Este proyecto es batante antiguo. Se hizo en el año 2000 y se han utilizado componentes totalmente reciclados. La vieja CPU 8085, todos lo integrados y los periféricos provienen de una máquina tragaperra desguazada. Dispongo de cientos de displays LTS313 que fueron obtenidos al desmontar antiguos tarificadores de telefónica y la caja conel transformador provienen de una alimentación de teléfonos de locutorio. Seguramente se puede construir con un pic que lleve incorporado el convertidor analógico-digital y que alimente una pantalla alfanumérica retroiluminada, sin embargo a mí no me costó nada de dinero y pude reciclar bastantes materiales. Hasta el día de hoy la fuente ha funcionado perfectamente.
Fig. 1. Frontal.
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Fig. 2. Detalle de los transistores.
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Dispone de ajuste fino y grueso de la tensión de salida y ajuste de limitación de corriente. La tensión y la corriente son continuamente monitorizadas y presentadas en la pantalla. Pulsando la tecla Ok se tiene una presentación de la potencia en Watios instantánea que está suministrado la fuente en ese momento. Ajustar la corriente límite es muy sencillo. Se coloca el potenciometro de limitación de corriente al mínimo y el de tensión al máximo. Después se cortocircuita la salida y se va ajustando el potenciometro de corriente hasta que en la pantalla de corriente se vea la corriente máxima a la que deseamos que trabaje la fuente.
La indicación de temperatura enciende el led de Tª cuando el radiador supera los 60 ºC. El firmware puede ser modificado para efectuar alguna acción cuando se supere esta temperatura como encender un ventilador y hacer sonar un buzer o indicar en pantalla un mensaje. Puesto que la corriente está monitorizada constantemente, se puede programar la cpu para que tengamos otra limitación de corriente mediante software. Para desarrollos posteriores se puede incluir un puerto RS232 para adquisición de datos.
Fig. 3. Interior de la fuente.
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Fig. 4. Detalle del nivel de compactación.
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El proyecto está separado en dos esquemas, la parte analógica, que puede servir de forma independiente y la CPU que se puede acoplar a cualquier otro tipo de fuente. La indicación de corriente tiene entrada diferencial, lo que significa que la resistencia shunt de corriente puede ser colocada donde se necesite sin ningún problema. Las alimentaciones deberán estar separadas para minimizar el efecto de una parte sobre la otra. El shunt está situado sobre la resistencia R5, pero puede se colocado sobre una resistencia de 0,33 en serie con el positivo de alimentación.
Fig. 5. Esquema analógico. Descargar en PDF aquí.
La parte de salida dispone de un filtro analógico, que la hace idónea para alimentar montajes de radiofrecuencia. La potencia de la fuente se puede incrementar sin ningún problema solamente añadiendo transistores 2N3055 en paralelo. Por cada transistor que se añada tendremos una corriente de 4 A. Las resistencias R14 y R11 se deben de intercalar para ecualizar la corriente, de todas formas nunca conducirán exactamente la misma corriente los dos transistores. Para esto se encargan las resistencias de 100 óhmios entre la base y el emisor. Además será conveniente que coloquemos los dos transistores en el mismo radiador, a fin de que la temperatura sea lo más igual en ambos.
Recordemos que los transistores de silicio tienen coeficiente de temperatura positivo. Esto quiere decir que cuando más temperatura tenga un dispositivo, más corriente circulará. Si la temperatura fuera muy diferente de uno a otro, podría llegar a quemarse un tansistor quedando el otro frío.
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Fig. 6. Montaje de transistores en paralelo.
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A continuación tenéis el esquema de la parte digital. El sistema dipone de 32 kb de firmware grabados en una eprom 27C256. Un puerto de salida genérico de intel 81C55, con 256 bytes de memoria ram para variables y 3 puertos de salida. Estos puertos gestionan el teclado y la pantalla. La frecuencia de refresco de la pantalla es de aproximadamente 60 Hz. Se puede usar cualquier transistor de potencia, pero se tendrá que tener en cuenta aumentar el tamaño del condensador de filtro y los diodos del puente rectificador. He utilizado para el choque VK200 un pequeño choque de una fuente de ordenador XT.
Fig. 7. Esquema CPU. Descargar en PDF aquí.
Los displays son de cátodo común. Se ha utilizado una simple configuración de amplificador diferencial para medir la corriente. En el caso que la cpu se bloquee, se dispone de un pulsador para su reseteo.
Calibración de la fuente.
Lo primero que debemos hacer es colocar todos los potenciómetros a mitad de recorrido. Después se ajustará el potenciometro R17 hasta que leamos con un voltímetro una tensión exacta de 2,56 V en la patilla 9 del convertidor analógico digital.
Conectamos en paralelo un voltímetro en la salida de la fuente y la ajustamos hasta la mitad de tensión, por ej. 12,5 V. Ahora se retoca R12 hasta que el indicador marque la misma tensión.
Ya solo queda ajustar la corriente. Colocamos una carga, por ej. una bombilla y medimos la corriente colocando un tester en serie. Se ajusta el potenciometro R18 hasta obtener la lectura más cercana al polímetro. Es conveniente que todos los potenciometros de ajuste sean del tipo multivuelta y que el ajuste se realice cuando la fuente lleva en marcha al menos 20 minutos para esperar a que se estabilice la temperatura. La resolución de la tensión es de 0,1 Voltios, lo que nos da un rango de 0 a 25,6 V máximos, que es lo máximo que se puede conseguir con este convertidor analógico digital ( AD0804 ). La resolución de la corriente es de 0,02 A. En cuanto a la potencia el resultado que muestra la pantalla es la multiplicación de los dos valores.
El código fuente del programa ( FUENTE.ASM ) es libre y puede ser modificado. Agradecería que me comunicasen los cambios realizados para beneficio común.
