Los que seguís de cerca mis artículos técnicos, recordaréis que ya propuse con anterioridad en https://www.natureduca.com/blog/el-electron-es-divertido-una-fuente-de-alimentacion-semi-profesional/ la construcción de una fuente de alimentación semiprofesional. En esta ocasión, mis amigos de Caylis Informática (http://www.caylis.es/) me encargaron la construcción de una fuente de alimentación de voltaje variable, pero que pudiese suministrar un mínimo de 10 amperios.
En un principio valoré el realizar un diseño de fuente clásica, pero una vez calculado todos los costes me parecieron excesivos, especialmente en el apartado del transformador. Entonces consideré, aprovechando que en Caylis siempre disponen de fuentes de PC’s recuperadas, pero en buen estado, el diseñar sólo la parte de regulación y utilizar dos fuentes de PC, que como se sabe son de tipo conmutada. De esta forma me ahorro el transformador y una buena parte de los componentes de filtrado y regulación.
Éste es el diagrama esquemático del circuito que propongo. De la fuente A, aprovecho sólo la salida de 12V/15A, y de la fuente B aprovecho también la salida de 5V/2A. La fuente A la aislo de masa (que será virtual), pues una de sus salidas trabajará en serie con la fuente B, la cual sí tendrá su masa real conectada al chasis de la caja.
Las salidas de 12V de ambas fuentes las conecto en serie, como dije, con objeto de obtener 24V/15A, que se aplican por una parte al regulador LM317, y por otra parte a los colectores de los transistores 2N3771. El regulador pilota las bases de los transistores, permitiendo a la salida un voltaje variable y regulado entre 1,2 y 22V/15A, aproximadamente. Estos transistores soportan 30A cada uno, con lo cual si solicitamos a la fuente la máxima corriente de 15A, éstos se distribuirían entre los tres transistores permitiendo una temperatura de trabajo reducida y por tanto un mejor rendimiento.
Las resistencias de 0,1 ohm y 10 vatios situados en los emisores de los transistores, permiten que las caídas de tensión entre sus extremos equilibren las pequeñas diferencias de resistencia interna que tengan dichos transistores.
La salida de voltaje pasa antes por un display duo de voltaje y corriente. El voltaje variable lo ajustamos mediante VR1, y cuando ya tenemos en el display el voltaje deseado podemos darle salida mediante el interruptor SW4, quedando señalizado visualmente mediante el diodo led D3. Destacar, que VR1 es un potenciómetro Bourn de 10 vueltas, lo que permite un ajuste fino de todo el margen de voltaje sin necesidad de dotar al circuito de ninguna resistencia suplementaria.
Además de la salida variable, aprovecho las dos salidas fijas de 12V/15A (que son muy comunes) de cada fuente, para presentarlas como voltajes alternativos en el panel frontal (también con sus correspondientes interruptores de salida e indicadores led). Igualmente, he decidido incluir también un par de bornes en el panel frontal para disponer de una salida alternativa de la fuente B, de 5V/2A, dado que es un voltaje muy común en los equipos informáticos, y será sin duda muy útil en el taller de reparaciones.
Como se puede observar en la imagen, al fondo se encuentran las dos fuentes de PC. A la fuente A le he retirado primero su caja e instalada la placa directamente al aire, pero aislada del chasis (recordemos que su masa es virtual al funcionar en serie con la fuente B), encima de los radiadores le instalé el ventilador. Por su parte, la fuente B está montada tal cual, en su propia caja.En cuanto a los transistores, los he montado directamente en módulos radiadores de microprocesador, que disponen de su propio ventilador. Ambos módulos los aislé del chasis, y de esa forma evito tener que colocar micas aislantes a los transistores, mejorándose la superficie de contacto y disipación de calor.
En el centro puede observarse la placa donde he montado el regulador y sus componentes asociados. Al integrado LM317 le monté un radiador vertical.
Ésta es la carátula frontal de la fuente. Se pueden observar a la izquierda las dos salidas fijas de 12V/15A, con sus correspondientes interruptores de salida. En el centro el display de voltaje y corriente, con el botón de regulación a la derecha, y con el interruptor y los bornes de la salida variable debajo. A la derecha el interruptor de encendido con un neón indicador, y debajo los bornes e interruptor de la salida fija de 5V/2A. Los indicadores led de salida van instalados en las puntas de los mandos de los interruptores.
Encima de cada juego de bornes de salida también se pueden observar unos indicadores led miniatura, para controlar que las fuentes disponen de energía antes de accionar los interruptores de salida.
Finalmente, os dejo un vídeo donde explico visualmente la disposición de los componentes:
Espero vuestros comentarios y sugerencias.
Buenas.
Mando este correo para el tecnotron puesto que he visto sus temas sobre fuentes de alimentacion y me parecen entretenidos.
En mi caso me gustaria fabricar una fuente de alimentacion regulable a partir de un cargador de portatil. En mi caso seria de 19v y 4a.
He leido por internet que deberia comprar un conversor de corriente continua y un potenciometro para sustituir al regulador integrado. Tambiem me gustaria conectarle un indicador de voltaje. un conector jack de salida a un pulsador y otro de entrada para una maquina. y boton de encendido.
La verdad es que tengo bastantes dudas en como conectar todo eso para que funcione correctamente y donde colocar un led que indique averia. Si puedieras ayudarme estaria muy agradecido.
La idea es mejorar mi fuente, puesto que tengo una fuente china regulable de 0-20v a 2amp. pero cuando conecto la maquina noto que le falta potencia, y tiene bajadas de tension, eso se debe a una falta de intensidad no es asi? Aumentando la intensidad, el voltaje deberia ser estable?
Bueno, espero tu respuesta, tanto si es para ayudarme como si no es posible.
Un saludo y Gracias.
Víctor, echa un vistazo a este otro artículo mío: https://www.natureduca.com/blog/el-electron-es-divertido-una-fuente-de-alimentacion-semi-profesional/
Creo que ahí tienes todo lo que necesitas para montar tu fuente de 4 amperios. De ese artículo solo necesitas fijarte en la parte del regulador (mira el circuito y la placa de montaje). Tendrías que montar un regulador similar, pero usando el integrado LM338K, que soporta hasta 5 amperios. Dado que la fuente de continua ya la tienes (el cargador de 19V/4A), sólo tendrías que conectarla a dicho regulador y tendrías una completa fuente variable de hasta 4 amperios y un voltaje de hasta 17 voltios aproximadamente.
Allí tienes todas las explicaciones sobre ese circuito
Suerte con el montaje.
una pregunta: debo desconectar los condensadores CY de la fuente que irá aislada de masa?
Carlos, a las dos fuentes no es necesario desconectarle ningún componente, simplemente hay que asegurarse de que la fuente que actúa con masa virtual (fuente A) esté aislada del chasis, por ese motivo hay que desmontarla de su caja original y atornillara a la caja del proyecto totalmente aislada del resto. Puedes observar en el esquema que la fuente A no tiene la masa conectada al chasis del equipo, como sí sucede con la B, por eso se dice que es una masa virtual.
Una consulta, que pasa si se cortocircuita un instante la fuente se apaga como ocurre con las fuentes de PC que se protegen?
Emanuel, el integrado tiene un protector interno contra cortocircuitos, pero no recomiendo ponerlo a prueba durante mucho tiempo, ya que estamos trabajando con corrientes muy altas y los transistores de potencia siempre tienen pequeñas fugas.
Muchas gracias por la aclaraciòn, la idea en realidad no es someterlo a Cortos, solo asegurarse que si en un instantes de 1seg o 1/2 seg, sin querer uno cortocircuita por error que no se apage la misma. muchas gracias!
Emanuel, se me olvidó comentarte que la protección de la fuente original de PC no queda inhabilitada. Entendí que tu pregunta se refería al circuito añadido (integrado regulador + transistores). Efectivamente, si hay un corto franco, aparte de que entre en función el protector interno del integrado, la propia fuente puede cortar la alimentación durante un tiempo determinado (depende del diseño de cada fuente), por lo que habrá que esperar a que el termistor que detecta la temperatura de funcionamiento restaure la fuente.
Buenas, seria posible conectar una fuente mas en serie para aumentar el rango de tension regulada? en caso de que si, habria que hacer alguna reforma en los componentes? muchas gracias
Alberto, se podría aumentar el voltaje de entrada como dices, pero con este circuito no es posible regular voltajes superiores a 22V, que es el límite máximo del regulador LM317. De todas formas, con voltajes altos tendremos que sacrificar algo, como la corriente, por tanto tendríamos que bajar de 15A, o la potencia de disipación sería tan alta que más que una fuente de voltaje tendríamos una freidora.
Habría que diseñar otro circuito muy distinto a este. No tengo ninguno, pero hay muchos en la red que te pueden servir de ejemplo. Te paso un esquema de una fuente de hasta 60V, eso sí, con un máximo de 2A de corriente.
Muchas gracias, tomo nota
Hola
He tenido ocasion de ver funcionar esta fuente y me voy a contruirme una con tu permiso, pero tengo una pregunta: ¿para que usas una resistencia variable en VR2 y con que valor se deberia regular.?
Un saludo y gracias