Fuente Alimentación

Características Arduino:
V entrada : 7-12V
A máximo 200mA

Glosario:

• VoltiosAmperios
• Tension cortocircuitable
• Rizado máximo de carga
• Módulo de rectificación de tensión
• Módulo de regulación de tensión
• Fuente de alimentación estabilizada
• Puente retificador

Cálculo

Valor Eficaz (V_RMS)

Es el valor que tendría una tensión alterna si fuese contínua. En un transformador de 230V/9V (primario/secundario), el valor eficaz del secundario es 9V. La relación entre la tensión eficaz y la tensión de pico es la siguiente:

$V_{RMS}=\frac{V_p}{\sqrt{2}}$

Tensión Media

Es la que mediría un voltímetro en medición de continua, y se calcula:
$V_m=\frac{V_p}{\pi }$

V_p se halla de la función de valor eficaz:
$V_p=V_{RMS}\cdot \sqrt{2}$

Corriente Media

$I_m=\frac{V_m}{R_L}$

Componentes Fuentes Lineales

Fusible

El Fusible se coloca entre la entrada de 220V y el transformador. Su misión es interrumpir la electricidad si hay una subida de corriente para proteger la fuente (si el problema viniera de la instalación eléctrica) o la instalación eléctrica (si la fuente presentara un problema).

Consideraciones para elegirlo

El valor del fusible ha de ser el de la corriente nominal. Para calcularlo se usa esta ecuación:
$I_1=I_2\frac{V_2}{V_1}$
En donde:

• I₁ es la intensidad que circulará por el fusible
• I₂ es la instensidad que circulará por el secundario del transformador
• V₁ es la tensión del primario del transformardor (usualmente 230V)
• V₂ es la tensión del secundario del transformador

Con esta ecuación calculamos el valor del fusible y le tenemos que añadir un 30% al resultado.

Transformador

Transforma una tensión alterna de entrada en una tensión alterna de salida.
La relación entre la tensión de entrada y la tensión de salida va enfunción de la relación de espiras del primario (N₁) y el secundario (N₂) y se expresa con esta ecuación:
$r=\frac{V_1}{V_2}=\frac{N_1}{N_2}$
La potencia del primario será igual a la potencia del secundario porque un transformador tiene muy pocas perdidas. Según esto tenemos:
$P_1=P_2\Rightarrow V_1\cdot I_1=V_2\cdot I_2\Rightarrow \frac{V_1}{V_2}=\frac{I_1}{I_2}$
Esta ecuación nos sirve para poder calcular el valor del fusible, como hemos visto en el apartado anterior.

Tipos según bornes de salida

• Un devanado con dos bornes para el secundario por la cual tendremos la tensión de salida
• Un devanado con tres bornes. El tercer borne es una toma intermedia en el devanado que nos entrega la tensión del secundario en positivo y negativo
• Dos devanados independientes que nos entrega dos tensiones secundarias diferentes

Puente rectificador

Consideraciones para elegirlo

Hay que tener en cuenta la tensión máxima y corriente máxima del secundario mas un 30% por seguridad.

Características Datasheet

• Peak Repetitive Reverse Voltage (VRRM)
  • Tensión inversa máxima que puede ser soportada en picos de 1ms repetidos cada 10 ms por tiempo indefinido.
• Working Peak Reverse Voltage (VRWM)
  • Tensión inversa máxima que puede ser soportada por el diodo de forma continuada sin peligro de avalancha.
• DC Blocking Voltage (VR o VDC)
  • Si es alcanzada, aunque sea por una vez, el diodo puede destruirse o al menos degradar sus características eléctricas.
• Input Voltage Recommended (VR (RMS))
  • Máximo voltaje que aguanta el diodo en modo inverso
• Non-Repetitive Peak Forward Surge Current (IFSM)
  • Es el máximo pico de intensidad aplicable por una vez cada 10 minutos o más, con duración de pico de 10ms.
• Forward Voltage (per element) @IF = 1.5A (VFM)
• Maximum Average Forward Rectified Output at TA = 25ºC (IO o IF(AV))
  • the average rectified forward current at a specified temperature, usually at 60 Hz with a resistive load.
• Peak Reverse Current @TA = 25°C / At Rated DC Blocking Voltage @TA = 100°C (IRM)
  • Es la máxima corriente de fuga inversa aplicando VR
• Maximum Forward Voltage Drop per element at 1.0A DC (VF)
  • Máximo voltaje uqe soporta el diodo cuando conduce

Filtro de Red

Consideraciones para elegirlo

$C=\frac{Q}{V_{max}-V_{min}}=\frac{I_{max}T}{V_{max}-V_{min}}$

En donde:

• Vmax: Es el valor máximo de la tensión de entrada que equivale al valor de pico del secundario del transformador (Vpk).
• Vmin: Tensión mínima que queremos que tenga la tensión de entrada y que determina el rizado de la fuente.
• Imax: Intensidad máxima en el secundario.
• T: Periodo de la señal de la red, para 50Hz y rectificador de onda completa son 10 ms. En media onda seria 20 ms.
• C: Capacidad del condensador de filtro en faradios.

Documentación

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