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Fuente de alimentación PR01 |
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Buenas,
Tengo dudas con la comprensión del cálculo de los condensadores de la etapa de alimentación. ¿Alguna pista, o consejo para seleccionarlos?
Saludos |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Los condensadores electrolíticos de capacidad y voltaje elevados pueden ser difíciles de conseguir o tener un precio bastante alto. Para solventar este inconveniente es posible sustituirlos por equivalentes más asequibles colocados en paralelo.
Observando la figura podemos ver que 2 condensadores en paralelo de 50MF/450V equivalen a uno de 100MF/450V (A) ... o que 3 condensadores en paralelo de 50MF/450V equivalen a uno de 150MF/450V (B).
La fórmula que determina el valor equivalente de varios condensadores en paralelo es la SUMA de la capacidad (MF) de todos ellos: 50+50=100; 50+50+50=150.
Hay que tener en cuenta que el voltaje de CADA UNO de ellos debe ser, como mínimo, igual a la requerida por el circuito (450V) ... nunca menor!
También decir que utilizar condensadores de 47MF o 50MF es prácticamente lo mismo. En dicho proyecto podemos utilizarlos indistintamente.
Creo que esto resolverá tus dudas ... en caso contrario, ya sabes, pregunta! ;-)
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Entendido.
Además de eso, quería saber como se obtienen los 325V desde los 280V AC del transformador que en teoría se convierten en unos 290V DC según los datasheet del EZ80.
Por tanto supongo que con los condensadores electrolíticos se obtienen las tensiones requeridas, ¿verdad?
Por otra parte, ¿dónde podría conseguir un transformador de alimentación como el del proyecto?
Un saludo. |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Perfecto.
Entonces con un suministro de 280V AC el EZ80 obtiene un voltaje de 325V DC que solo habrá que filtrar, ¿verdad?
Saludos |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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No es exactamente así. Intentaré explicarlo de forma sencilla con la ayuda del siguiente gráfico:
Hay que distinguir 2 tipos de valores en juego: el valor eficaz (Vef) o RMS, que es un promedio cuadrático y es el que miden los polímetros directamente ... y el valor de pico (Vp), que es el máximo valor instantáneo.
Mientras no se especifique otra cosa, el valor se interpreta siempre como valor eficaz. Por ejemplo: 300V, serán 300Vef (voltios eficaces o RMS).
Por otra parte, para una misma señal alterna, Vef y Vp no tienen el mismo valor. Su equivalencia se rige por las siguientes fórmulas simplificadas:
Vef = Vp * 0,707
Vp = Vef * 1,414
Entonces ... el propio transformador nos suministra una V de 280Vef, que son casi 396Vp (280 * 1,414).
Después de la rectificación en doble onda, nos queda la señal azul rellena de gris que se ve en la figura ... es decir, los semiciclos positivos.
Estos semiciclos positivos van a tener un valor de pico (Vp) por encima de los 300V, pero un promedio cuadrático (Vef 1) más bajo porque hay muchos huecos con menor tensión (los rellenos en azul claro). Esa Vef 1 es la V que medirá el polímetro.
Al conectar los condensadores de filtro, la señal se convertirá en la que está marcada en rojo.
Como estos condensadores son de alta capacidad, se cargan a la tensión de pico de los semiciclos y, con su lenta descarga, mantienen elevada la tensión de salida durante el tiempo en que los semiciclos tienden a cero y vuelven a subir hacia el valor del siguiente pico.
En el momento en que la tensión rectificada supera a la almacenada en los condensadores estos inician su carga hasta la tensión de pico y, al bajar la tensión, se produce la descarga. Este proceso se repite continuamente mientras existan semiciclos.
Si observamos solamente la señal roja, que es ya la de salida, nos daremos cuenta de que no fluctúa tanto (es casi lineal) como la señal azul y todos sus valores son altos ... por eso, el promedio cuadrático de la señal roja (Vef 2) tendrá un valor más elevado que el promedio cuadrático de la señal azul (Vef 1) la cual estará más próxima al valor de pico (Vp).
Esta es la razón de porqué los condensadores permiten sacar una tensión de salida más elevada.
No es porque estos la amplifiquen de alguna manera (la señal ya estaba ahí) sino que, gracias a su capacidad de almacenamiento, se puede sacar mejor partido de ella.
Sobre lo que tu dices: "el EZ80 obtiene un voltaje de 325V DC" ...
Realmente se obtiene un valor ligeramente superior a ese sin poner los condensadores; peeeero ... si lo mides con el polímetro (que mide Vef) te mostrará un valor bastante más bajo porque ese valor por encima de 325V sería el valor de pico (Vp) de la señal!
Será gracias a los condensadores que, finalmente, la salida alcance esos 325Vef (por lo que ya se ha explicado).
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Por cierto, ¿El segundo devanado es AC o DC? Porque el LED no podría funcionar en AC, pero no está especificado en los transformadores el tipo de tensión.
Saludos. |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Sip ... ese trafo te sirve perfectamente para el Pr01.
Todos los trafos son AC -> AC en todos sus devanados, es decir, entrada/s y salida/s en alterna (AC).
El LED puede trabajar con AC, sí. De hecho puedes verlo en el esquema conectado a los 6,3V AC de la salida para filamentos del trafo. |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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¡Muchas gracias!
Otra duda... Las resistencias de 4,7K y 10K son las encargadas de bajar la tensión a 290V y 268V mientras los respectivos condensadores siguen equilibrando la tensión para que sea más estable, ¿verdad? |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Sip .... las resistencias adaptan los niveles de tensión y los condensadores filtran y mantinen más estables esas tensiones ;-) |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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¡Perfecto!
Tengo un transformador que me entrega 80mA en el secundario del rectificador. ¿Cómo calculo las resistencias del circuito? ¿Y cual es la función del último condensador de 220nF?
Teniendo una intensidad del segundo devanado de 2,5A cuanto tengo que cambiar las resistencias de 220R y 180R?
Saludos |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Déjame aclararte algo de entrada:
las fuentes de alimentación, mientras están sin conectarles algo a su salida, NO DAN corriente ... sino que SON CAPACES de darla.
Ejemplo:
tenemos una pila de 9V y 100mA.
Esa pila, sin conectarle nada, es capaz de dar una corriente de 100mA ... peeeeeeero estará dando realmente 0mA, nada de corriente.
Si, a esa misma pila, le conectamos un LED (con su resistencia, etc.), dará unos 20mA de corriente (que sería el consumo del LED) ... no los 100mA!
Si le conectamos 3 LED, dará una corriente de unos 60mA.
Es decir: la fuente suministra la corriente que le exige lo que se conecte a ella (hasta que llega al tope de su capacidad).
Entonces, que un trafo sea capaz de dar 80mA o 2,5A no implica que los esté dando continuamente ... sino que es capaz de dar cualquier valor de corriente que le exija la carga hasta esos valores que mencionas. Por lo tanto, los valores de esas 2 resistencias no hay necesidad de cambiarlas porque un trafo no tenga la misma indicación de corriente máxima que otro.
La resistencia de 180R es una resistencia para que el LED funcione adecuadamente dentro de sus margenes (V=2V e I=20mA ... aproximadamente) y sólo sería necesario cambiarla si la tensión (V) fuera significativamente diferente a esos 6,3V del secundario.
Tienes una explicación sobre su cálculo aquí:
Cálculo de la resistencia limitadora para un LED
La resistencia ajustable de 220R tampoco necesita cambios ya que su misión es la de crear un punto de masa intermedio en la AC de filamentos para reducir al máximo el hum (ruido/zumbido de fondo) típico en este tipo de amplificadores.
El condensador de 220nF es para filtrar los ruidos, interferencias, parásitos, etc. que puedan penetrar en la fuente (p.ej. a través de la red eléctrica).
Sólo interesa que pasen las frecuencias bajas (50-100Hz o 60-120Hz) típicas del rizado propio de la fuente ... cualquier otra frecuencia más elevada que esas no interesa porque es seguro una interferencia perturbadora subsceptible de crear problemas. Por eso se derivan a masa dichas frecuencias altas por medio de ese condensador (se sacan del medio), con lo cual se mejora la pureza de la DC obtenida y se evita que esas interferencias entren a los circuitos de amplificación.
Un saludo ;-) |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Entendido, muchas gracias. Entonces en el primer devanado también tendré como máximo 80mA. La válvula rectificadora da como máximo 90mA pero supongo que estará limitado a esos 80mA que como mucho entran por el transformador. En ese caso, ¿las resistencias (la primera no entiendo bien que utilidad tiene) de los RC necesitarían algún cambio? |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Me parece que te estás liando por darle importancia a las cosas menos importantes ... mira:
en un ampli de válvulas, desde el punto de vista de la fuente de alimentación, podemos distinguir 2 líneas independientes de energía ...
1.- la de alta tensión (280V), que alimenta las placas de las válvulas
2.- la de baja tensión (6,3V), que alimenta los filamentos.
¿Cuanta corriente necesitaríamos de dicha fuente?
LA QUE CONSUMAN LOS CIRCUITOS QUE DEBE ALIMENTAR.
¿Qué elementos, fundamentalmente, necesitan la energía de la fuente?
LOS ACTIVOS ... LAS VÁLVULAS.
¿Cuantas válvulas tenemos?
Una EL84,una ECC83 (que lleva dentro 2 triodos independientes) y una EZ80
¿Cuanto consumen COMO MÁXIMO esas válvulas?
Eso va en función de como estén polarizadas (las tensiones que se les apliquen, etc.). En este caso concreto la de mayor consumo, EL84, trabaja en modo pentodo y es un ampli S.E. y eso también repercute en el consumo.
Algo bastante aproximado a lo real sería:
ECC83 ... consume unos 1,2mA de placa y unos 300mA de filamentos ... y son 2 triodos en el mismo tubo!
EL84 .... consume unos 50mA de placa y unos 760mA de filamentos (en modo pentodo y SE).
EZ80 .... consume apenas nada de placa (ya que no amplifica) y unos 600mA de filamentos.
Si sumamos consumos de placa, tenemos: 52,4mA.
Si sumamos consumos de filamentos, tenemos: 1960mA (1,9A)
En teoría, con un trafo que suministre 280-0-280V/60mA por un lado y 6,3V/2A por otro, sería suficiente.
En la práctica, hay otros elementos que también consumen de forma bastante menos significativa (pero consumen!), hay pérdidas y también hay que tener en cuenta que los cálculos teóricos se pueden aproximar más o menos a los reales por lo que es conveniente dejar un margen hacia arriba.
Unos 80mA para placas se puede considerar algo sobrado pero adecuado y 2,5A para filamentos, lo mismo.
Lo preocupante de una fuente no es vaya sobrada sino que vaya escasa ... lo primero no genera problemas, lo segundo sí.
Es como un coche ... si vas a 100Kh y puede dar hasta 200Kh, no hay problema ... pero, si sólo puede dar hasta 100Kh y pretendes ponerte a 200Kh, va a ser que no, ¿verdad? ;-)
Si las tensiones de tu trafo son como las indicadas en nuestro proyecto, no necesitas cambiar nada. Sobre las corrientes ya te he dicho como es la cosa.
La corriente que va a manejar el ampli no es toda la que pueda dar la fuente (si esta va sobrada) sino la que vayan "chupando" (necesitando) en cada momento los circuitos que lo conforman. P.ej. a menor volumen el ampli "chupará" menos corriente de la fuente ... a mayor volumen "chupará" más corriente ... es su gasolina! |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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¡Entendido! Muchisimas gracias, lo único que me queda pendiente es la resistencia de 330k que no entiendo para que sirve.
Saludos :) |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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La resistencia esa de 330K es de protección ... para que los condensadores de la fuente se puedan descargar en un par de minutos (aprox.). Esto evita que, una vez apagado el equipo, pueda quedar almacenada demasiado tiempo la alta tensión en los condensadores, cosa que podría provocar peligrosas descargas al manipularlo.
Creo que ahora ya no te debe quedar más que descubrir en esa fuente, ¿no? ;-)
Me alegro de que quieras saberlo todo ... como dicen en el anuncio de la TV: "todista, ¿verdad?" :-)
Un saludo. |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Una vez decidido hacer este proyecto no está de más informarse un poco jeje ;-)
Lo último que me queda por descubrir es como fijar las diferentes tierras que tiene el amplificador.
¡Saludos! |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Las tomas de masa deben ir conectadas a un mismo punto para evitar bucles de masas y los posibles efectos indeseados que estos ocasionan. A ese mismo punto conviene soldar también la toma de tierra de la conexión a la red eléctrica.
Aunque existen varias formas de hacer esas conexiones a un punto común, te propongo una forma de hacerlo sencilla y económica tal y como se muestra en la siguiente figura:
Consiste en cortar y agujerear un trozo de placa virgen para PCBs (puede ser circular, cuadrado o de cualquier forma) de un tamaño algo más grande que las arandelas de presión y la tuerca.
Una vez bien fijada esa pieza de PCB, y comprobando que hace un buen contacto eléctrico con la parte metálica del chasis o caja, se van soldando a ella uno a uno todos los cables de masa.
Así de simple :-)
Es conveniente dar un buen lijado a la parte del chasis donde hacen contacto el tornillo y la arandela de presión (es decir: por los dos lados del metal) para asegurarse de que la corriente pueda circular perfectamente entre la PCB de masas y el chasis.
Enlace relacionado: Punto común a chasis para masas |
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Re: Fuente de alimentación PR01 |
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Entendido, pero todos los puntos de tierra van al mismo sitio verdad?
Saludos |
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