Fuente De Alimentacion Bipolar

Esta fuente de alimentación es un proyecto muy útil para estudiantes de ingeniería, o personas que no quieren invertir en una costosa fuente para sus proyectos de electrónica o para alimentar algún circuito.

La fuente tiene dos salidas que proporcionan voltajes fijos, una a 5 V, y la otra a 9 V. También cuenta con una salida de voltaje variable de +20 V a -20 V.

Adicionalmente en este Instructable encontrarás los archivos para fabricar con corte láser un sencillo gabinete en el que podrás colocar el circuito de tu fuente de alimentación.

Material:

1 Transformador de 120 VCA a 24 VCA de salida con derivación central, y 1 A.

1 Fusible a 1 A

1 Porta fusible

1 Interruptor de palanca (opcional)

1 Clavija (opcional) o clavija con cable

2 m de cable del No.18

1 Puente de diodos a 1 A (pueden ser 4 diodos 1N4001 o similares)

2 Capacitor electrolítico de 1000 µF a 50 V

6 Capacitor cerámico de 100 nF (0.1 µF)

1 Capacitor de 100 µF

1 Resistencia de 330 Ω

2 Resistencia de 220 Ω

1 LED (cualquier color)

1 LM7812

1 LM7805

1 LM317

1 LM337

2 Potenciómetro de 5 kΩ

1 Placa fenólica de 10 x 10 cm o de 15 x 15 cm

1 Gabinete (puedes descargar el archivo para fabricar uno sencillo con corte láser al final de este paso)

Cloruro férrico

Alcohol o Acetona

Papel couché

Plancha

Taladro

Step 1: Diseña El Circuito Impreso Para Tu Placa

Realiza las conexiones de tu circuito en cualquier programa para diseño de placas para circuito impreso según la imagen del circuito. En caso de que no cuentes con un programa de diseño de circuitos, o no quieras diseñar tu propio circuito, puedes descargar el que se utilizó para elaborar este Instructable, para que puedas seguir todos los pasos sin contratiempos.

Step 2: Imprime Las Pistas Para Tu PCB

Genera tu PCB e imprime. La impresión debe ser hecha con impresora láser, ya que se requiere el tóner.

Si estás usando el archivo que se proporcionó en el paso anterior, no es necesario imprimir en espejo. Si diseñaste tu propio circuito, es posible que requieras imprimir el circuito en espejo.

Recorta la impresión del PCB.

Step 3: Transfiere La Impresión a La Placa

Limpia la placa fenólica con alcohol o acetona, coloca el circuito impreso encima, fíjalo y coloca la plancha caliente. El calor de la plancha hará que el tóner se transfiera del papel a la placa. Una vez que el tóner se ha transferido a la placa, retira la plancha. Se deben poder apreciar las pistas como se muestra en la imagen.

Step 4: Retira El Papel

Limpia con agua hasta retirar todo el papel. Puedes usar tu dedo para remover el papel.

Las pistas deben quedar adheridas a la placa, se verán de color gris.

Step 5: Remueve El Cobre De La Placa

Coloca la placa en un recipiente con agua caliente y cloruro férrico. La solución de agua y cloruro férrico debe cubrir la placa. Deja reposar para eliminar el cobre sobrante alrededor de 5 a 10 minutos es importante monitorear el circuito para evitar que se eliminen por completo las pistas del circuito. Al finalizar deberá haber cobre sólo abajo del papel color gris o negro que protege las pistas del circuito.

Step 6: Limpia La Placa

Lava con agua la placa y limpiar con estopa o algún pañuelo con acetona para retirar el tóner y dejar sólo el cobre limpio para poder soldar.

Step 7: Realiza Los Barrenos

Con ayuda de un taladro y con una broca de 5/128" o bien de 0.38mm, realiza los barrenos necesarios para poder colocar los componentes electrónicos.

Step 8: Coloca Y Suelda Las Resistencias

Colocar los componentes electrónicos en su lugar teniendo cuidado con la polaridad. Te guiamos paso a paso. (Si colocas los componentes como se indica en las imágenes no deberías tener ningún problema).

Resistencias de 330 ohms y 220 ohms, no tienen polaridad.

Step 9: Coloca Y Suelda Los Primeros Capacitores

Capacitores cerámicos de 100 nF (o 0.1 µF). Es el que tiene impreso el número 104. Este código significa 10 x 10^4 pF, que equivale a 100 nF, o 0.1 µF). Los capacitores cerámicos no tienen polaridad.

Capacitor electrolítico de 100 µF. Colocar la terminal negativa del capacitor, como se muestra en la imagen. La terminal negativa de los capacitores electroliticos esta indicada con una franja de color diferente al color del resto del cuerpo del capacitor. También puede identificarse porque la terminal es más corta que la positiva.

Step 10: Coloca Y Suelda Las Borneras

Colocar las borneras como se muestra en la imagen.

Step 11: Colocar Los Reguladores

Es importante notar que las terminales de los transistores deben abrirse ligeramente para poder colocarlos. Puedes guiarte con las imágenes para hacerlo correctamente.

Step 12: Coloca Los ​capacitores De 1000 ΜF

Capacitores de 1000 µF colocar la terminal negativa (ambas hacia abajo) de este como se muestra en la imagen.

Step 13: Coloca El Puente De Diodos

Puedes comprar un puente de diodos o armar uno con cuatro diodos rectificadores. En la imagen se muestra un puente armado con cuatro diodos

Para armar el puente de diodos debes realizar las conexiones como se muestra en el diagrama de la imagen. Los cuatro orificios para el puente de diodos corresponden a las siguientes entradas y salidas (como se indica en la imagen):

Orificio en la parte superior izquierda: entrada de corriente alterna

Orificio en la parte superior derecha: voltaje positivo

Orificio en la parte inferior izquierda: voltaje negativo

Orificio en la parte inferior derecha: la otra entrada de corriente alterna

Si usas un puente de diodos (de los que venden ya armados), procura que las señalizaciones coincidan con los orificios indicados anteriormente, para estos vienen señalados con sus terminales y los conecta de la misma forma.

Step 14: Corta El Sobrante De Las Terminales

Corta el sobrante de las terminales para evitar que ocurra un corto. Puedes usar unas pinzas de corte. Procura que no quede ninguna terminal sin cortar.

Step 15: Conecta El Transformador a La Placa

Ahora hay que soldar los cables para conectar el transformador. En las imágenes puedes ver dónde deben ser colocados estos cables. El cable del centro irá conectado a la derivación central del transformador (generalmente es el cable color negro). Los dos cables de los extremos deben conectarse a los dos cables restantes. Debido a que las terminales son de corriente alterna, el orden es indistinto.

Las dos terminales restantes del transformados, deben ir conectadas de la siguiente forma. Una de las terminales del transformador debe estar conectada a una terminal del porta fusible. La otra terminal del transformador debe conectarse directamente al cable con clavija. Finalmente hay que conectar la terminal restante del cable con clavija a la terminal libre del porta fusible.

Step 16: Arma El Gabinete (opcional)

Este paso es opcional. Si decidiste emplear el archivo para fabricar el gabinete con corte láser, es el momento para armar la caja (recuerda que puedes descargar el archivo para fabricar las piezas del gabinete en la introducción de este Instructable). Si decidiste emplear algún otro gabinete, es el momento de prepararlo para colocar los componentes, es probable que requieras realizar algunas perforaciones.

En las imágenes de este paso, puedes ver como armar el gabinete con las piezas de corte láser.

Step 17: Conectar Los Componentes Del Gabinete a La Placa

Es recomendable crear un código de colores para los cables que se conectarán en los bornes. Este caso se emplearon cables amarillos para los potenciómetros, un cable rojo y uno negro para el led indicador, cables azules para las salidas fijas de 5 y 9 V, cable rojo para la salida de voltaje variable positivo, cable verde para la salida de voltaje variable negativo, y cable negro para la tierra.

Las borneras verdes vistas en la imagen las dos de la parte superior derecha entregan 9 y 12 V. La inmediata de abajo es para el led indicador. Y las tres que quedan abajo son las de voltaje variable tanto positivo como negativo y la terminal de en medio es la tierra. Las 6 borneras que están junto a los capacitores es para variar el voltaje una para positivo y otra para negativos, simplemente conecte un potenciómetro a cada una. La terminal de en medio del potenciómetro a la de en medio de la bornera y las otras terminales del potenciómetro es indiferente como las conecte solo cambiaría el sentido de si aumento o disminuye el voltaje. Simplemente conéctelos a borneras con entrada de banana. Al gusto o como en la caja dando le el orden necesario.

Step 18: Coloca Dentro De La Caja Los Componentes

Es importante tener cuidado en el cableado que este bien aislado. Puede sellar con silicón, resistol o simplemente con la presión de la misma.

Notas:

No es aprueba de cortos, de llegar a suceder alguno lo más probable es que se dañe el transistor en uso. En caso de que esto suceda, se puede remplazar el transistor y la fuente volverá a funcionar.

Propuesta de mejoras:

Se puede agregar un circuito de protección contra cortos.

Se puede agregar un display para ver el voltaje.