LIBRO 1 : ALIMENTACION - INTRODUCCIÓN.
FUENTES PARA LABORATORIO

La meta del presente libro es ofrecer algunas posibilidades para la construcción de fuentes para uso en laboratorio, ya sea de aficionados o bien un taller de reparaciones, donde las aplicaciones son generalmente la prueba de plaquetas y la puesta en marcha de equipos, experimentales o no. El objetivo primordial de estas fuentes de alimentación debe ser  su versatilidad; deben estar capacitadas para proveer una tensión dentro de un rango usual y suministrar una corriente máxima, con lo cual queda  determinada la potencia máxima que se le podra requerir.

Los valores más corrientes en estas aplicaciones de laboratorio son: Tensión entre 0 y 50 volts, y corriente hasta 3 amperes. Suelen presentarse casos en los que se requieren más de 150 watts de potencia o mayor sumistro de corriente, debiéndose recurrir a diseños más específicos para estas ocasiones. Se presentan aquí distintos tipos de fuentes de alimintación: regulables o fijas, con o sin protección contra cortocircuitos, con distintas tecnologías de diseño. Pero antes de entrar en su detalle hablemos de generalidades sobre fuentes de tensión. Básicamente una fuente de alimentación se compone de tres partes principales: el transformador de poder, un circuito de rectificación y un filtro. El transformador es el que suministra un determinado porcenaje de la tensión de línea; el circuito rectificador dar  una señal positiva, negativa o ambas en el caso de la fuente partida, según se requiera y el filtro la hace  más o menos constante. Como resultado se obtendrá a partir de la tensión alterna de línea una tensión contínua de las características deseadas para cada caso. La figura 1 muestra el diagrama en bloques de la fuente básica y la característica tensión-corriente ideal en confrontación con la real.

fig1

Tomaremos el primer bloque, correspondiente al transformador de poder. Se trata de un circuito magnético compuesto por dos bobinados con núcleo de hierro; cada bobinado posee el número de vueltas necesario para lograr la relación de transformación deseada para obtener determinado porcentaje de la tensión de línea. Es poco probable que alguien desee realizar su propio transformador, pues su diseño requiere cálculos de ingeniería bastante complicados para obtener un dispositivo caro y según la meticulosidad del armado, apenas más confiables que los de venta corriente; pero existe la posibilidad de recurrir a una empresa que los realice por pedido, de modo que describiremos algunos factores para tener en cuenta en un transformador.

fig2

En la figura 2 se encuentra el circuito equivalente básico del transformador, donde figuran los parámetros principales usados en los cálculos:

Rd1:resistencia del arrollamiento primario,

R'd2:resistencia del arrollamiento secundario referida al primario,

Ld1:inductancia de inducción primaria,

L'd2:inductancia de inducción secundaria referida al primario,

Lm:inductancia de magnetización,

Rfe:resistencia de pérdidas en el núcleo,

Rl:resistencia de carga referida al primario,

E1:tensión del primario,

I1:corriente del primario,

Io:corriente de magnetización.

El primero de los factores es el rendimiento, dado por la potencia sobre la carga, Pc y la potencia de entrada, Pi de la siguiente manera: Rendimiento ć = Pc / Pi

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