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Esta práctica de laboratorio se centra en el estudio de una fuente variable regulada de corriente directa (cd) de 1.2-33v. Los objetivos, materiales, introducción teórica, desarrollo experimental, cuestionario, descripción y desarrollo de los cálculos, observaciones y conclusiones de la práctica. Se explora la construcción física de la fuente, sus aplicaciones, especificaciones, y los componentes clave como el transformador, rectificador, filtrador y regulador.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
LISTA DE COTEJO PARA LA EVALUACIÓN DE LAS
PRÁCTICAS
GRUPO: 2IM34 SECCIÓN: B EQUIPO: 2
PRÁCTICA 1 FUENTE VARIABLE REGULADA DE CORRIENTE DIRECTA DE 1.2-33V
CONCEPTO DESCRIPCIÓN
VALOR
MÁXIMO
VALOR
OBTENIDO
Actividades previas , (presentación de bitácora que incluya
cálculos previos cuando aplique)
DESEMPEÑO
EN EL
LABORATORIO
(50%)
Ejecución de la práctica. Contempla el conocimiento del
desarrollo experimental, la planeación y la ejecución de la
práctica, incluyendo la habilidad en el manejo de los equipos
y materiales utilizados, registro e interpretación de
resultados, así como la aplicación de las normas de
seguridad en el laboratorio
Trabajo en equipo (trabajo colaborativo) 2
SUBTOTAL:
Apariencia , organización, ortografía, puntuación y
gramática
REPORTE DE LA
PRÁCTICA
(50%)
Descripción del desarrollo experimental en forma clara
incluyendo esquemas o diagramas.
Datos/Resultados obtenidos , Incluyendo tablas y gráficas
correctamente etiquetadas, con un registro correcto y
completo de datos u observaciones
Conclusiones y observaciones 2
SUBTOTAL:
TOTAL:
Nota:
Esta lista de cotejo tiene como finalidad evaluar en el alumno entre otras, las siguientes
competencias:
oral y escrita,liderazgo, etc.)
ALUMNO: VILLARREAL SALINAS HUGO JOSÚE
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a) Kit de fuente variable regulada
b) Multímetro digital
c) Pinzas de Corte
d) Desarmador plano
e) Desarmador de cruz
f) Soldadura y pasta para soldar.
g) Cautín de punta para soldar
h) Cinta de aislar
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En general, una fuente de poder es una fuente de energía, esta energía puede ser de varios
tipos, energía térmica, atómica, eléctrica, etc. En el medio de la electrónica, la mayoría de
la gente llama fuente de poder a un circuito eléctrico que convierte la electricidad de un
voltaje de corriente alterna a un voltaje de corriente directa.
El voltaje de corriente alterna o Vca es, por ejemplo, el que obtenemos de la toma de
corriente de nuestras casas, el voltaje y la corriente es alterna ya que su polaridad varia con
una frecuencia especifica. Por ejemplo, el voltaje nominal de México es de 110 volts a 60
Hz. El voltaje directo tiene una polaridad fija sin variación de frecuencia. Este voltaje es el
que usa la gran mayoría de los circuitos electrónicos. La mayoría de los circuitos
electrónicos usa voltaje directo, pero siempre tienen un tipo de fuente de poder que
transforma el Vca a Vcd, la fuente puede ser externa o interna. Un cargador de baterías se
considera una fuente de poder, por que transforma el Vca a Vcd para cargar la batería
recargable.
El voltaje de corriente alterna se usa para transmitir la electricidad de un punto a otro, entre
más lejano es un punto del otro, mayor es la perdida de energía por la transmisión, para
minimizar está perdida, el voltaje se aumenta a varios miles de volts con corrientes
pequeñas usando transformadores de subida. Se usan transformadores de bajada, cuando
la electricidad se acerca a su destino final.
Las fuentes de poder pueden ser muy simples o complejas, el tipo más simple es el cuadro
negro que colocamos en la toma de corriente para cargar nuestro teléfono móvil. Las
especificaciones de estas fuentes son el voltaje de salida, especificado en volts y la
capacidad de corriente, especificada en amperes o potencia, que es el resultado de la
multiplicación del voltaje y la corriente máxima disponible. La potencia se expresa en watts.
Las computadoras de banco usan fuentes de poder de alta eficiencia que proveen varios
voltajes fijos a través de conectores estándar, estas fuentes proveen voltajes fijos de +5,
+12 y - 12 volts por medio varios conectores iguales que se conectan a la tarjeta principal,
discos duros y otros componentes de la computadora.
Las personas que diseñan tarjetas electrónicas, los estudiantes de ingeniería y los
investigadores suelen usar fuentes de poder para alimentar sus circuitos o experimentos.
Estas fuentes usualmente son de salida variable, se puede variar el nivel de voltaje y
corriente de manera manual con perillas independientes. Este tipo de fuentes generalmente
tiene indicadores de voltaje y corriente. El voltaje se varia para que los circuitos funcionen
correctamente, la corriente que se suple se limita para evitar daños en los componentes en
caso de que el ensamble bajo prueba este mal ensamblado o diseñado.
Las fuentes de este tipo pueden trabajar en modo de voltaje constante o en modo de
corriente constante, un indicador muestra si la fuente está en modo Vcd o CD. El modo de
corriente constante puede ser usado en procesos químicos que requieren el paso de una
corriente continua por un periodo de tiempo determinado para crear una reacción.
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Etapa de filtrado: Esta etapa queda constituida por uno o varios capacitores que se utilizan
para eliminar la componente de tensión alterna que proviene de la etapa de rectificación.
Los capacitores se cargan al valor máximo de voltaje entregado por el rectificador y se
descargan lentamente cuando la señal pulsante desaparece. Permitiendo lograr un nivel de
tensión lo más continua posible.
Etapa de regulación: Esta etapa consiste en el uso de uno o varios circuitos integrados
que tienen la función de mantener constante las características del sistema y tienen la
capacidad de mantener el estado de la salida independientemente de la entrada.
En general, los requerimientos para un regulador son:
de la entrada y la temperatura.
carga.
Para las fuentes de alimentación lineales es común que la regulación la lleven a cabo
reguladores lineales de tensión, también llamados reguladores de voltaje, encapsulados en
circuitos integrados de tres terminales. Para fuentes de alimentación fijas se utilizan
reguladores fijos, mientras que, para fuentes de alimentación variables, se utilizan
reguladores variables.
En los reguladores fijos se obtiene una tensión fija partiendo de una tensión variable en la
entrada, con estos se obtiene un voltaje fijo entre los terminales de la resistencia de carga,
durante el periodo en el que se mantenga la corriente a través de dicha resistencia dentro
de un intervalo determinado, y estos pueden ser tanto positivos como negativos. Mientras
que los reguladores variables se puede controlar la tensión de salida partiendo de una
tensión variable.
Todo circuito regulador está preparado para disipar una potencia, normalmente en forma
de calor, los circuitos reguladores vienen preparados para que esta disipación no les afecte,
y suelen colocar un transistor que estabilice las variaciones que se produzcan.
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contuviera todos los componentes que vienen en la lista de material y nos
aseguramos de que vinieran en buenas condiciones.
adecuadamente.
componente y los soldamos conforme aparecían en el diagrama eléctrico.
los conectores y accesorios en el panel frontal de la fuente.
momento de desconectarla en prácticas posteriores.
también medimos el voltaje de corriente alterna en los bordes correspondientes y
los registramos en la siguiente tabla.
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1. Se quiere diseñar una fuente fija con una salida de 5V y 0.5 A y necesitamos calcular la
potencia que se disipa (PD) en el regulador usando un transformador de 7V y otro de 12V.
Para el transformador de 7V: la V max
de salida será 7 x 1.4142 = 9.9V. Descontando la caída
de los diodos del puente serán 7.9V a la entrada del reglador como la salida es de 5 V la
potencia disipada será de:
Para 7V:
Se multiplica por una constante (1.4142) esto con el fin de tener un rizado menor a 10%
𝑚𝑎𝑥
Se restan dos unidades esto dado el puente de diodos utilizado
𝑚𝑎𝑥
Haciendo una diferencia entre el voltaje de entrada y salida.
El producto de la caída de la tensión y la intensidad de corriente darán el valor de la potencia
disipada:
Para 12 V:
𝑚𝑎𝑥
𝑚𝑎𝑥
2. Se desea diseñar una fuente de alimentación para un circuito que consume 150 mA a 12
V, el rizado deberá ser inferior al 10%. Para ello se dispone de un transformador de 10 V y
2.5 VA, y de un rectificador en puente.
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a) Determinar el valor del condensador. Suponiendo que se trabaja con un transformador
trifásico:
𝑚á𝑥
− 6
b) Calcular la corriente que es capaz de suministrar el transformador para determinar si
será suficiente. Esta corriente deberá ser superior a la corriente que consume el circuito
que se va a alimentar.
c) Calcular el V máx
de salida del puente rectificador teniendo en cuenta la caída de tensión
en los diodos (conducen dos a dos).
𝑚á𝑥
𝑚á𝑥
d) Calcular el valor del condensador según la fórmula del 10%, la I es 150 mA, la f es 60 Hz
y el V máx
es de 12.14 V.
𝑚á𝑥
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Para calcular la corriente que el transformador puede suministrar, se divide 2.5 VA entre los
10V dando 250 mA, cumpliendo de esa forma que la corriente de suministro es mayor que
la corriente que se consumen en el circuito.
Con el fin de saber su voltaje máximo, a los 10 volts se le multiplica por la raíz de dos y a
esto se le resta 2 volts de la caída de tensión en los diodos del puente.
𝑚á𝑥
𝑚á𝑥
Finalmente, para conocer el valor del condensador de acuerdo con la formula del 10%, se
obtienen 1029 μF.
𝑚á𝑥
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Durante la realización de la práctica, observé los distintos componentes que conformaron
el circuito del regulador de la fuente; así como sus estructuras, su funcionamiento y su
capacidad. También observé que, si los componentes no se soldán de la forma correcta en
la tablilla del circuito podría quemar alguno de los componentes, de igual forma que si los
colocamos en la polaridad equivocada.
También observe que al tomar el voltaje de corriente alterna, la fuente de alimentación
contaba con tres terminales para medirla con el multímetro, a diferencia de la corriente
directa que solo cuenta con dos terminales.
Otra cosa que observe fue que se utilizaron distintos métodos para unir las piezas de la
fuente de alimentación, como lo fue soldar los componentes de la tablilla del circuito, usar
tornillos y tuercas para armar el regulador y unir la tablilla del circuito a la base de la fuente,
o ensamblar la pantalla que nos mostrara el voltaje al panel frontal de la fuente.
También es importante poner atención en el funcionamiento de cada uno de los elementos
del equipo, ya que su uso inadecuado, no permitiría realizar los análisis necesarios ni tomar
los datos que necesitemos.
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Final Test. (2022). ¿Qué es una fuente de poder variable de corriente directa (CD)?.
Recuperado de: https://www.finaltest.com.mx/product-p/art-6.htmk
Mosca, G. y Tipler, P. (2010). Física para la ciencia y la tecnología. (6ª ed., Vol. 2A). Editorial
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https://es.slideshare.net/Jomicast/los-reguladores-de-tensin
Ramírez, D. (s.f.). Electrocomponentes: Fuentes de Alimentación. Recuperado de:
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