con sergiouasd. R.blogspot. P. Diodo Zener.rincondelvago.html . s.co/2013/06/calculo-de-resistenciaslimitadoras-y. from http://electronicabasica00. McGraw-Hill. Calculo de resistencias limitadoras y diodo Zener.Referencias Bibliográficas Guerra. D.html Malvino. J. Monografias. Principios de electrónica (Vol. Retrieved 6 April 2016. j. & Bates. from http://www.com/amplificadoresoperacionales_2. from http://html. 34). (2016). (2013).shtml uasd.