Cada componente eléctrico del mundo necesita directa o indirectamente la 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 el voltaje de entrada de la fuente y suministrar el voltaje requerido para alimentar las cargas conectadas al terminal de salida. Se utiliza una fuente de alimentación de uso general en hogares, oficinas, universidades, etc. Toma una entrada de 220V de la red eléctrica y tiene varios terminales de salida para encender cargas que no requieren alto voltaje. El terminal de salida es principalmente de 5 V, 12 V fijos y 0-30 V variable.
Fuente de alimentación
¿Cómo hacer una unidad de fuente de alimentación pequeña?
La fuente de alimentación es la parte más esencial de cualquier proyecto para ejecutar todo el hardware. Comencemos y recopilemos más datos para comenzar el proyecto. Haremos una placa de circuito impreso (PCB) para este proyecto.
Paso 1: recopilar los componentes
El mejor enfoque para iniciar cualquier proyecto es hacer una lista completa de componentes. Esta no solo es una forma inteligente de iniciar un proyecto, sino que también nos ahorra muchos inconvenientes en medio del proyecto. A continuación se ofrece una lista de componentes, que se encuentran fácilmente disponibles en el mercado:
- Transformador reductor
- 1n4007 (4 piezas)
- Regulador de voltaje 7805
- Regulador de voltaje LM317
- Condensador 2200uF
- Condensador 100F
- Condensador 0.33uF
- Resistencia de 240 ohmios
- Potenciómetro de 10k Ohm
- Placa de circuito impreso
- Kit de soldador
- Taladro pequeño
- FECl3
- Raspador de PCB
Paso 2: estudiar los componentes
Como ahora, tenemos una lista completa de todos los componentes, avancemos un paso y revisemos un breve estudio de todos los componentes.
A Transformador es un dispositivo eléctrico pasivo que se utiliza para aumentar o disminuir la tensión alterna 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 para ser utilizado en electrodomésticos porque reduce el alto voltaje de la red principal a 12V. Primero se hace el circuito y luego se ejecuta 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 secundario.
Transformador
A diodo es un componente eléctrico cuya función es conducir corriente unidireccional. Hemos hecho un puente rectificador usando cuatro diodos en nuestro circuito. Un puente rectificador es un rectificador de onda completa que convierte la 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 hacia adelante y dos de ellos se polarizan en sentido inverso, lo que resulta en la conducción de un ciclo. Durante la segunda mitad del ciclo, los diodos que antes tenían polarización inversa, ahora se polarizan hacia adelante y los otros dos se polarizan inversamente, por lo que el otro medio ciclo aparece en positivo. El resultado final es una onda de CC.
Puente rectificador
7805 Regulador de voltaje: Los reguladores de voltaje tienen una importancia significativa en los circuitos eléctricos. Incluso si hay una fluctuación 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 significa dos significados, “78” significa que es un regulador de voltaje positivo y “05” significa que proporciona 5V como salida. Entonces, nuestro regulador de voltaje proporcionará un voltaje de salida de + 5V. Este IC puede manejar corriente alrededor de 1.5A. 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.
Regulador de voltaje
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 motor, bancos de energía, cargadores, conmutadores ethernet, etc.
LM317
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 ejecuta 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 secundario.
Para descargar el software, haga clic aquí.
- Después de descargar e instalar el software Proteus, ábralo. Abra un nuevo esquema haciendo clic en el ISIS icono en el menú.
ISIS
- Cuando aparezca el nuevo esquema, haga clic en el PAGS icono en el menú lateral. Esto abrirá un cuadro en el que puede seleccionar todos los componentes que se utilizarán.
Nuevo esquema
- Ahora escriba el nombre de los componentes que se utilizarán para hacer el circuito. El componente aparecerá en una lista en el lado derecho.
Buscando componentes
- De la misma forma que arriba, busque todos los componentes. Aparecerán en el Dispositivos Lista.
Lista de componentes
- Ahora como hemos hecho todo el circuito en software. Simulémoslo para comprobar si la salida que estamos obteniendo es la deseada o no. Queremos obtener 5V fijos en un terminal y una variable 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 de voltaje CA principal a 220V y su frecuencia a 50Hz. Para cambiar la salida del segundo terminal, deslizaremos el mando de puede HG que es nuestra variable resistente.
Tomando lecturas
Paso 4: hacer un diseño de PCB
Como vamos a hacer el circuito de hardware en un PCB, primero debemos hacer un diseño de PCB para este circuito.
- Para hacer el diseño de PCB en Proteus, primero debemos asignar los paquetes de PCB a cada componente en el esquema. para asignar paquetes, haga clic con el botón derecho del mouse en el componente al que desea asignar el paquete y seleccione Herramienta de embalaje.
Asignar paquetes
- Haga clic en la opción ARIES en el menú superior para abrir un esquema de PCB.
Aries
- Desde la Lista de componentes, coloque todos los componentes en la pantalla en un diseño que desee que se vea su circuito.
- Haga clic en el modo de seguimiento y conecte todos los pines que el software le indica que conecte apuntando con una flecha.
- Cuando se haga todo el diseño, se verá así.
Diseño de PCB
Paso 5: hacer el hardware
Como ahora hemos simulado el circuito en el software y está funcionando perfectamente bien. Ahora sigamos adelante y coloquemos los componentes en PCB. Un PCB es una placa de circuito impreso. Es un tablero totalmente revestido de cobre por un lado y totalmente aislante por el otro. Hacer el circuito en la PCB es comparativamente un proceso largo. Una vez que se simula el circuito en el software y se realiza su diseño de PCB, el diseño del circuito se imprime en un papel de mantequilla. Antes de colocar el papel de mantequilla en la placa de circuito impreso, utilice el raspador de circuito impreso para frotar la placa de modo que la capa de cobre a bordo se reduzca desde la parte superior de la placa.
Quitar la capa de cobre
Luego, se coloca el papel manteca en la placa PCB y se plancha hasta que el circuito se imprime en la placa (tarda aproximadamente cinco minutos).
Planchar la placa PCB
Ahora, cuando el circuito está impreso en la placa, se sumerge en el FeCl3solución de agua caliente para eliminar el cobre sobrante del tablero, solo quedará el cobre debajo del circuito impreso.
Grabado de PCB
Después de eso, frote la placa PCB con el raspador para que el cableado sea prominente. Ahora taladre los agujeros en los lugares respectivos y coloque los componentes en la placa de circuito.
Perforación de agujeros en la placa PCB
Suelde los componentes en la placa. Finalmente, verifique la continuidad del circuito y si ocurre discontinuidad en algún lugar desolde los componentes y vuelva a conectarlos.
Comprobación de la continuidad del circuito
Paso 6: Prueba del circuito
Ahora el hardware está completamente listo. Hagamos una prueba y midamos los voltajes. conecte los terminales primarios del transformador a la fuente del hombre para encenderlo. Conecte un LED con una resistencia de 1k-ohm al terminal de salida de 5 V de la fuente de alimentación y un pequeño motor de CC al terminal de salida variable. Encienda la red y verá que el led se ilumina. 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 hecho una buena fuente de alimentación que se puede utilizar para diferentes propósitos, por ejemplo, cargar baterías, ejecutar pequeños proyectos escolares, encender juguetes, etc.
