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Fuente de 1,2 a 24 V x 3 A con el LM350T (ART622S)

Una excelente fuente variable para la bancada con capacidad para suministrar corrientes hasta 3 A puede ser elaborada fácilmente, con pocos componentes, utilizando el circuito integrado LM350T. En realidad, esta es una de las fuentes más versátiles con las que el lector puede contar en su banco. Ella es una de las muchas fuentes que el lector encontrará en el libro Fuentes de Alimentación de mi autoría. Ver en la sección de Libros Nacionales más sobre este libro.

El circuito integrado LM350 consiste en un regulador de tensión lineal, que también puede ser configurado como regulador de corriente, capaz de alimentar cargas hasta 3 A. En la figura 1 tenemos los pinos de este componente.

Observe que, a diferencia de muchos reguladores de tensión comunes, el perno central no es el ajuste (Adj), sino la salida. Esto se justifica, ya que en componentes de potencia, el perno central también se conecta al tabulador (aleta) para ayudar en la disipación de calor del componente, que debe montarse en radiador de calor. El sufijo T de este componente indica la envoltura TO-220, ya que existe el mismo con otro componente en envoltorio metálico TO-5.

 

Figura 1 - Pinos del LM350-T.
Figura 1 - Pinos del LM350-T.

 

El circuito integrado LM350 también tiene recursos importantes para la elaboración de fuentes como la protección contra cortocircuitos, el shut-down o apagado cuando hay sobrecalentamiento, además de proporcionar excelente regulación que se refleja en la fuente descrita.

Se observa que el LM350-T posee un diodo zener interno de 1,2 V de referencia, de ahí que esta sea la tensión mínima del circuito, pues cuando el AD está aterrizado, como mínimo del ajuste, el diodo en cuestión permanece en el circuito fijando en este valor la tensión mínima de salida.

Montaje

En la figura 2 tenemos el diagrama completo de la fuente.

 

Figura 2 - Diagrama completo de la fuente.
Figura 2 - Diagrama completo de la fuente.

 

Su montaje se puede hacer basándose en un puente de terminales (ya que el circuito no es crítico) o en una placa de circuito impreso, con el patrón mostrado en la figura 3.

 

Figura 3 - Montaje utilizando placa de circuito impreso.
Figura 3 - Montaje utilizando placa de circuito impreso.

 

Observamos que, en el caso de la placa de circuito impreso, las sendas por donde pasan las corrientes más intensas deben ser mantenidas anchas. Es costumbre dejar al menos 1 mm de ancho para cada amperio, lo que implica en las sendas de 3 mm para las corrientes principales suministradas por esta fuente.

El transformador es el componente que básicamente determinará la tensión máxima de salida. La tensión máxima de salida será aproximadamente 2 V por debajo de la tensión de entrada del circuito. Esta tensión también dependerá del valor de P1 que puede ser de 2,2 k ohms a 4,7 k ohms.

También es importante que el transformador sea de buena calidad, siendo realmente capaz de suministrar una corriente de 3 A, principalmente con las tensiones más altas de salida. Un transformador de mala calidad puede presentar una caída de tensión cuando se solicitan corrientes más intensas, afectando así a las tensiones más altas de salida.

El circuito integrado debe montarse en un buen radiador de calor, y si es posible incluso fuera de la caja. Las posiciones de todos los componentes polarizados, diodos, capacitores electrolíticos y otros, deben ser observadas.

Para indicar la tensión de salida, existen varias opciones como, por ejemplo, un indicador analógico que consiste en un microamperímetro de 0-200 uA con un resistora de 10 k ohms en serie con un trimpot de 100 k ohms. Un miliamperímetro de 0-1 mA también se puede utilizar con la misma finalidad y la calibración se obtendrá sobre la base de las indicaciones de un multímetro común.

Otra posibilidad consiste en utilizar un módulo digital de 3 ½ dígitos como los que pueden obtenerse con base en el circuito integrado 7106 (Intersil). Estos módulos se pueden configurar fácilmente como voltios digitales de buena precisión. Finalmente, una solución interesante (e incluso económica), consiste en embutir en la caja de la fuente un multímetro de bajo costo, del tipo que puede incluso ser encontrado en supermercados, fijando su escala en DC volts y usando sus indicaciones de salida, según muestra la figura 4.

 

Figura 4 - Utilizando un multímetro común como voltímetro para indicar la tensión de salida.
Figura 4 - Utilizando un multímetro común como voltímetro para indicar la tensión de salida.

 

La salida de tensión se puede realizar a partir de bornes (rojo y negro), al tipo que posee también encaja para los tapones plátanos.

Así, el lector puede todavía contar con un par de cables (rojo y negro) con garras jacaré, facilitando su conexión en la fuente y alimentación de circuitos externos, como muestra la figura 5.

 

Figura 5 - Cables con garras son útiles para usar la fuente en la alimentación de aparatos diversos.
Figura 5 - Cables con garras son útiles para usar la fuente en la alimentación de aparatos diversos.

 

 

Prueba y uso

Terminada el montaje, compruébela con cuidado y si todo está en orden, conecte su fuente de alimentación a la red de energía. Para pruebas iniciales conecte un multímetro en la salida y como carga un resistor de 15 ohms a 50 ohms x 10 W en la salida. Al conectar la fuente, la tensión indicada por el multímetro debe aumentar hasta el valor máximo previsto. Si se detiene antes de lo esperado, puede ser señal de que el transformador no proporciona realmente la corriente máxima esperada.

Para usar, siempre respete la corriente máxima que la fuente puede suministrar y observe la polaridad de la conexión del circuito alimentado pues, una inversión accidental puede causar su quema. Nunca cambie de tensión de alimentación de una carga sensible, como un aparato electrónico, cuando esté conectado a la fuente. Siempre apague antes la carga, cambie la tensión y luego vuelva a encenderla.

 

CI-1 - LM350T - circuito integrado, regulador de tensión

D1, D2 - 1N5404- diodos rectificadores de silicio

D3 - 1N4002 - diodo rectificador de silicio

LED1 - LED rojo común

C1 - 4 700 uF o 10 000 uF x 40 V - capacitor electrolítico

C2 - 100 nF - capacitor de cerámica

C3 - 100 uF x 36 V - capacitor electrolítico

R1 - 2,7 k ohms x 1/8 W - resistor - rojo, violeta, rojo

R2 - 220 ohms x ½ W - resistor - rojo, rojo, marrón

R3 - 10 k ohms x 1/8 W - resistor - marrón, negro, naranja

M1 - 100 uA - indicador de bobina móvil

T1 - Transformador con primario según la red local y secundario de 22,5 a 25 V con corriente de 3 A - ver texto

P1 - 4,7 k ohms - potenciómetro lin o log

P2 -100 k ohms - trimpot

S1 - Interruptor simple

F1 - 1 A - fusible

 

Varios:

Placa de circuito impreso, cable de alimentación, soporte para fusible, caja para montaje, radiador de calor para el circuito integrado, hilos, soldadura, etc.

 

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