Fuente de Alimentación Basada en Transformador: Construcción de un Circuito Reductor Seguro de 12 VCA

Fuente de Alimentación Basada en Transformador

Esta guía te lleva a través del ensamblaje de una fuente de alimentación de 12 VCA a partir de un transformador reductor de 120 VCA. Cubre las partes necesarias, prácticas de cableado, selección de fusibles y verificaciones de seguridad para asegurar un circuito confiable y seguro.

Componentes y Materiales

• Transformador reductor de 120 VCA a 12 VCA con secundario con toma central (ej. Radio Shack #273-1365, #273-1352, o #273-1511).
• Barra de terminales (mínimo tres terminales).
• Enchufe y cable de pared estándar.
• Interruptor de cable de línea.
• Caja opcional (ej. caja de derivación eléctrica).
• Fusible y portafusibles opcionales.

Los transformadores pueden recuperarse de radios viejas, a menudo disponibles en tiendas de segunda mano por pocos dólares. Para la especificación más precisa, compra un transformador nuevo en un proveedor de electrónica.

Si incluyes un fusible, elige un tipo de acción lenta (slow-blow) para soportar la corriente de arranque del transformador sin fundirse prematuramente. Calcula la clasificación del fusible dividiendo la potencia VA del transformador entre 120 V para encontrar la corriente primaria y selecciona un fusible con una clasificación de corriente ligeramente superior.

Referencias Cruzadas

• Lessons in Electric Circuits, Volumen 2, Capítulo 1: "Teoría Básica de CA"
• Lessons in Electric Circuits, Volumen 2, Capítulo 9: "Transformadores"

Objetivos de Aprendizaje

• Comprender cómo un transformador reduce el voltaje.
• Aprender el propósito de los devanados con toma.
• Aplicar técnicas de cableado seguro para energía doméstica.

Diagrama Esquemático

Ilustración

Instrucciones

Advertencia: Este proyecto involucra 120 V CA. Asegúrate de que todos los conductores de alto voltaje estén completamente aislados y nunca expongas cables pelados en el lado primario.

Todas las conexiones de cable deben soldarse para mayor confiabilidad. Usa cinta eléctrica genuina, no cinta adhesiva, de embalaje o de enmascarar, para aislar las uniones soldadas.

Si encierras el transformador en una caja metálica, conecta la pata de tierra de un enchufe de tres patas a la caja para proporcionar conexión a tierra. Una caja de plástico puede usarse sin conexión a tierra, pero una caja metálica es preferible por seguridad.

Antes de conectar a un enchufe de pared, realiza una verificación de seguridad con un óhmetro: con el interruptor de línea encendido, mide la resistencia entre cada pata del enchufe y la caja del transformador. La lectura debe ser infinita (sin continuidad). Si aparece una resistencia finita, existe un cortocircuito que debe corregirse.

A continuación, prueba los devanados del transformador. Con el interruptor encendido, la resistencia entre las patas del enchufe debe ser baja. Con el interruptor apagado, la resistencia debe subir a infinito, confirmando un circuito abierto. Verifica también la continuidad en el lado secundario; la resistencia secundaria debe ser mucho menor que la primaria debido a la relación de vueltas.

Cuando el cable está enchufado y el interruptor encendido, mide el voltaje CA a través de los terminales secundarios. Dos de los terminales deberían leer aproximadamente 12 V. El tercer terminal, la toma central, debería leer la mitad de ese voltaje respecto a cualquiera de los otros dos terminales.

Mantén este ensamblaje como fuente de alimentación CA de bajo voltaje para futuros experimentos en esta serie.

Simulación por Computadora

Esquemático con números de nodo SPICE:

Netlist (copia en un archivo .cir):

transformador con toma central secundaria
v1 1 0 ac 120 sin
rbogus1 1 2 1e-3
l1 2 0 10
l2 5 4 0.025
l3 4 3 0.025
k1 l1 l2 0.999
k2 l2 l3 0.999
k3 l1 l3 0.999
rbogus2 3 0 1e12
rload1 5 4 1k
rload2 4 3 1k
* Configura análisis CA a 60 Hz:
.ac lin 1 60 60
* Imprime voltaje primario entre nodos 2 y 0:
.print ac v(2,0)
* Imprime voltaje secundario (superior) entre nodos 5 y 4:
.print ac v(5,4)
* Imprime voltaje secundario (inferior) entre nodos 4 y 3:
.print ac v(4,3)
* Imprime voltaje secundario (total) entre nodos 5 y 3:
.print ac v(5,3)
.end

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