fuente conmutada SMPS AC / DC de 110 / 220 voltios AC de entrada a 14.4 voltios DC y 10 amperios de salida topo logia flyback con un chip UC3842

hola que tal a todos hoy les presento esta pequeña entrada la cual trata de una nueva fuente conmutada o SMPS AC/DC de 110 / 220 voltios AC de entrada y 14.4 voltios DC y 10 amperios de salida topo logia flyback con un chip UC3842

bueno esta fuente conmutada  nació  primero  porque quería alimentar una radio de carro en mi casa para escuchar música y segundo porque quería alimentar uno que otro circuito que estuviera en incubación en el momento y se alimentara  con este mismo voltaje de salida que en este caso son 14.4 voltios y tercero porque quería utilizar este chip de control el UC3842 ya que tenía varios y quería realizar algo con ellos y así fue como nació esta fuente conmutada ;) así que ahora echémosle un vistazo al diagrama de esta fuente conmutada SMPS

diagrama de la fuente conmutada SMPS AC / DC de 110 / 220 voltios AC de entrada a 14.4 voltios DC y 10 amperios de salida topo logia flyback con un chip UC3842 :

cómo puedes ver este es el diagrama de la fuente conmutada SMPS puede parecer muy complejo, pero en realidad es muy fácil de realizarlo, pero tal vez lo que es un poquito, pero solo un poquito difícil de realizar es el transformador de ferrita, pero eso no es nada de otro mundo

bueno como podes apreciar en el diagrama este es  todo el circuito de la fuente conmutada la  cual funciona  en  base a un  chip de control el UC3842 el cual también es muy utilizado  en la fuente conmutada de TV debido a que es muy fácil moldearlo y hacerlo  funcionar a nuestro gusto ;)

bueno ahora básicamente el UC3842 es el encargado de controlar con una señal PWM al mosfet de potencia que en este caso es un 2SK2746 para que conmute el primario de nuestro transformador de ferrita principal para que obtengamos en el secundario un voltaje de salida deseado por nosotros y manteniendo lo muy estable en todo momento

 pero como logra el UC3842 mantener el voltaje salida muy estable pues muy fácil mediante un feeback o re alimentación formada por tres elementos los cuales son: un opto acoplador en este caso un PC817, un diodo Zener programable TL431, y un divisor resistivo que en este caso está formado por una resistencia de 2.2k y una resistencia de 1k en serie con una de 10k para formar una sola resistencia de 11K

 en caso de que desees un voltaje diferente ya sea más alto o más bajo puedes cambiar el valor de la resistencia de 11k ya sea subiendo o bajando este valor o podes usar un reóstato para hacerla de voltaje variable, pero tenga en cuenta que según el voltaje que fijes en la salida en caso de cambiarlo debes usar capacitores de un voltaje adecuado a la salida de la fuente

ojo:

antes de desear modificar el voltaje de salida en caso de querer modificar lo  por medio del feccback que en este caso es modificando el valor de la resistencia  del divisor resistivo de 11k en caso de desear  subir o bajar el voltaje  deberás tener en cuenta lo siguiente, la alimentación del UC3842 procede del mismo transformador principal a través de la pequeña bobina terciaria  la cual es de 8 espiras y en caso de modificación del feeback el circuito cambiara la señal de PWM  aplicado al transformador para ajustar el nuevo voltaje de salida pero esto también afecta el voltaje de  alimentación del UC3842  ya que como les dije antes este   procede del mismo transformador principal así que tenga en cuenta lo siguiente :

 en caso de querer un voltaje más alto deber tener cuidado de que el voltaje entre los pines 5 y 6 del UC3842 no supere un voltaje de 20 voltios DC o deberás quitar una o dos espiras de la bobina terciaria del transformador, o regular el voltaje de alimentación del UC3842 mediante una resistencia imitadora    y un diodo Zener de 18v

ahora en caso de querer tener un voltaje más bajo debes tener en cuenta que en los pines 5 y 6 del UC3842 siempre haya un voltaje mayor de 10 voltios DC o tendrás que agregar una o dos espiras más al terciario   ya que si baja por debajo de los 10 voltios la fuente dejara de funcionar por protección

un consejo : 

si ya leíste lo anterior veras que modificar el voltaje de esta manera es casi un dolor de cabeza pero les doy una solución más sencilla en caso de querer un voltaje más alto solo tendrás que agregar  algunas espiras  más al secundario del transformador y modificar el valor de la resistencia de 11k del divisor resistivo para que la fuente se ajuste al nuevo voltaje de salida y listo el resto del circuito queda igual sin dramas ahora pasa  lo mismo en caso de querer  un voltaje más bajo solo tendrás que quitar algunas  espiras del secundario   y modificar el valor de la resistencia de 11k del divisor resistivo para que esta se ajuste al nuevo voltaje de salida y el resto del circuito queda igual , no les parece una mejor solución ;)

ahora si has detallado bien el diagrama veras que aparecen dos resistencias de 51K a un 1w en serie, bueno estas resistencia tienen la función de darle un impulso de arranque a la fuente , sé que dirás cómo es eso , de que un impulso de arranque ?

bueno si has observado bien el diagrama veras que el chip el UC3842 se alimenta por medio de un bobinado terciario en el mismo transformador principal , pero ahora viene lo  interesante para que haya un voltaje en ese bobinado terciario,  se supone que el chip oscilador  debe estar alimentado y controlando al mosfet para que conmute el transformador para que se induzca un voltaje en el bobinado terciario que después alimentara al UC3842   ya que de lo contrario pues la fuente así este enchufada a la red no hará absolutamente nada

entonces entran en juego  estas resistencia ya que la función de ellas es darle un pequeño empujoncito o impulso de alimentación al UC3842 que en este caso es de un mínimo de 17 voltios DC para que empiece  a oscilar y a conmutar el transformador principal  para que haya un  voltaje de salida de la fuente y a la vez en el bobinado terciario que alimentara sin problema al UC3842 ya después que ha empezado a funcionar la fuente estas resistencias las de 51k 1w ya no serán utilizadas más  por el chip para alimentarse, hasta que la fuente se desconectada y se vuelva a enchufar nuevamente

 pero sin embargo esta resistencia siempre se mantendrá algo caliente mientras la fuente está en funcionamiento por lo que les recomiendo si pueden utilizar estas resistencias a 2W entraría mejor

ahora en caso de tener alguna dificulta en conseguir este mosfet  el 2sk2746 puedes usar fácilmente un irf840 o si no puedes usar cualquier otro mosfet características similar  al 2sk2746

ahora para el transformador principal debe ser un transformador con un núcleo de ferrita  EE28 o EE33  o cualquier otro, la condición es que en  los  núcleo EE  de ferrita en  su columna principal  tenga un pequeño espacio o gap porque si no  se saturaran y la fuente no funcionara correctamente

pero antes de proceder a  armar el transformador es importante ir siempre recordando el sentido de giro de los bobinados un error en el sentido de giro provocara que no funcione

ahora para armar  el transformador  se procede  a bobinar primeramente la primera  mita del primario que en este caso son  22 espiras una vez que hemos bobinado las 22 espiras se procede a aislar el bobinado  con buena cinta aislante o cinta de enmascarar, después que ya hemos aislados procedemos a bobinar el secundario que en este caso son  15 espiras y aislamos nuevamente con cita aislante o cinta de enmascarar una vez hecho esto se procede a bobinar la segunda mitad del bobinado primario que en este caso son 22 espiras y aislamos nuevamente una vez que hemos aislado procedemos a bobinar el bobinado terciario que en este caso son 8 espiras una vez bobinadas las 8 se procede a aislar nuevamente para finalizar con los bobinados del transformador, una vez bobinado se procede a colocar y pegar el núcleo de ferrita en la formaleta del transformador

es muy importante que a la hora de bobinar las dos mitas del bobinado primario recordar siempre el sentido de giro ya que el final de la primera mitad del primario ira unida al principio de la segunda mita de primario un error en el sentido de giro y el transformador no funcionara así que muy atentos

muy importante:

esta fuente conmutada SMPS puede trabajar tranquilamente con un voltaje de entrada ya sea de 220vac o 110vac

pero tenga en cuenta que si la va a alimentar con un voltaje de red de 220vac el selector de voltaje que no es más que un interruptor este abierto porque si esta serrado y la alimentas con 220vac de seguro se te dañara toda la parte de potencia de la fuente así que tenga muy en cuenta esto:

por otro lado, si la fuente conmutada SMPS va a ser alimentada con un voltaje de red de 110vac el selector de voltaje debe estar cerrado porque si la alimentas con un voltaje de red de 110vac con el selector abierto la fuente tal vez ni siquiera arranque y si lo lograra arrancar el voltaje de salida será muy bajo al que debería ser o si no, no te entregaría la corriente de salida para la que fue diseñada

prueba de funcionamiento de la fuente conmutada SMPS AC / DC de 110 / 220 voltios AC de entrada a 14.4 voltios DC y 10 amperios de salida topo logia flyback con un chip UC3842 :

cómo pueden ver en este primer vídeo la fuente a arrancado y está funcionando correctamente y lo podemos ver cuando esta enciende sin problema las lámparas incandescentes, y el multímetro está indicándonos un voltaje de salida de 14.7 voltios muy estables sé que no son precisamente los 14.4 voltios, pero esto es debido a las tolerancias de las resistencias

 en este caso se le ha colocado como carga a la fuente dos lámparas de 12 voltios y 5w cada una para un total de 10w, esta carga no consume mucho ya que solo era para ver si la fuente arrancaba correctamente " cosa que hizo a la perfección " y para ver si el voltaje de salida era correcto “el cual fue correcto 14.7 voltios "

ahora como pueden ver en este segundo vídeo se puede ver que claramente en el multímetro que le estoy exigiendo a la fuente los 10 amperios los cuales esta los entrega sin ningún problema

 ahora en este caso la carga que le aplicado a la salida de la fuente en esta prueba fue una carga resistiva la cual se puede ver claramente que se pone al rojo vivo

para esta prueba el voltaje de entrada de red de la fuente fue de 110VAC

aquí como se puede ver en este tercer vídeo le he colocado a la salida de la fuente un pequeño amplificador de audio con el TDA1557Q ,en este caso no fue utilizado como carga sino más bien para ver que no hubiera ruido de alta frecuencia a la salida de la fuente ya que los amplificadores son muy sensibles a estos ruidos y en caso de que haya ruidos de alta frecuencia en la salida de la fuente se reflejaran en el parlante como un terrible Huuuuun, pero como se puede apreciar en el vídeo no hubo ningún tipo ruido de alta frecuencia por lo que la fuente está funcionando perfectamente

  






si ya has leído hasta aquí de seguro ya armaste y probaste esta pequeña fuente conmutada y estarás muy feliz con los resultados obtenidos


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