PROYECTO: FUENTE REGULABLE A PARTIR DE UNA FUENTE DE PC Vamos a armar una fuente regulable a partir de una fuente de PC en desuso.La fuente que armaremos tendrá un rango de tensión de salida entre 1,25 V y 22 V aproximadamente, con una corriente de salida máxima que no deberá superar 0,5 A. Cable Dentro de la fuente de PC encontraremos diferentes Negro Masa tensiones, cuyos valores los podremos reconocer por el Amarillo +12V color de sus cables. Rojo +5V Naranja +3,3 V Blanco -5V Azul -12V Verde Encendido En este proyecto vamos a utilizar el cable negro (masa), el cable amarillo (+12V) y el cable azul (-12V). Componentes necesarios: 1- Fuente PC Soldador Estaño 1- Llave encendido 2- Fichas bananas hembra, una roja, una verde para la extensión del proyecto,comprar 6 más,1 negra, 1 amarilla, 1 roja,1 naranja, 1 blanca, 1 azul. 1- LM317 (encapsulado TO-220) 3- diodo 1N4002 2- Capacitor electrolítico 100F a 35V 1- Capacitor electrolítico 10F a 35V 1- Capacitor cerámico 100 nFa 50 V 1- potenciómetro 5kΩ 1- potenciómetro 500Ω 1- Resistencia 120Ω de 0,5 Watt 1- Placa experimentora para soldar En la siguiente figura se muestra el circuito que se implementará para obtener la fuente de tensión ajustable: Paso a paso: 1) Montar el circuito en la placa experimentadora 2) Sacar la carcasa de la fuente 3) Hacer agujeros en la carcasa para colocar la llave de encendido y las fichas bananas. 4) Cortar los cables que no se utilizarán 5) Conexión ficha encendido 6) Conexión fichas bananas: la roja al cable positivo y la verde al cable negativo 7) Conectar el circuito de salida 8) Ensamblar la carcasa Una extensión del proyecto sería colocar fichas bananas hembras con todos los cables, esto permitiría tener dereferencia a la ficha negra y tensiones positivas y negativas respecto de ella. Esta es una extensión del proyecto que será muy útil cuando necesitemos una fuente partida (una fuente capaz de suministrar tensiones positivas y negativas). Habrá que tener mucho cuidado de que la ficha verde que hemos colocado como referencia en la fuente variable no es la misma que la negra, que es la referencia de la fuente de PC. Esto es porque hemos usado el punto de 12 V (cable azul) como referencia para la fuente variable, lo hicimos así para lograr un rango de variabilidad mayor, casi 22V. Sería recomendable no utilizar las otras tensiones (+5, -5V y 3,3V) cuando se utiliza la fuente variable porque se genera un conflicto de masas. Consideraciones sobre el LM317: El CI (Circuito Integrado) LM317 es un regulador de tensión lineal que nos permite obtener una tensión ajustable entre su pata de salida y la referencia del circuito. Dicha tensión de salida se puede ajustar a gusto variando los potenciómetros que están conectados entre la pata 1 (Adj) y la referencia del circuito. 𝑅2 permite hacer un ajuste rápido de la tensión de salida y variando 𝑅3 logramos un ajuste fino. Un regulador de tensión básicamente es un dispositivo que mantiene una tensión de salida prácticamente constante frente a variaciones de la tensión de entrada y variaciones de carga en la salida, esto sólo se cumple dentro de los límites establecidos por el diseño del circuito. Que la tensión de salida sea constante (o casi constante) es lo que deseamos obtener de una fuente de alimentación regulada. En el regulador de tensión se genera una diferencia de potencial entre la pata 3 (entrada) y la pata 2 (salida), esto es 𝑉𝐼𝑁 − 𝑉𝑂𝑈𝑇 que será mayor mientras menor sea la tensión de salida. A su vez, por el regulador circula corriente 𝐼𝐼𝑁 , por ende, el regulador disipa una potencia igual a (𝑉𝐼𝑁 − 𝑉𝑂𝑈𝑇 )𝐼𝐼𝑁 . En el peor de los casos, es decir, cuando la tensión de salida sea mínima (1,25 V) y la corriente sea máxima (0,5 A), que es el límite que impone la fuente negativa de PC, el regulador estará disipando (24 𝑉 − 1,25 𝑉) × 0,5 𝐴 ≈ 11,4 𝑊, lo cual excede bastante la capacidad de disipación de potencia que tiene el LM317. ¿Eso que implica? El regulador posee protecciones térmicas internas y en el momento en que el calor generado en el dispositivo se acerque a los límites programados se activarán dichas protecciones, lo cual hace que la corriente de salida baje, esto es un mecanismo que se activa con el fin de disminuir la potencia disipada (calor) en el regulador. En estas condiciones el regulador deja de funcionar como tal y puede correr peligro de dañarse sino hacemos algo con ese exceso de calor. La solución sería disminuir la corriente de carga, disminuir la diferencia de potencial en el regulador o ambas cosas, pero eso implica variar las condiciones del circuito al que estamos alimentando, lo cual es poco probable que se pueda hacer. Para salvar el problema de la disipación de potencia y poder usar el regulador de tensión sin tantas restricciones, le podemos agregar un disipador de calor al dispositivo. Existen métodos para calcular y seleccionar un disipador acorde a las necesidades del circuito, pero eso es un tema que estudiaremos con mayor detalle en Electrónica aplicada I y también en Electrónica de potencia. No obstante, para este proyecto nos limitaremos a usar un disipador como los que se muestran en las siguientes figuras: Disipadores reciclados de una fuente de alimentación de PC inservible. Las dimensiones de estos disipadores son aproximadamente 6 × 7 𝑐𝑚 y 6 × 4,5 𝑐𝑚. No es necesario que los disipadores sean exactamente como los de la figura, pero sí sería conveniente que sean similares en tamaño. ¿Cómo colocar el disipador? Otra consideración importante a la hora de colocar el disipador es la ubicación del circuito integrado en la placa, donde resulta conveniente que el dispositivo esté posicionado en una ubicación perimetral de la placa de circuito, algo así como lo que se muestra en las siguientes figuras:
