Question

Una de las más frecuentes aplicaciones que tiene el diodo es como rectificador de media onda u onda completa. La empresa Enegislluciones S.A. solicita un ingeniero que sea capaz de diseñar un circuito que le permita alimentar varios dispositivos electrónicos con 5 voltios D.C. y Las restricciones de diseño son las siguientes:

 Un transformador
 2 diodos
 Se debe acoplar un circuito que permita filtrar el voltaje A.C. convirtiendo su salida a una señal continua
 Debe incluir también un regulador que permita mantener el voltaje de salida estable
Realizar ciruito en tinkercard o circuit maker y explicar lo realizado.

Alguien que me ayude por faaaaaaaaaaaa

Answer 1

Este circuito es el de una fuente de alimentación, que como bien dice el enunciado es una de las principales aplicaciones que tiene el diodo, rectificar la tensión. Se calcula de adelante para atrás. Primero la salida es de 5Vdc con un regulador, puede ser el 7805. Este regulador necesita que la tensión de entrada esté al menos 2V por encima de la de salida.

$V_i=V_o+2V=5V+2V=7V$

Apliquémosle un factor de seguridad del 30%, la tensión filtrada queda:

$V_f=1,3.7V=9,1V$

Esa es la tensión que debe haber a la entrada del 7805.

El capacitor de filtro en realidad se elige de las curvas de Schade que corresponden a rectificadores de onda completa, pero podemos tomar como medida aproximada 2000uF por cada amperio de corriente. Y la tensión la estimamos un 50% más que la tensión filtrada:

$V_c=V_f.1,5=9,1V.1,5V=13,65V$

Tomamos para el capacitor de filtro $2200\mu Fx16V$, pero para hallar un valor más exacto hay que ir a las curvas de Schade.

Ahora para elegir el transformador, en teoría la tensión filtrada es el voltaje de pico del valor eficaz de la salida del transformador.

$v_p=V_{tr}.\sqrt{2}$

En la práctica, a plena carga la tensión filtrada suele ser el 80% de este valor pico aproximadamente (las curvas de Schade incluso conducen a eso), además nos sirve como factor de seguridad:

$V_{f}=V_{tr}.0,8\sqrt{2}\\V_{tr}=\frac{V_f}{0,8\sqrt{2}}= \frac{9,1}{0,8\sqrt{2}}=8,04V$

Como nos dicen que se usan dos diodos, el transformador tendrá que ser de tipo de punto medio y su tensión de salida ser 8V+8V, la tensión inversa máxima que deberán soportar los diodos es:

$V_{inv}=2V_{tr}.\sqrt{2}.1,5=2.8V\sqrt{2}.1,5=34,1V$

Esto es porque entre bornes extremos del transformador hay 16Vca y cuando no estén conduciendo tendrán que soportar la tensión pico de ese valor, y el 1,5 es un factor de seguridad.

Entonces resumiendo:

Transformador: 8V+8V

Diodos, 2 diodos de 1A y 50V

Capacitor 2200$\mu F$ x16V

Y el circuito queda como en la imagen adjunta.

Regulador: 7805.