Fuente de Alimentación Dual ±12 VCC desde 230 VCA – Diagrama Circuito y Guía

Circuito Fuente Alimentación Dual 230 VCA a ±12 VCC

Como su nombre indica, este circuito convierte tensión red ~220V CA en dos voltajes +12V y -12V CC simultáneamente. La especialidad: obtenemos ambos voltajes al mismo tiempo.

Hay aplicaciones donde un circuito requiere voltaje positivo y negativo de misma magnitud simultáneamente; ahí es donde entra la fuente alimentación dual. Es esencial para funcionamiento correcto y no dañar equipos donde se requiera doble suministro. Un circuito simple resuelve esto, y aquí diseñaremos y construiremos una fuente alimentación dual.

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Diagrama Circuito Fuente Alimentación Dual

Conecte componentes exactamente como se muestra en diagrama siguiente para correcto funcionamiento.

Materiales Requeridos

1. Transformador con toma central (centre tapped)
2. Diodos potencia
3. Capacitores
4. CIs reguladores voltaje (IC7812 y 7912)
5. Interruptor basculante (toggle switch)
6. Carga CC o motor

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Transformador

Es transformador montaje chasis general. Tiene devanado primario 240V y secundario con toma central. Actúa como transformador reductor bajando CA 240V a CC 12V.

Un transformador regula voltajes CA. Puede diseñarse para elevar o reducir voltaje. Funcionamiento simple: dos devanados muy juntos. Por corriente alterna, producen campo magnético alrededor. Interacción inducción mutua entre bobinas permite transferencia potencia. Flujo magnético variable induce fuerza electromotriz variable en devanado secundario. Núcleo común: acero silicio alta permeabilidad. Esquema transformador abajo.

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Diodo 1N4007

1N4007 es diodo rectificador unión PN. Permite flujo corriente en una dirección. Aplicaciones: diodos rueda libre, rectificación general fuentes alimentación, inversores, convertidores.

Pinout Diodo 1N4007
Nº Pin	Nombre Pin	Carga
1	Ánodo	+Ve
2	Cátodo	-Ve

El diagrama muestra representación simbólica y foto real. El entendimiento mejora al conocer características eléctricas.

Características Eléctricas 1N4007
Parámetro	Valores	Unidades
Voltaje directo a 1.0 A	1.1	V
Corriente inversa a 25°C	5	μA
Capacitancia total a 1.0 MHz	15	pF
Corriente inversa carga máx a 75°C	30	μA
Corriente directa rectificada media	1	A
Voltaje inverso repetitivo pico	1000	V

Características diodo 1N4007:

• Baja corriente fuga
• Baja caída voltaje directo
• Alta capacidad sobretensión directa

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Aplicaciones reales en sistemas embebidos:

1. Convertidores
2. Conmutación en sistemas embebidos
3. Aplicaciones diodos rueda libre
4. Inversores
5. Rectificación general fuentes alimentación
6. Evitar corriente inversa y proteger microcontroladores como Arduino o PIC

CI Regulador Voltaje 7812

De los dos tipos reguladores voltaje, IC 7812 genera voltaje positivo en salida respecto a tierra común. Existe CI similar familia 78**, el 7912, para generar voltaje negativo respecto a tierra común.

Aunque hay muchos tipos encapsulado (TO-3, TO-92, montaje superficial), el más común es TO-220. Hay umbral en valor entrada para funcionar correctamente.

Voltaje entrada aplicado al CI debe ser superior al voltaje salida estimado, al menos 2.5V más. También hay umbral corriente: corriente debe ser ~1 amperio superior a corriente salida.

Ventajas CI 7812

• 7812 no necesita otro componente para balancear o saturar salida.
• Protección integrada contra sobrecorriente.
• Disipador calor integrado previene sobrecalentamiento y cortocircuito.

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Pinout CI 7812

El CI tiene tres pines. Pin 'in' = entrada positiva. Pin 'out' = salida positiva. Tercer pin = común entre entrada y salida.

CI Regulador Voltaje 7912

A diferencia del 7812, el 7912 regula salida a -12V constante en vez de +12V. De todos reguladores voltaje negativo, 7912 es el más común. Pertenece a serie 79**. Al terminar en 12, da -12V en salida.

Muchas características similares al 7812:

• Voltaje mínimo entrada ≈ -14.5V
• Corriente pico pasable ≈ 2A
• Corriente salida media hasta 1A
• Mecanismos seguridad integrados contra sobrecarga y cortocircuito
• Solo encapsulado TO-220 (similar a 7812)

Esquema CI con sus tres pines:

Aplicaciones de este CI:

• Circuitos requieren -12V constante, también como voltaje referencia para circuitos analógicos/digitales
• Limitador corriente para aplicaciones que requieren paso corriente limitado
• Combinado con regulador positivo para hacer circuitos doble suministro
• Protección inversión polaridad salida por mecanismos inherentes contra sobretensión y cortocircuito

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Funcionamiento Circuito Fuente Alimentación Dual

Explicado en cuatro pasos:

1. Convertir 220V red en 12V CA usando transformador reductor adecuado.

Entrada del circuito viene de red, primero bajamos voltaje a valor razonablemente cercano a salida deseada. Consideramos salida transformador ~12V.

Primario transformador toma central conecta a red; salida lado otro lado ~24V. Porque usamos transformador toma central. Producirá 24V medido en extremos devanado secundario exteriores.

Pero cada terminal medido respecto a toma central muestra 12V. Cada lado de toma produce voltaje mismo valor pero polaridad distinta. Así, primera parte produce dos voltajes CA iguales magnitud (12V) pero desfasados 180°.

2. Convertir 12V CA en 12V CC usando rectificador puente completo.

Los dos terminales exteriores que producen 12V polaridad opuesta conectan a circuito rectificador puente, en este caso puente completo. Rectificador convierte CA a CC. Es circuito convertidor hecho de diodos.

Para este circuito fuente dual, puente diodos tiene clasificación corriente 6A y tensión 400V. Valores elegidos considerando entrada desde red.

3. Filtrar rizado salida rectificador.

Inherentemente, circuitos rectificadores producen rizado en salida. Salida con rizado no alimenta circuito correctamente. Hay que filtrar rizado. Capacitores funcionan como filtros. Valores usados: 2200µF y tensión 25V. Producen 12V CC con muy bajo rizado.

4. Regular fuente alimentación 12V CC.

Salidas de capacitores no deben conectarse directamente a circuito a alimentar. Capacitores cargados a 12V por estar solo en filtro. Al conectar otra carga, se modifican y no dan salida correcta.

Necesitamos regulador. Reguladores usados: 7812 y 7912. Producen voltajes CC polaridad positiva y negativa de 12V.

Aplicaciones Circuito Fuente Alimentación Dual

• Amplificadores operacionales (Op-amps) necesitan dos fuentes: positiva y negativa. Circuito Op-amp puede alimentarse con fuente dual.
• Motores CC usados como carga funcionan en cada polaridad mitad tiempo; para simular comportamiento similar, puede usarse fuente dual.