Fuente de alimentación regulada de doble polaridad + PCB

[Dr. Zoidberg]

Siempre aparecen temas que consultan sobre problemas con fuentes de alimentación de doble polaridad, así que acá les traigo una fuente de doble polaridad basada en el diseño del Project 5 de ESP que básicamente es el esquema del datasheet mas un filtro PI de tipo RC para reducir el ripple a la salida del regulador (ver alguno de los libros de D. Self sobre diseño de señal débil por que allí explica este filtro).

La fuente de ESP es mas compleja y está preparada con un "muteador" para circuitos de audio, pero esto que publico (lo que está abajo de la línea media separadora en el esquema, sin la parte AUX) lo he usado varias veces (mas de 10 veces) así como se las presento y funciona perfecto. Si alguien quiere agregarle lo que falta de la de ESP van a tener que calcular y hacer ingeniería inversa ustedes mismos, pero no me lo pidan a mí por que no se los puedo dar...OK???

Los archivos adjuntos tienen el PCB, la cara de los componentes y la "boleta de materiales" (bill of materials --> BOM) para que sepan que comprar y poner en cada lugar. Sin embargo hay que hacer algunos cambios respecto a lo que dice en esa BOM para mejorar la performance:

1. Las resistencias R1 y R2 deben ser de 2.2 ohms 1 watt. No usen las de 10 ohms indicadas ahí por que, si bien mejoran marginalmente el filtrado, producen mucha caída de tensión que puede complicar la regulación con cargas superiores a 100mA.
2. Los capacitores C1, C2, C3 y C4 pueden ser de 2200uF 25V o 35V. No es necesario usar de 50V a menos que regulen tensiones mucho mas altas que las pensadas para esta fuente. Los de 25 o 35V caben perfecto en el PCB y no ocupan tanto espacio. Con el filtro PI no vale la pena usar 4700uF, pero si quieren gastar mas y caben en el PCB los pueden usar también.
3. Los capacitores C12 y C13 pueden ser 10uF 25V tal como se indica, pero si caben los de 47uF 25V que consigan, mejor pongan esos, atenúan un poco mejor el ruido interno de los reguladores 317 y 337.
4. Para las resistencias R3 y R5 no usen los 220 ohms indicados, sino que deben usar 100 ohms. Aseguran la regulación sin problemas de los 3x7 y simplifican el cálculo de las resistencias para la tensión de salida.
5. Las resistencias R4A-R4B y R6A-R6B no tienen valor por que hay que calcularlas en base a la tensión de salida deseada (ver el datasheet de los reguladores). No es necesario poner ambas resistencias en cada par, pero está previsto un par en paralelo por si la tensión de salida es medio rara o si no pueden lograr la tensión deseada con una sola resistencia. Si les hace falta calcular los valores del par en paralelo, mejor usen el soft que diseñé para este tema.

Por último, todas las explicaciones del link al proyecto 5 de ESP son aplicables a este circuito (excepto el muteador), así que leanlo antes de meterse con esta fuente.

Espero que les sea de utilidad.

DISCLAIMER:
Yo he armado esta fuente muchas veces y funciona a la perfección (en especial en mis equipos de audio), pero como la van a armar ustedes y yo no voy a supervisarlos les digo que: No tengo NINGUNA RESPONSABILIDAD por lo que ustedes hagan con esta fuente, así que si queman algún circuito, le prenden fuego a la casa, matan al gato de la tía o le explota la peluca al vecino, YO NO TENGO NADA QUE VER y los que van presos son ustedes. Está claro????
Pueden usar el circuito para lo que se les ocurra, y como ESP ya no tiene a la venta el PCB de esta fuente, lo unico que pido es que no digan que el PCB lo diseñaron ustedes y me den el crédito que el Dr. Zoidberg se merece.

 

[Fogonazo]

 

[Dr. Zoidberg]

Antes de que me olvide, los diodos del esquema de ESP marcados como D7 y D8 no están incluidos en esta fuente. Esos diodos son una protección que normalmente es innecesaria a menos que una rama de la fuente arranque bien y la otra no y esto puede ocurrir si las cargas de las ramas son muy asimetricas. Si se ponen paranoicos los pueden soldar del lado del cobre y listo.

 

[Fogonazo]

Veo que decidiste no colocar capacitores para evitar el pico de recuperación inversa de los diodos

 

[Dr. Zoidberg]

Veo que decidiste no colocar capacitores para evitar el pico de recuperación inversa de los diodos

Hummmmm...hay bastante cuento con eso. Algunos dicen que un capacitor en paralelo va bien mientras que otro ponen un snubber RC en paralelo (despelote importante en el PCB). La verdad es que yo nunca he tenido problemas con los diodos y seriamente dudo que atraviesen los reguladores y en especial el filtro PI , pero como es fácil soldar un cap de 100nF en paralelo con cada diodo por arriba o por abajo del PCB, el que se persiga con eso es dueño de ponerlo.

 

[Fogonazo]

Hummmmm...hay bastante cuento con eso. Algunos dicen que un capacitor en paralelo va bien mientras que otro ponen un snubber RC en paralelo (despelote importante en el PCB). La verdad es que yo nunca he tenido problemas con los diodos y seriamente dudo que atraviesen los reguladores y en especial el filtro PI , pero como es fácil soldar un cap de 100nF en paralelo con cada diodo por arriba o por abajo del PCB, el que se persiga con eso es dueño de ponerlo.

Yo nunca noté diferencia alguna, solo quería hacerte escribir

Y en efecto ese coqueto filtro PI se encarga de cualquier cosa que se le ocurra pasar.

 

[Dr. Zoidberg]

Acá les dejo la respuesta en frecuencia del filtro PI con 2 x 2200uF + 2.2 ohms. Es una simulación vieja que hice para verificar que tan buena era la recomendación de D. Self (y no tengo un AP para medir de verdad ). Fijense la atenuación de -10 dB a los 100Hz, con lo que destruye la señal de ripple antes de llegar al regulador.