FUENTE DE ALIMENTACION DIGITAL
CON VOLTIMETRO Y PROTECCION CONTRA CORTOS


Presentamos una fuente con apariencia y desempeño comparables a los tipos profesionales: con tensiones de salida entre 0 y 20V de hasta 1,8A, en caso de cortocircuito posee protección, e incluye un voltímetro digital.

El voltímetro digital no sólo sirve para indicar la tensión de la propia fuente sino también para mediciones externas.

DESARROLLO


Esta es una fuente regulada con tensiones de salida entre 0 y 20 V, que incluye en su salida un voltímetro digital con los integrados CA3161 y CA3162 que accionan a partir de la entrada analógica 3 displays de 7 segmentos.

Existe también una protección contra cortocircuito que reduce automáticamente la corriente de salida a 2,5mA.

Los componentes usados son todos comunes, observándose la utilización de fuente separada para el sector de voltímetro.

Este tiene entradas para tensiones de fondo de escala de 1, 10, 100 y 1000 volt continuos, lo que lo convierte en un excelente instrumento de banco de trabajo. Para la fuente se utilizaron 5 integrados, entre ellos cuatro 741, amplificadores operacionales y un 555 (timer).

El transformador tiene el primario de acuerdo con la red local o para dos tensiones, según el gusto del lector, y secundario de 12+12V x 1,8A.

El filtrado lo hace un capacitor de 4700µF que en caso de resultar difícil de obtener puede ser sustituido por dos capacitores de 2200µF en paralelo.

Los rectificadores del tipo BY127 soportan la corriente de la fuente con facilidad. Los transistores Q3 y Q4 forman un Darlington que controla la corriente principal de la fuente. Q3 debe ser montado en un buen disipador de calor. Z1 y Z2 deben tener disipaciones de 400mW y los potenciómetros son comunes de 10kohm?lineales, (P1 y P2). Los componentes P3 y P4 son trimpots de 50kohm?ó 47kohm?, que tienen por función llevar a cero el voltímetro y controlar la ganancia.

R25 es un resistor de alambre, mientras que todos los demás resistores son de 1/8 W, excepto R19, R21 a R24.

Los capacitores electrolíticos usados deben tener una tensión de trabajo de por lo menos 40V. C10 y C11 pueden tener tensión de trabajo de por lo menos 12V. Los demás capacitares son de poliéster.

En la figura 1 tenemos el circuito completo de la fuente.

El voltímetro usa un par de integrados, siendo uno el conversor analógico/digital CA3162 (CI7), y el otro un decodificador/excitador para displays CA3161 (CI8) . Los displays son del tipo FND507 ó equivalentes de cátodo común. Q6 a Q8 son del tipo BCD558 de uso general. Los resistores R21 a R24 son de 1% metal-film, con disipación de 1/4 W, ya que determinan la precisión de las mediciones. R19 es de 180 R x l/2 W.

Como dijimos, se usó una fuente separada para el voltímetro. La misma utiliza el regulador 7805 (CI6) con disipador. Los interruptores S2 y S3 son comunes y S1 es una llave HH, que en una posición sirve para indicar tensiones externas, y en la otra posición la tensión de la fuente. S4 es una llave rotativa de 2 polos x 4 posiciones, que tiene por función conmutar las escalas del voltímetro.

En las figuras 2A y 2B tenemos la sugerencia de placa de circuito impreso para este montaje.

Para usar la fuente, basta conectarla y probarla. En cuanto se la conecta, se encenderá el led 1. Cortocircuitando los terminales de salida de la fuente, guiñarán alternadamente los leds 2 y 3, indicando el problema. Si el corto fuera prolongado, se disparará CI5 cortando la corriente de salida.

Para calibrar el instrumento coloque la llave rotativa (S4) en la posición de 10V y ajuste P3 hasta que el display indique 0.00. Para regular la ganancia es preciso tener una fuente de referencia que puede ser batería o pila. Ajuste entonces P4 hasta que en el display marque el valor de la referencia conectada en la entrada.

Al usar el voltímetro pueden ocurrir algunas indicaciones de anormalidad que son:

EEE = indicación de sobreescala
---- = indicación de subescala

En el montaje es importante observar la polaridad de los componentes como diodos, capacitores, leds, y principalmente de los integrados que, de preferencia, deben ser dotados de zócalos, excepto CI6.

 
FIGURA 2b
 
Autor: Horacio Daniel Vallejo - hvquark@ar.inter.net
FIGURA 1
 
FIGURA 2a
 
MATERIALES