Cómo construir una fuente de alimentación

Cómo construir una fuente de alimentación
Aprenderemos a construir una fuente con dos salidas. Una con 5 volts y otra con 12 volts; dos de los valores de tensión más comunes.


El transformador
El transformador es una máquina electrica que consiste en dos inductores arrollados uno sobre el otro sobre un núcleo metálico. Además del núcleo, es común que los transformadores de potencias medianamente grandes, tengan un blindaje que rodea a todo el bobinado, con lo que se evitan pérdidas. Básicamente, si en un arrollamiento se inyecta una tensión alterna (no puede ser contínua, como la de una pila), obtendremos, en el otro arrollamiento, una tensión también alterna.
Generalmente el arrollamiento de más vueltas se llama primario y el de menos vueltas, secundario.
El valor de esta tensión dependerá de la relación de vueltas que haya entre estos dos arrollamientos. Por ejemplo, si el segundo arrollamiento tiene la mitad de vueltas que el primero, entonces la tensión obtenida será la mitad. Se define como relación de transformación, a la relación entre las vueltas de los dos bobinados. La misma se usa para multiplicar por la tensión de entrada y saber qué tensión se obtendrá a la salida. Por supuesto que esto no será siempre tan exacto; también dependerá de lo bien que estén evitadas las pérdidas en nuestro transformador.
En nuestra fuente utilizamos un trasformador de 220 volts a 12 volts.

El rectificador
Como ya dijimos, la tensión que sale del transformador es alterna, es decir, que varía de valor y dirección en el tiempo. Para convertirla a continua, primero se la hace pasar por un conjunto de 4 diodos en una configuración conocida como “puente de diodos”. Los diodos se ocupan de “encaminar” los pulsos positivos de la tensión alterna hacia el polo positivo de nuestra fuente, y los negativos, como no podía ser de otra forma, al polo negativo. El capacitor de 1000 uF (micro Faradios) se encarga de “aplanar” la forma de la señal resultante.
Un dato importante es que, luego de haber pasado por el rectificador, el nivel de la tensión vale 1,4 veces la tensión alterna medida a la salida del transformador. Esto se debe a que, como la tensión alterna varía muy rápido, el valor que se puede medir se llama “eficaz” y es, justamente, 1,4 veces que el valor pico. Pero, claro, después de haberla transformado a continua, ya podemos medir los valores picos y aprovechar más la energía.

El regulador
La última etapa de este circuito está constituida por el regulador. Regular significa que la tensión siempre va a mantenerse dentro de un rango acetable y que no variará mucho (o nada).
En este caso, utilizamos para regular los famosísimos integrados 78xx. Las xx representan el valor de tensión que queremos obtener. Por ejemplo, un 7805 nos dará 5 volts a la salida y un 7812, ni más ni menos que 12 volts. La conexión de los mismos es muy simple. Solo hace falta conectar la pata 1 a la entrada, la 2 a masa (el polo negativo o de referencia) y la 3 a la salida. Como en nuestra fuente queremos obtener las dos tensiones, vamos a conectar dos reguladores, un 7805 y un 7812.

Armado
Es importante ser muy cuidadosos cuando trabajamos con tensiones tan altas como 220 volts. Es conveniente armar la fuente en un gabinete plástico o metálico (pero aislando todo contacto del mismo). Para conectar el transformador a la alimentación es recomendable empalmar un cable con una ficha de tres patitas. Estos cables vienen con 3 cables (uno para cada patita). Generalmente, los dos principales son de color rojoy azul y el tercero, de color verde con franjas amarillas, debe conectarse al gabinete metálico, para mayor seguridad.
También es buena idea intercalar en el circuito de uno de los terminales del primario del transformador, un interruptor y un portafusible con su respectivo fusible. Todas las uniones de cables deben unirse con soldadura y aislarse muy bien con cinta ahisladora. Además es recomendable chequear dos veces que no haya cables en cortocircuito, uniones vivas (sin aislar) o filamentos de cobre escapando por las uniones de cinta.
Con respecto al resto del circuito, conviene montarlo en una plaqueta de circuito impreso de 10 x 5 cm aproximadamente. En nuestro caso, incluso montamos el transformador con tornillos a la misma plaqueta.
Recuerden de montar la plaqueta con tornillos de modo que la plaqueta no toque el gabinete. En las tiendas de electrónica suelen tener todo tipo de tornillos, conectores y cables para este tipo de proyectos.