fuente regulable de 1.2 a 30V 3.5A con un LM317 DIY bench power supply

este circuito es muy útil ya que nos permite alimentar diversos circuitos electrónicos sin la necesidad de andar buscando una fuente con un voltaje de salida especifico para cada circuito a probar, bueno este circuito nos resultara muy útil debido a que con el podremos obtener un amplio rango de voltaje de voltaje de salida con lo cual nos permitirá alimentar circuitos que requieran un voltaje desde un mínimo de 1.2 voltios hasta un máximo de 30 voltios DC muy estable con una corriente de hasta 3.5 amperios.

el circuito esta realizado en base al popular circuito integrado LM317T el cual es un regulador capaz de regular un voltaje de salida desde desde un mínimo de 1.2 voltios hasta un máximo de 30 voltios DC con una corriente según su hoja de datos de 1 amperio, pero en la practica esto no es así y su disipación máxima es de 20W, tomemos un ejemplo: supongamos que le aplicamos 35 voltios DC a la entrada del LM317 y que hemos fijado a la salida del mismo un voltaje de 3 voltios para alimentar una carga, pero que esta consume 1 amperios, si realizamos cálculos 3 voltios por 1 amperio seria solo 3W por lo que no habría ningún problema, pero ahora viene lo interesante, si el voltaje de entrada es de 35 voltios y hemos fijado el voltaje de salida en solo 3 voltios, esto quiere decir que sobre el regulador LM317 caerá un voltaje de 32 voltios y si a esto le sumamos que le esta circulando una corriente de 1 amperio, quiere decir que el regulador disiparía una potencia  de 32W muy por encima de los 20W que menciona la hoja de datos, pero no te preocupes hay una solución a este problema y es utilizar sencillamente un transistor de paso y funciona de la siguiente manera, cuando el circuito no posee carga a su salida el regulador LM317 se encarga de regular el voltaje que deseemos ajustando el potenciómetro, ahora si nos fijamos en el diagrama veremos que hay una resistencia de 15 Ohm en el pin3 del LM, entonces cuando aplicamos una carga a la salida del circuito regulador, una pequeña corriente circulara a través de la resistencia de 15 ohm lo que provocara una caída de tensión, si esta caída de tensión alcanza un valor de 0.6 voltios, hará conducir conducir el transistor BD140 cuya base se encuentra unida entre la resistencia de 15 Ohm y el pin 3 del LM, al conducir el BD140, activara al transistor de potencia 2SC5198 provocando que la corriente circule por el y no por el LM317 por lo ahora este puede controlar carga que consuman mucha corriente sin problemas, por lo que básicamente el LM317 solo actúa para regular el voltaje de salida que nosotros deseemos y el transistor de paso se encarga de controlar la corriente que circula desde la entrada de la fuente regulable hasta su salida o hacia la carga, cabe mencionar que el circuito funciona de manera lineal y es muy importante fijarle un generoso disipador de calor junto con pasta térmica y su almohadilla de silicona para aislarlo del mismo, como la corriente no circula a través del LM, este apenas entibia, pero recomiendo colocarle un disipador pequeño por seguridad, si deseas que el circuito pueda manejar mayor corriente, solo tendrás que utilizar transistores de potencia en paralelo junto con sus respectivas resistencia de emisor para nivelar la carga de cada transistor y listo, el transistor de potencia no es critico y puedes utilizar cualquier transistor de potencia que desees como por ejemplo, los 2N3055, TIP3055, TIP35C, 2SC5200, entre otros muchos transistores, es muy importante tener en cuenta que por ahora este circuito no posee protección contra corto circuitos a su salida, por lo que debes tener mucho cuidado de no provocar uno ya que se podría quemar el transistor de potencia o en el mejor de los casos solo se quemara el fusible de protección, pero aun así no te recomiendo de que te fíes del fusible, siempre evita a toda costa los cortos circuitos, mas adelante en una nueva versión de esta fuente regulable, contara con limitación de corriente y protección contra corto circuitos y tal vez que el voltaje mínimo de salida sea de 0 voltios, quien sabe, mas adelante veremos como me va, por ultimo la resistencia de 1K a 1W que se encuentra en la salida de la fuente, es muy importante y tiene la funcion de descargar el capacitor 47UF a 50 voltios rápidamente cuando se ajusta el voltaje de salida desde un voltaje alto hasta un voltaje bajo ya que algunos circuitos son muy sensibles y si el capacitor no alcanza a descargarse rápidamente podría sobre alimentarlo y dañarlo, el diagrama de esta fuente regulable a continuación.                  

como podemos apreciar en el diagrama, el circuito es muy simple y muy fácil de realizar debido a los pocos componentes necesarios sin mencionar que son componentes de los mas comunes, cualquier persona que este iniciando en este maravilloso mundo de la electrónica, puede montar esta fuente regulable sin problemas.  

así luce el circuito de esta fuente regulable ya terminado, en mi caso el voltaje de entrada al circuito proviene de un transformador común de núcleo de hierro el cual posee una entrada de 110 voltios AC y entrega a su salida un voltaje de 24 voltios AC, luego este voltaje se rectifica con la ayuda de un puente de diodos y luego se filtra y se estabiliza utilizando un capacitor de 4700UF a 50 voltios antes de llegar a la fuente regulada, pero ustedes pueden utilizar otras fuente de alimentación para alimentar esta fuente regulable, como perfectamente podría ser un adaptador de impresora que normalmente entrega un voltaje de 32 voltios DC o si no deseas tanto voltaje puedes incluso alimentar esta fuente regulable con algún adaptador de laptop de 19 voltios, solo que en este caso la regulación del voltaje de salida estaría comprendido entre 1.2 voltios hasta unos 17 voltios DC máximos debido a las perdidas en el circuito, aunque el disipador de calor del transistor de potencia que utilice parece chico, es capaz de mantener el transistor fresco debido a que he utilizado un pequeño ventilador por la parte de atrás para enfriarlo, solo que en la fotografía, no se aprecia, acá les dejos algunas fotografías cuando estaba realizando las primeras prueba de funcionamiento a esta fuente regulable.

 

en el video a continuación, explico aun mejor el circuito y estaremos realizándole sus respectivas pruebas de funcionamiento.   

y bueno eso es todo y nos estamos viendo en un próxima entrada, cuídense