fuente de alimentación 30v 5a

Una de las herramientas que no debe faltar en el taller de electrónica o en  el banco de trabajo de cualquier aficionado, es la fuente de alimentación.

Ya habíamos publicado una fuente de alimentación sencilla para ser usada en el Protoboard, pero esta no cuenta con control de corriente.

El diseño de la fuente de alimentación  que presentamos a continuación está basado en otro diseño mucho más antiguo conocido como Sales kit 112.

Fuente de alimentación regulable.

Esta fuente de alimentación que bien puede tener una salida de 30v 5a,  tiene un diseño sencillo pero eficaz y cubre las necesidades básicas al momento de alimentar un circuito electrónico.

Sus características (que pueden variar según las circunstancias) son:

- Voltaje de salida: 0.7vdc a 30vdc

- Corriente de salida: 100ma a 3.8A.

- Se puede cortocircuitar.

- Circuito a transistores.

El circuito esquemático de la fuente de alimentación con controles de voltaje y corriente, se puede ver a continuación:

Diagrama fuente de alimentación
Nota: Los valores de ubicación de los componentes del diagrama de la fuente de alimentación, difieren con los del circuito impreso debido a que se hicieron con programas diferentes.

En la imagen anterior podemos ver el circuito esquemático de la fuente de alimentación; su funcionamiento está basado en una etapa de salida de potencia con el transistor 2N3055 (en el circuito se uso el 2SC5200) el cual se puede sustituir por otros similares, y un par de transistores driver D669A.

Otro par de transistores NPN 3904 nos servirán de apoyo en el control del voltaje y la corriente de la fuente, sin olvidar que necesitaremos una referencia de voltaje regulado  a través de un diodo Zener de 8.2v.

Lo demás se compone de una etapa clásica de rectificación con su correspondiente filtrado y un transformador reductor según sea la red eléctrica local de 110vac o 220vac  con salida de unos 24vac y 6 amperios.

Además vamos a necesitar de otro pequeño transformador que nos pueda entregar un voltaje de 9vac y al menos 100ma de corriente, para así obtener el voltaje de referencia  Zener que requiere la fuente para su correcta regulación. Aunque en la práctica se uso un solo transformador con derivación de 9vac, sin ningún problema.

 

El PCB (circuito impreso)

 

Para la construcción de la fuente de alimentación con control de voltaje y corriente, vamos a necesitar del circuito impreso. Nosotros lo hemos enviado a construir a una fabrica de PCB de China. El PCB es de doble cara con el fin de evitar los odiosos puentes.

Pcb lado posterior.


Pcb lado superior.


Para evitar ruidos eléctricos el PCB de doble cara posee un plano de masa o tierra por cada lado que a su vez está conectado a la tierra del circuito.

Ya teniendo nuestro PCB listo, será muy fácil soldar los componentes a la placa. La nuestra ha quedado como se ve en la siguiente imagen.

Fuente de alimentación terminada.


Consideraciones:

 

Recuerde que por los transistores 2N3055 o sus reemplazos pasara toda la corriente que la fuente de alimentación puede proporcionar  lo cual hará elevar su temperatura.

Por lo tanto debemos dotar a este transistor de un buen disipador de calor y de algún sistema de ventilación en general para toda la fuente.

Se puede  usar un extractor, cooler, fan, etc de 110- 220vac y conectarlo directamente a la alimentación AC del cable del enchufe de la fuente de alimentación.

También es posible que requiera disipador para el  transistor driver (T3) D669A, cuando se le exige alta corriente a la fuente de alimentación.

La resistencia  Shunt  (R4) del circuito determinara  la corriente total que entregara la fuente de alimentación. Si bajamos su valor la corriente aumentara y si aumentamos su valor la corriente disminuirá.

Calibración de la fuente de alimentación:

 

Ya terminada la fuente debemos ajustar el voltaje máximo que la fuente puede proporcionar.

Para ello debemos poner un voltimetro a la salida de la fuente y  ajustar el trimmer (R10) hasta que nos de el voltaje correcto, dependiendo del transformador que hayamos elegido.

 

"Truco" para bajar la temperatura de los transistores y la fuente.

 

Un aspecto negativo de las fuentes de alimentación lineales es que se calientan mucho, debido a su estructura con tendencia a amplificar corriente. 

Para mitigar un poco este problema, se puede agregar un segundo transistor en paralelo con resistencias de ecualización en sus emisores, ya que inicialmente el diseño original solo incluía un transistor.

Las resistencias de ecualización deben ser inferiores a 1 ohm, las usadas en el circuito son de 0.33 ohm de al menos 5w de potencia.

Así cada transistor manejara la mitad de la potencia total de la fuente de alimentación, con lo que también bajara la temperatura de ambos a la mitad.

En el esquema de la fuente de alimentación ya esta incluido el segundo transistor.

Un truco mas para bajar la temperatura de la fuente, se utilizo con el diodo marcado como D5 en el diagrama de la fuente de alimentación. 

Este diodo debe ser de al menos 6 amperios, pero en la practica se usaron dos diodos en paralelo de 3 amperios.

Recomendaciones:

 

-Recuerde que el  “truco”  del transistor extra es para bajar la temperatura y no para sacar más corriente a la fuente.

-Haga todo lo posible en conseguir los transistores de potencia originales, ya que es una etapa crítica de la fuente.

-Utilice un transformador con 1 amperio por encima de la corriente que saldrá de la fuente de alimentación.

-No cambie los  valores de los componentes. Todos ellos son de fácil adquisición en las tiendas de electrónica.

Clic aquí para obtener la fuente de alimentación.

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