Fuente de poder regulable con el LM317T

Explicación del Circuito

Este circuito convierte una entrada de 28V AC en una salida ajustable de 1.25V a 37V DC con una corriente máxima de 1.5A.

Utiliza el regulador de voltaje LM317T, que permite ajustar la salida para adaptarse a diferentes necesidades de proyectos electrónicos.

Esto lo convierte en una excelente herramienta para principiantes y profesionales que desean una fuente de poder versátil y confiable para probar y desarrollar sus circuitos.

Funcionamiento de Cada Sección del Circuito

1. Conector de Entrada y Rectificación (AC a DC)

1. • La entrada de 28V AC se conecta al circuito a través del conector KF301-2P. Este rango de entrada permite flexibilidad en la selección del transformador, adaptándose a distintas aplicaciones.

1. • Un puente rectificador compuesto por diodos FR157 convierte la corriente alterna en corriente directa pulsante. Estos diodos, que soportan hasta 1.5A cada uno, garantizan una rectificación adecuada y confiable para el circuito.

2. Filtro de Capacitores (2,200µF x 63V)

2. • Dos condensadores de 2,200µF en paralelo filtran el rizado (ripple) de la señal DC después de la rectificación, proporcionando una corriente más estable para el regulador LM317T.

2. • Esta capacidad total de 4,400µF asegura una señal limpia, reduciendo las fluctuaciones en la salida DC, lo que es esencial para alimentar circuitos de forma estable.

3. Indicador de Energía

3. • Un LED en serie con una resistencia de 2.2kΩ (1W) actúa como indicador visual de que el circuito está encendido. Este LED permite verificar fácilmente si el circuito está recibiendo energía sin necesidad de instrumentos adicionales.

4. Regulador de Voltaje LM317T

4. • El LM317T regula y ajusta el voltaje de salida dentro del rango de 1.25V a 37V DC, utilizando un potenciómetro de 5kΩ en combinación con una resistencia fija de 240Ω para el ajuste preciso del voltaje.

4. • Diodo de Protección 1N4007: Un diodo entre la salida y entrada del LM317T protege al regulador contra posibles picos de voltaje inverso, previniendo daños al componente y asegurando mayor durabilidad.

5. Filtro de Salida y Protección

5. • Dos condensadores de 10µF y 1µF en la salida estabilizan aún más el voltaje, eliminando cualquier ruido o fluctuación residual.

5. • Un segundo diodo 1N4007 protege la salida del regulador, evitando que posibles corrientes inversas afecten la estabilidad del LM317T.

6. Indicador de Salida

6. • Un segundo LED en serie con una resistencia de 2.2kΩ (1W) indica la presencia de voltaje en la salida, proporcionando una confirmación visual de que la salida está activa.

7. Conector de Salida

7. • La salida regulada de 1.25V a 37V DC está disponible en el conector KF301-2P, lista para alimentar dispositivos y proyectos que requieren un voltaje ajustable y estable.

Selección del Transformador y sus Efectos en el Voltaje de Salida

Este circuito permite el uso de transformadores de 12 a 28V AC. La selección del transformador afecta directamente el voltaje máximo que se puede obtener en la salida:

• Transformador de 12V AC: Proporciona aproximadamente 16V DC después de la rectificación y filtrado. Con esta entrada, el voltaje de salida máximo del LM317T será alrededor de 13V DC, adecuado para aplicaciones de bajo voltaje.

• Transformador de 20V AC: Proporciona aproximadamente 28V DC después de la rectificación y filtrado, lo que permite una salida regulada de hasta 25V DC.

• Transformador de 28V AC: Proporciona aproximadamente 39.6V DC después de la rectificación, lo cual permite alcanzar el máximo de 37V DC en la salida. Este es el valor de entrada ideal si se desea usar todo el rango de ajuste del LM317T.

Para obtener la corriente máxima de 1.5A en la salida DC, el transformador debe suministrar al menos 2A en AC, compensando las pérdidas en la rectificación y regulación.

Ventajas para Principiantes y Uso en Proyectos Electrónicos

Este circuito es ideal para quienes están comenzando en electrónica, ya que permite ajustar el voltaje de salida para adaptarse a diferentes componentes y proyectos. 

Es una herramienta de aprendizaje práctica, que ayuda a los usuarios a experimentar con diferentes voltajes de forma segura y confiable. 

Los indicadores LED de entrada y salida ofrecen confirmación visual del estado del circuito, lo cual es útil tanto para principiantes como para usuarios avanzados.

Conclusión

Este diseño proporciona una fuente de poder regulable, ideal para laboratorios de electrónica y bancos de pruebas. La capacidad de ajuste de 1.25V a 37V DC (dependiendo del transformador) lo hace versátil para múltiples aplicaciones. 

Con un transformador de 28V AC, se puede aprovechar el máximo de 37V DC, mientras que con transformadores de menor voltaje, la salida se ajustará proporcionalmente a un nivel seguro para probar componentes y circuitos.

Descripción General del Circuito

Este es un circuito de conexión de un transformador que convierte una tensión de entrada de 220V AC en el primario a una salida de 28V AC en el secundario con una corriente máxima de 2A. Está diseñado para disminuir la tensión de la red doméstica a un nivel más seguro y útil para aplicaciones de menor voltaje, manteniendo un límite de corriente en el secundario.

Componentes Principales y Función

1. SW1 (Interruptor de encendido):

   • Especificación: 220V AC, 10A.

   • Función: Permite la conexión y desconexión manual del circuito. Cuando se cierra el interruptor, se suministra la tensión de 220V al primario del transformador.

2. F1 (Fusible en el Primario):

   • Especificación: 0.6A.

   • Función: Protege el circuito del lado primario del transformador (220V AC) contra sobrecorrientes que podrían dañar los componentes. Si la corriente excede 0.6A debido a un fallo o cortocircuito, el fusible se funde y corta el suministro.

3. T1 (Transformador):

   • Función: Transforma la tensión de 220V AC en el primario a 28V AC en el secundario, con una relación de transformación adecuada para esta conversión. También aísla eléctricamente el lado primario (alto voltaje) del secundario (bajo voltaje) para mayor seguridad.

   • Especificación de Salida: 28V AC con una corriente nominal de 2A en el secundario, lo que indica una potencia máxima de 56W.

4. F2 (Fusible en el Secundario):

   • Especificación: 2.5A.

   • Función: Protege el circuito en el lado secundario del transformador. Si la corriente en el secundario supera los 2.5A, el fusible se funde, evitando daños al transformador y posibles dispositivos conectados en la salida.

Análisis del Funcionamiento

1. Encendido:

   • Al cerrar el interruptor SW1, se aplica la tensión de 220V AC al lado primario del transformador T1.

2. Reducción de Voltaje:

   • El transformador reduce esta tensión de 220V AC a 28V AC en su secundario, manteniendo la frecuencia de la señal (en este caso, 50 o 60 Hz, dependiendo de la red de energía).

3. Protección Primaria (F1):

   • El fusible F1 en el primario está dimensionado para proteger el transformador de sobrecargas en el lado de 220V. Un valor de 0.6A es adecuado, ya que el consumo de corriente en el primario será considerablemente menor que en el secundario debido a la relación de transformación de corriente inversamente proporcional al voltaje (aproximadamente una reducción de 8 veces la corriente).

4. Protección Secundaria (F2):

   • El fusible F2 en el secundario está dimensionado para permitir un máximo de 2.5A. Esto es ligeramente superior a la corriente nominal de salida (2A), permitiendo un margen pequeño ante picos transitorios sin que se funda de inmediato.

5. Salida:

   • La salida del transformador es de 28V AC a 2A, adecuada para aplicaciones de baja tensión que requieran hasta 56W de potencia. Esta salida AC puede conectarse directamente a dispositivos que funcionen con corriente alterna o pasar por un rectificador para convertirla en DC si el equipo lo necesita.

LISTA DE MATERIALES

2 Resistencias de 2.2KΩ x 1 W

1 Resistencia de 240Ω x 1/2 W

1 Potenciómetro de 5KΩ

1 Perilla para el potenciómetro *

2 Diodos rectificadores 1N4007

4 Diodos rectificadores FR157

2 Diodos Led

2 Condensadores electrolíticos de 2.200uf x 63V

1 Condensador electrolítico de 10uf x 50V

1 Condensador electrolítico de 1uf x 50V

1 Condensador cerámico de 100nf (104)

1 Regulador de voltaje LM317T

2 Borneras para PCB KF301-2P

2 Conectores KF2510-2P para PCB

1 Conector KF2510-3P para PCB

1 Disipador de calor 34*12*25mm 

1 Interruptor de 220V AC

1 Fusible 3A

1 Porta fusible

1 Transformador de 220V o 110V AC a 25V AC x 2A