¿Cómo hacer una fuente de alimentación variable?

Cada componente eléctrico del mundo necesita directa o indirectamente energía para funcionar. Para suministrar la energía requerida, se utiliza un dispositivo conocido como fuente de alimentación. Una fuente de alimentación es una unidad eléctrica cuyo trabajo es proporcionar energía a cargas eléctricas. La función de una fuente de alimentación es tomar voltaje de entrada de la fuente y suministrar el voltaje requerido para alimentar las cargas conectadas al terminal de salida. Una unidad de fuente de alimentación de uso general se utiliza en hogares, oficinas, universidades, etc. Toma una entrada de 220 V de la red eléctrica y tiene varios terminales de salida para alimentar cargas que no requieren alto voltaje. El terminal de salida es principalmente de 5 V fijo, 12 V y variable de 0-30 V.

¿Cómo hacer una pequeña unidad de fuente de alimentación?

La fuente de alimentación es la parte más esencial de cualquier proyecto para hacer funcionar todo el hardware. Comencemos y recopilemos más datos para iniciar el proyecto. Haremos una placa de circuito impreso (PCB) para este proyecto.

Paso 1: Recolectar los componentes

El mejor enfoque para iniciar cualquier proyecto es hacer una lista completa de componentes. Esta no sólo es una forma inteligente de iniciar un proyecto sino que también nos ahorra muchos inconvenientes a mitad del proyecto. A continuación se proporciona una lista de componentes, que están muy fácilmente disponibles en el mercado:

Paso 2: estudiar los componentes

Como ahora tenemos una lista completa de todos los componentes, avancemos un paso y realicemos un breve estudio de todos los componentes.

A Transformador es un dispositivo eléctrico pasivo que se utiliza para aumentar o disminuir el voltaje alterno en aplicaciones de energía eléctrica. Hay dos tipos de transformadores, un transformador reductor y un transformador elevador. Aquí estamos usando un transformador reductor. Este tipo de transformador es el más común de utilizar en electrodomésticos porque reduce el alto voltaje de la red principal a 12V. Primero se hace el circuito y luego se corre para tomar todas las medidas. La construcción básica de un transformador consta de una bobina y dos devanados, un devanado primario y un devanado secundario. En un transformador reductor, los devanados primarios son mayores que los devanados secundarios, lo que ayuda a reducir el voltaje primario al voltaje secundario.

A diodo Es un componente eléctrico cuya función es conducir corriente unidireccional. Hemos realizado un puente rectificador utilizando cuatro diodos en nuestro circuito. Un puente rectificador es un rectificador de onda completa que convierte corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). Cuando el voltaje de CA pasa a través del puente rectificador, durante el primer medio ciclo, dos de sus diodos se polarizan directa y dos de ellos se polarizan inversamente, lo que resulta en la conducción de un ciclo. Durante la segunda mitad del ciclo, los diodos que antes tenían polarización inversa ahora pasan a tener polarización directa y los otros dos pasan a tener polarización inversa, lo que hace que el otro medio ciclo aparezca en positivo. El resultado final es una onda DC.

7805 Regulador de tensión: Los reguladores de voltaje tienen una importancia significativa en los circuitos eléctricos. Incluso si hay fluctuaciones en el voltaje de entrada, este regulador de voltaje proporciona un voltaje de salida constante. Podemos encontrar la aplicación del 7805 IC en la mayoría de los proyectos. El nombre 7805 tiene dos significados: “78” significa que es un regulador de voltaje positivo y “05” significa que proporciona 5 V como salida. Entonces nuestro regulador de voltaje proporcionará un voltaje de salida de +5V. Este IC puede manejar una corriente de alrededor de 1,5 A. Se recomienda un disipador de calor para proyectos que consumen más corriente. Por ejemplo, si el voltaje de entrada es de 12 V y consume 1 A, entonces (12-5) * 1 = 7 W. Estos 7 vatios se disiparán en forma de calor.

LM317 También es un regulador de voltaje pero no es fijo. Es un regulador de voltaje lineal ajustable. Puede manejar hasta 1,5 A de corriente y puede regular el voltaje desde 1,25 V hasta aproximadamente 37 voltios. Necesita una resistencia externa para variar el voltaje. Tiene muchas aplicaciones, por ejemplo, se utiliza en controladores de motores, bancos de energía, cargadores, conmutadores ethernet, etc.

Paso 3: Simular el circuito

Antes de realizar el circuito es mejor simular y examinar todas las lecturas en un software. El software que vamos a utilizar es el Suite de diseño Proteus. Proteus es un software en el que se simulan circuitos electrónicos. Primero se hace el circuito y luego se corre para tomar todas las medidas. La construcción básica de un transformador consta de una bobina y dos devanados, un devanado primario y un devanado secundario. En un transformador reductor, los devanados primarios son mayores que los devanados secundarios, lo que ayuda a reducir el voltaje primario al voltaje secundario.

Para descargar el software, haga clic aquí.

1. Después de descargar e instalar el software Proteus, ábralo. Abra un nuevo esquema haciendo clic en Estado Islámico icono en el menú.
   

   

2. Cuando aparezca el nuevo esquema, haga clic en el PAG icono en el menú lateral. Esto abrirá un cuadro en el que podrá seleccionar todos los componentes que se utilizarán.
   

   

3. Ahora escriba el nombre de los componentes que se utilizarán para realizar el circuito. El componente aparecerá en una lista en el lado derecho.
   

   

4. De la misma manera que arriba, busque todos los componentes. Aparecerán en el Dispositivos Lista.
   

   

5. Ahora ya hemos hecho todo el circuito en software. Simulémoslo y verifiquemos si el resultado que estamos obteniendo es el deseado o no. Queremos obtener 5V fijos en un terminal y variables de 0 a 12V en el segundo terminal. Para ello conectaremos un voltímetro y tomaremos todas las lecturas. Primero, configuraremos el voltaje de la fuente principal de voltaje de CA. a 220V y su frecuencia a 50Hz. Para cambiar la salida del segundo terminal, deslizaremos el mando de pot-hg que es nuestra resistencia variable.
   

   

Paso 4: hacer un diseño de PCB

Como vamos a crear el circuito de hardware en una PCB, primero debemos hacer un diseño de PCB para este circuito.

1. Para realizar el diseño de PCB en Proteus, primero debemos asignar los paquetes de PCB a cada componente del esquema. para asignar paquetes, haga clic derecho en el componente al que desea asignar el paquete y seleccione Herramienta de embalaje.
   

   

2. Haga clic en la opción ARIES en el menú superior para abrir un esquema de PCB.
   

   

3. Desde la Lista de componentes, coloque todos los componentes en la pantalla en el diseño que desee que se vea su circuito.
4. Haga clic en el modo de seguimiento y conecte todos los pines que el software le indica que conecte apuntando con una flecha.
5. Cuando todo el diseño esté hecho, se verá así.
   

   

Paso 5: hacer el hardware

Como ahora hemos simulado el circuito en el software y está funcionando perfectamente bien. Ahora avancemos y coloquemos los componentes en la PCB. Una PCB es una placa de circuito impreso. Es un tablero totalmente recubierto de cobre por un lado y totalmente aislante por el otro. Hacer el circuito en la PCB es comparativamente un proceso largo. Después de simular el circuito en el software y realizar el diseño de la PCB, el diseño del circuito se imprime en papel manteca. Antes de colocar el papel manteca en la placa PCB, use el raspador de PCB para frotar la placa de modo que la capa de cobre en la placa disminuya desde la parte superior de la placa.

Luego se coloca el papel manteca sobre la placa PCB y se plancha hasta que el circuito quede impreso en la placa (tarda aproximadamente cinco minutos).

Ahora, cuando el circuito está impreso en la placa, se sumerge en FeCl.₃ solución de agua caliente para eliminar el exceso de cobre de la placa, solo quedará el cobre debajo del circuito impreso.

Después de eso, frote la placa PCB con el raspador para que el cableado quede prominente. Ahora taladre los agujeros en los lugares respectivos y coloque los componentes en la placa de circuito.

Suelde los componentes en la placa. Finalmente verifique la continuidad del circuito y si se presenta discontinuidad en algún lugar desolde los componentes y vuelva a conectarlos.

Paso 6: Probar el circuito

Ahora el hardware está completamente listo. Hagamos una prueba y midamos los voltajes. conecte los terminales primarios del transformador a la fuente humana para encenderlo. Conecte un LED con una resistencia de 1k-ohm al terminal de salida de 5V de la fuente de alimentación y un pequeño motor de CC al terminal de salida variable. Enciende la red eléctrica y verás que el led se iluminará. Para probar el voltaje variable, cambie la perilla de la resistencia variable. Con el cambio en la resistencia de la resistencia variable, la velocidad del motor debería cambiar. Si todo esto sucede, significa que hemos creado una buena fuente de alimentación que puede usarse para diferentes propósitos, por ejemplo, cargar baterías, ejecutar pequeños proyectos escolares, encender juguetes, etc.