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Fuente regulada variable con protección y control de corriente para el servicio

 Excelente fuente de alimentación variable de construcción robusta, durable y económica en su construcción, muy útil para el servicio técnico a equipos electrónicos. 

NOTA: El armado de la fuente no incluye en el diseño la fuente de alimentación, ya que podría usar una fuente de reciclaje o bien armar una a su gusto y posibilidades, en lo personal para este proyecto ocupo una fuente conmutada de 24V a 8A de un televisor LCD de desecho, por lo que entrega una salida máxima de 22.5V. En caso de alimentarlo con 33V tendrá una salida máxima de 31.5V.

El costo aproximado es de unos $300 pesos Mexicanos (sin contar el indicador de tensión y corriente tipo LEDs), en mi caso fue mucho menor ya que recicle varios materiales como los 7809, 7812 y la mayoría de capacitores y resistencias e incluso el gabinete reciclado de una fuente de alimentación de computadora, invertí máximo unos $120 pesos Mexicanos (unos 6 USD). El indicador LED se monto solo como referencia visual, ya que la sección del voltímetro si es fiel en su indicación desde unos mV hasta su lectura máxima (30V), pero el amperímetro tiene una diferencia de lectura desde unos 100mA en lectura mínima hasta un poco más de 1A en lectura Máxima (10A), tampoco tiene sensibilidad para lecturas bajas de corriente, por lo que si desea exactitud en la indicación deberá montar un Amperímetro de calidad o bien usar el de un Multítester de calidad.

Caratula de la fuente

Uso

En general como una simple fuente de alimentación variable para alimentar diversos equipos tales como:

Computadores portátiles, sustituir secciones de fuentes de alimentación, localizar cortos en tarjetas electrónicas ya que al entrar en protección pasa a ser una fuente de corriente constante, tiene control de corriente,  etc. ya le encontrara mas utilidades.

A mínima tensión de salida (0.8V) entrega unos 750mA, a 1.8V 1.30A, 3.3V 2.80A, 5V 4.5A; suficientes para localizar capacitores cruzados en tarjetas Main y Mother Board de computadores, a 22V 8A, aquí los TIP35 ya calientan bastante cuando se usa como fuente de corriente constante, etc.

Vista previa de la fuente armada

En la siguiente imagen puede ver el disipador, tomado de una tarjeta de computadora, bastante amplio y con bastantes aletas para una buena disipación, aun así se le dejó el ventilador original del gabinete (que es de una fuente de alimentación de computadora) para una mejor refrigeración de los transistores TIP35 que pueden calentar bastante cuando trabajan como fuente de corriente constante.

Justo debajo del ventilador puede ver la resistencia de censado de corriente para el circuito de protección asegurada al gabinete con una abrazadera improvisada para evitar daño, ya que esta montada en sentido vertical.

 

El Circuito

El control de la regulación esta basado en el conocido LM317, que tiene una excelente regulación y ocupa pocos componentes para su funcionamiento, maneja como máximo una corriente de 1A por lo que ocupamos para la regulación de potencia 2 transistores TIP35C que tienen características de 100V, 25A, 125W por lo que fácilmente podría usarla para corrientes de 10A.

 

El esquemático

 Diagrama esquematico

Como puede notar en el esquemático el circuito es lo mas simple posible, por supuesto no por ello deficiente, tiene muy buen rendimiento y seguro le durara un buen tiempo. D3 le indicara cuando esta alimentando una sección en corto circuito, o bien que esta trabajando con corriente alta. Q3 es el componente de protección, al activarse envía a tierra el pin de control (1) del LM317 con lo que la fuente pasa a ser una fuente de corriente constante, en esos momentos es cuando los TIP35 pueden elevar su temperatura por lo que debe montarlos en un buen disipador y según la potencia un buen ventilador.

RV1 sirve para ajustar la tensión de salida y RV3 es para ajuste fino, RV2 controla la corriente de salida.

R6 y R7 sirven para compensar posibles diferencias de conducción de los transistores TIP35, R9 es la resistencia de censado de corriente para disparar la protección en caso de un exceso de corriente, podría disminuirla según sus necesidades hasta unos R22 ohmios.

Consideraciones de montaje

1.- La tensión de entrada máxima será de 33 voltios, ya que el integrado de control se basa en el LM317 del cual su tensión máxima de entrada es de 35 voltios, se monta sin disipador.
2.- El valor del fusible F1 depende de la corriente de alimentación que se use, no puede ser mayor a la corriente máxima de alimentación.
3.- Los vatios de R9 depende de la corriente máxima que se desee 5 Watts para 5 Amperios, 10 Watts para 10 Amperios.
4.- U2 alimentación del ventilador es opcional, hasta 3 amperios un buen disipador es suficiente para Q1 y Q2. En caso de montarlo use un encapsulado tipo plástico y sujétalo al disipador.
5.- U3 es opcional solo si se va a usar un Voltímetro y un Amperímetro digital, use un encapsulado tipo plástico para el montaje, va sin disipador.
6.- D1 Indicador POWER-ON.
7.- D3 Indicador de cortocircuito.
8.- J2, J3, J4 y J5 son los puntos para conectar el Voltímetro y el Amperímetro, respete las polaridades de conexión.
9.- Importante estañar las pistas principales de entrada y salida de tensión, con el fin de reforzar la vida útil de las pistas si va a usar la fuente frecuentemente como fuente de corriente constante.

 

Lista de componentes

Id Identificador Empaquetado Cantidad Identificación
1 C7,C2,C5 C_Disc_D4.3mm_W1.9mm_P5.00mm 3 100nF
2 C1 CP_Radial_D10.0mm_P5.00mm 1 470uF
3 C3 C_Disc_D4.3mm_W1.9mm_P5.00mm 1 10nF
4 C4 CP_Radial_D6.3mm_P2.50mm 1 10uF
5 C6 CP_Radial_D10.0mm_P5.00mm 1 100uF
6 D1,D3 LED_D3.0mm 2 LED
7 F1 bornier2 1 5A
8 J2,J3,J4,J5,J7 1pin 5 Conn_01x01_Female
9 Q1,Q2 TO-218_SOT93_Vertical 2 TIP35
10 Q3,Q4 TO-92_Inline_Wide 2 BC547
11 R1 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal 1 2K7
12 R3 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal 1 1R
13 R4 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal 1 330R
14 R6,R7 R_Axial_DIN0617_L17.0mm_D6.0mm_P20.32mm_Horizontal 2 R22
15 R8 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal 1 1K
16 R9 R_Axial_DIN0617_L17.0mm_D6.0mm_P20.32mm_Horizontal 1 R47
17 RV1 bornier3 1 5K
18 RV2,RV3 bornier3 2 1K
19 U1 TO-220_Vertical 1 LM317
20 SW1 bornier2 1 SW_DIP_x01
21 J1 JACK_ALIM 1 Jack-DC
22 R10 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal 1 100K
23 R11 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 1 2K7
24 J6 bornier2 1 Conn_01x02_Female
25 U2 TO-220_Vertical 1 L7809
26 C8 C_Disc_D3.0mm_W1.6mm_P2.50mm 1 1nF
27 C9,C10 CP_Radial_D5.0mm_P2.50mm 2 100uF
28 U3 TO-220_Vertical 1 L7812
29 R12 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 1 2K2
30 R13 R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P7.62mm_Horizontal 1 100R

 

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