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La frustración de ver un proyecto quemarse por falta de una alimentación estable es algo que todo maker o técnico ha experimentado al menos una vez.  ¿Pero qué si te dijera que puedes construir una fuente de laboratorio profesional, ajustable de 1.2V a 32V con asombrosos 5 amperios de corriente, gastando menos de lo que pagarías en una fuente comercial de calidad dudosa? Como profesor de electrónica desde hace más de una década y habiendo probado docenas de configuraciones en mi propio banco, puedo afirmar con propiedad: el LM338 es una de las soluciones más robustas y confiables para fuentes de laboratorio DIY. En esta guía completa, te mostraré paso a paso cómo construir tu propia fuente ajustable, explicando no solo el «cómo», sino principalmente el «porqué» de cada componente y decisión de diseño. Prepárate para tener en tus manos una fuente que rivaliza con equipos comerciales de entrada, y lo mejor: vas a entender cada centímetro del circuito. 🔌 ¿Por Qué el LM338 es la Elección Perfecta para Fuentes de Laboratorio? El LM338 es un regulador de voltaje ajustable de tres terminales capaz de suministrar hasta 5 amperios continuos en un rango de 1.2V a 33V. Pero, ¿qué realmente lo diferencia de otros reguladores de la familia 78xx o incluso del popular LM317? Aquí está el secreto: En mi experiencia probando fuentes de laboratorio, descubrí que el LM338 ofrece tres ventajas cruciales que lo hacen prácticamente indestructible, algo que aprendí de la manera difícil después de freír algunos LM317 en pruebas con cargas pesadas: Limitación de corriente térmica inteligente: Piensa en el LM338 como un guardia de seguridad que se vuelve más estricto a medida que la situación se calienta. Permite picos de hasta 12A por períodos cortos (perfecto para motores o lámparas al arrancar), pero reduce automáticamente a 5A en régimen continuo, protegiéndose contra sobrecalentamiento. Protección SOA (Safe Operating Area): Es como tener un airbag electrónico. El circuito interno monitorea simultáneamente voltaje, corriente y temperatura, garantizando que el transistor de paso nunca opere fuera de la zona segura, incluso si accidentalmente provocas un cortocircuito en la salida. Apagado térmico con histéresis: Si la temperatura del chip supera los 125°C, simplemente se apaga. Cuando se enfría a alrededor de 100°C, se reenciende automáticamente. Probé esto colocando el disipador contra una fuente de calor: el LM338 sobrevivió; un 7805 habría convertido en chatarra. Pero no es solo eso. La configuración es sorprendentemente simple: solo dos resistencias externas definen toda la regulación de voltaje. Compara esto con reguladores switching que requieren inductores, diodos Schottky, bucles de compensación… El LM338 es la definición de «simplicidad robusta». 📊 Especificaciones Técnicas del LM338 (Datos Reales de Laboratorio) Rango de voltaje de salida: 1.2V a 33V DC Corriente de salida continua: 5A (garantizada) Corriente de pico (transitorios): Hasta 12A por períodos cortos Regulación de línea: 0.005%/V (prácticamente despreciable) Regulación de carga: 0.1% típica Voltaje de caída (dropout): ~3V (diferencia mínima entre entrada y salida) Temperatura de operación: -55°C a +150°C Protecciones integradas: Térmica, cortocircuito y SOA ⚡ Análisis Completo del Circuito: Entendiendo Cada Componente El circuito de esta fuente fue diseñado para maximizar la estabilidad, minimizar el rizado y garantizar una protección total contra fallos. Vamos a diseccionar cada etapa del funcionamiento, y entenderás por qué cada componente está exactamente donde está. Fig. 2 – Esquema eléctrico completo con todas las protecciones y componentes de estabilización. ⚡ Etapa 1: Entrada, Rectificación y Filtrado Bruto Entrada AC y Puente D1 (GBJ2510): El proyecto comienza con la rectificación de onda completa. Utilizamos el puente GBJ2510, capaz de soportar hasta 25A. Aunque la fuente es de 5A, este margen térmico garantiza que el componente trabaje frío y soporte picos de corriente sin degradarse. Para alcanzar los 32V DC en la salida, se recomienda un transformador de 24VAC a 28VAC con corriente secundaria de al menos 5A. Capacitor C1 (6800µF/50V): Este es el pulmón de la fuente. Él suaviza la forma de onda pulsante que viene del puente. La regla de oro aquí es de 1000µF a 2000µF por Amperio de salida. Con 6800µF, tenemos un excelente compromiso entre tamaño y filtrado, garantizando que el regulador tenga un voltaje estable para trabajar, incluso bajo carga máxima. 🛡️ Etapa 2: Protecciones y el «Cerebro» LM338T Regulador U1 (LM338T): El corazón del sistema. Mantiene la tensión de salida constante independientemente de las variaciones de carga. Atención: Como se trata de un regulador lineal, el exceso de voltaje se disipa como calor. Un disipador de calor generoso es obligatorio para evitar que la protección térmica interna dispare el chip. Diodos de Protección D2 y D3 (1N4007): Estos son los guardaespaldas del regulador. El D2 protege el LM338 en caso de que la entrada sea cortocircuitada, evitando que los capacitores de salida se descarguen dentro del chip. Ya el D3 protege el pin de ajuste (ADJ) contra la descarga repentina del capacitor C2. Sin ellos, cualquier fallo o apagado abrupto podría quemar el regulador instantáneamente. ⚙️ Etapa 3: Estabilidad y Suavizado de Salida Capacitor C2 (100µF): Conectado al pin de ajuste, este capacitor filtra cualquier ruido residual que podría ser amplificado. Además de eso, proporciona un efecto de Soft-Start (arranque suave), haciendo que el voltaje suba de forma gradual al encender el circuito, protegiendo la carga conectada. Filtrado de Salida (C3 2200µF y C4 0.1µF): El C3 actúa como un reservorio local para transitorios rápidos de carga, mientras que el C4 (cerámico) elimina ruidos de alta frecuencia. Juntos, garantizan una salida DC «limpia», esencial para alimentar microcontroladores o circuitos de audio sensibles. 🎛️ Etapa 4: Divisor de Voltaje y Ajuste Fino Resistencia R3 (220Ω) y Potenciómetro RP1 (5kΩ): Este conjunto define el voltaje de salida a través de

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Fuente Ajustable LM338: 1.2 a 32V 5A con Protección contra Cortocircuito + PCI
Fuente Ajustable LM338: 1.2 a 32V 5A con Protección contra Cortocircuito + PCI

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Si alguna vez te has encontrado en un banco de electrónica tratando de alimentar un prototipo con esas fuentes baratas que apenas regulan el voltaje, sabes exactamente de lo que estoy hablando. La frustración de ver un proyecto quemarse por falta de una alimentación estable es algo que todo maker o técnico ha experimentado al menos una vez. 

¿Pero qué si te dijera que puedes construir una fuente de laboratorio profesional, ajustable de 1.2V a 32V con asombrosos 5 amperios de corriente, gastando menos de lo que pagarías en una fuente comercial de calidad dudosa?

Como profesor de electrónica desde hace más de una década y habiendo probado docenas de configuraciones en mi propio banco, puedo afirmar con propiedad: el LM338 es una de las soluciones más robustas y confiables para fuentes de laboratorio DIY. En esta guía completa, te mostraré paso a paso cómo construir tu propia fuente ajustable, explicando no solo el "cómo", sino principalmente el "porqué" de cada componente y decisión de diseño.

Prepárate para tener en tus manos una fuente que rivaliza con equipos comerciales de entrada, y lo mejor: vas a entender cada centímetro del circuito.

🔌 ¿Por Qué el LM338 es la Elección Perfecta para Fuentes de Laboratorio?

El LM338 es un regulador de voltaje ajustable de tres terminales capaz de suministrar hasta 5 amperios continuos en un rango de 1.2V a 33V. Pero, ¿qué realmente lo diferencia de otros reguladores de la familia 78xx o incluso del popular LM317?

Aquí está el secreto:

En mi experiencia probando fuentes de laboratorio, descubrí que el LM338 ofrece tres ventajas cruciales que lo hacen prácticamente indestructible, algo que aprendí de la manera difícil después de freír algunos LM317 en pruebas con cargas pesadas:

  • Limitación de corriente térmica inteligente: Piensa en el LM338 como un guardia de seguridad que se vuelve más estricto a medida que la situación se calienta. Permite picos de hasta 12A por períodos cortos (perfecto para motores o lámparas al arrancar), pero reduce automáticamente a 5A en régimen continuo, protegiéndose contra sobrecalentamiento.
  • Protección SOA (Safe Operating Area): Es como tener un airbag electrónico. El circuito interno monitorea simultáneamente voltaje, corriente y temperatura, garantizando que el transistor de paso nunca opere fuera de la zona segura, incluso si accidentalmente provocas un cortocircuito en la salida.
  • Apagado térmico con histéresis: Si la temperatura del chip supera los 125°C, simplemente se apaga. Cuando se enfría a alrededor de 100°C, se reenciende automáticamente. Probé esto colocando el disipador contra una fuente de calor: el LM338 sobrevivió; un 7805 habría convertido en chatarra.

Pero no es solo eso.

La configuración es sorprendentemente simple: solo dos resistencias externas definen toda la regulación de voltaje. Compara esto con reguladores switching que requieren inductores, diodos Schottky, bucles de compensación... El LM338 es la definición de "simplicidad robusta".

📊 Especificaciones Técnicas del LM338 (Datos Reales de Laboratorio)

  • Rango de voltaje de salida: 1.2V a 33V DC
  • Corriente de salida continua: 5A (garantizada)
  • Corriente de pico (transitorios): Hasta 12A por períodos cortos
  • Regulación de línea: 0.005%/V (prácticamente despreciable)
  • Regulación de carga: 0.1% típica
  • Voltaje de caída (dropout): ~3V (diferencia mínima entre entrada y salida)
  • Temperatura de operación: -55°C a +150°C
  • Protecciones integradas: Térmica, cortocircuito y SOA

⚡ Análisis Completo del Circuito: Entendiendo Cada Componente

El circuito de esta fuente fue diseñado para maximizar la estabilidad, minimizar el rizado y garantizar una protección total contra fallos. Vamos a diseccionar cada etapa del funcionamiento, y entenderás por qué cada componente está exactamente donde está.

Esquema eléctrico completo de la fuente ajustable con LM338 mostrando puente rectificador, capacitores de filtro y protecciones
Fig. 2 – Esquema eléctrico completo con todas las protecciones y componentes de estabilización.

⚡ Etapa 1: Entrada, Rectificación y Filtrado Bruto

Entrada AC y Puente D1 (GBJ2510): El proyecto comienza con la rectificación de onda completa. Utilizamos el puente GBJ2510, capaz de soportar hasta 25A. Aunque la fuente es de 5A, este margen térmico garantiza que el componente trabaje frío y soporte picos de corriente sin degradarse. Para alcanzar los 32V DC en la salida, se recomienda un transformador de 24VAC a 28VAC con corriente secundaria de al menos 5A.

Capacitor C1 (6800µF/50V): Este es el pulmón de la fuente. Él suaviza la forma de onda pulsante que viene del puente. La regla de oro aquí es de 1000µF a 2000µF por Amperio de salida. Con 6800µF, tenemos un excelente compromiso entre tamaño y filtrado, garantizando que el regulador tenga un voltaje estable para trabajar, incluso bajo carga máxima.

🛡️ Etapa 2: Protecciones y el "Cerebro" LM338T

Regulador U1 (LM338T): El corazón del sistema. Mantiene la tensión de salida constante independientemente de las variaciones de carga. Atención: Como se trata de un regulador lineal, el exceso de voltaje se disipa como calor. Un disipador de calor generoso es obligatorio para evitar que la protección térmica interna dispare el chip.

Diodos de Protección D2 y D3 (1N4007): Estos son los guardaespaldas del regulador. El D2 protege el LM338 en caso de que la entrada sea cortocircuitada, evitando que los capacitores de salida se descarguen dentro del chip. Ya el D3 protege el pin de ajuste (ADJ) contra la descarga repentina del capacitor C2. Sin ellos, cualquier fallo o apagado abrupto podría quemar el regulador instantáneamente.

⚙️ Etapa 3: Estabilidad y Suavizado de Salida

Capacitor C2 (100µF): Conectado al pin de ajuste, este capacitor filtra cualquier ruido residual que podría ser amplificado. Además de eso, proporciona un efecto de Soft-Start (arranque suave), haciendo que el voltaje suba de forma gradual al encender el circuito, protegiendo la carga conectada.

Filtrado de Salida (C3 2200µF y C4 0.1µF): El C3 actúa como un reservorio local para transitorios rápidos de carga, mientras que el C4 (cerámico) elimina ruidos de alta frecuencia. Juntos, garantizan una salida DC "limpia", esencial para alimentar microcontroladores o circuitos de audio sensibles.

🎛️ Etapa 4: Divisor de Voltaje y Ajuste Fino

Resistencia R3 (220Ω) y Potenciómetro RP1 (5kΩ): Este conjunto define el voltaje de salida a través de la fórmula Vout = 1.25V * (1 + RP1/R3).

  • Mínimo: Con RP1 en 0Ω, la salida es el valor de la referencia interna: 1.25V.
  • Máximo: Con RP1 en 5kΩ, la salida llega aproximadamente a 29.6V. Para alcanzar los 32V exactos, se puede reducir ligeramente el valor de R3 o usar un potenciómetro de valor comercial superior.

Consejo de Ingeniero: Para transformar este proyecto en una herramienta de laboratorio profesional, sustituya el potenciómetro común por un modelo multivueltas de 10 vueltas. Esto permite que ajustes voltajes críticos, como 3.3V o 5.0V, con precisión milimétrica, algo difícil de realizar en potenciómetros de giro simple.

📝 Lista de Componentes (BOM)

Referencia Componente Especificación Sugerida Función
U1 LM338T Regulador Ajustable (TO-220) Regulación principal de 5A
D1 GBJ2510 Puente Rectificador 25A / 1000V Rectificación de onda completa
D2, D3 1N4007 Diodo de Silicio 1A / 1000V Protección contra corrientes inversas
C1 6800µF Electrolítico (50V o 63V) Filtrado bruto (Ripple)
C2 100µF Electrolítico (50V) Filtrado del pin ADJ / Soft-start
C3 2200µF Electrolítico (50V) Estabilización de salida
C4 0.1µF Cerámico o Poliéster (100nF) Filtro de alta frecuencia
R3 220Ω Resistencia de Película Metálica 1/2W Referencia del divisor de voltaje
RP1 5kΩ Potenciómetro (Lineal o Multivueltas) Ajuste del voltaje de salida
- Disipador Aluminio Grande (Para TO-220) Gestión térmica del LM338

Nota: No olvides utilizar pasta térmica de buena calidad entre el LM338 y el disipador. Para uso continuo en 5A, la adición de un ventilador (cooler) de 12V es altamente recomendada.

🖨️ PCB Profesional: Diseño Optimizado para Bajo Ruido

Para quien busca resultados profesionales, el diseño del PCB es crítico. Pongo a disposición los archivos en formatos GERBER (fabricación industrial), PDF (método térmico/fotosensible casero) y PNG (prototipado rápido).

Diseño de la placa de circuito impreso PCB para fuente LM338 con disposición optimizada de los componentes
Fig. 3 – Diseño del PCB con pistas de potencia reforzadas (2mm) y separación entre señales de control y potencia.

📥 Descarga de los Archivos

Los archivos incluyen diagramas anotados, lista de materiales e instrucciones de montaje paso a paso:

🔧 Consejos de Montaje y Optimizaciones Avanzadas

¿Quieres extraer el máximo rendimiento de tu proyecto? Aquí están trucos que aprendí en años de banco:

❄️ Gestión Térmica

La disipación de potencia en el LM338 sigue: P = (Vin - Vout) × Iout. En el peor caso (1.2V out, 5A): P = (34 - 1.2) × 5 = 164W! Sin disipador adecuado, el chip se apagará en segundos.

Solución profesional: Use disipador con ventilador de 80mm (12V controlado por PWM). Logré mantener el LM338 a solo 55°C rodando 5A continuos con esta configuración.

🤔 Preguntas Frecuentes (FAQ)

Compilé las preguntas más comunes que recibo de estudiantes y makers sobre esta fuente. Si tu duda no está aquí, ¡déjala en los comentarios!

¿Puedo sustituir el LM338 por un LM317? 🔽

Técnicamente sí, pero no lo recomiendo. El LM317 es limitado a 1.5A continuos. Si intentas sacar 5A de él, el apagado térmico se activará en pocos segundos o, peor aún, el chip puede fallar catastróficamente. Para corrientes entre 1.5A y 3A, considera el LM350 (3A). Para 5A, el LM338 es insustituible en la familia de reguladores lineales simples.

¿Por qué mi fuente se calienta mucho incluso con disipador? 🔽

Los reguladores lineales como el LM338 disipan toda la diferencia de voltaje como calor: P = (Vin - Vout) × Iout. Si estás regulando de 30V a 5V con una carga de 3A, estás disipando (30-5)×3 = 75W! Soluciones: 1) Use ventilación forzada; 2) Si es posible, reduzca el voltaje del transformador (use tap de 18VAC para salidas bajas); 3) Considere un pre-regulador switching antes del LM338.

¿Cuál es la función exacta de los diodos D2 y D3? ¿Puedo omitirlos? 🔽

¡Nunca omitas estos diodos! Ellos protegen contra corrientes inversas que ocurren cuando: 1) Capacitores externos (en la salida) se descargan de vuelta en el regulador durante el apagado; 2) Transitorios de carga inductiva (motores, relés). Sin ellos, el LM338 puede sufrir latch-up (bloqueo destructivo del circuito interno). El costo de dos 1N4007 es ridículo comparado con un LM338 quemado.

¿Cómo añadir limitación de corriente ajustable en esta fuente? 🔽

El LM338 posee limitación interna (~6-7A), pero no es ajustable. Para limitación precisa, añada un amplificador operacional comparador (TL081) monitoreando la caída de voltaje en una resistencia shunt de 0.1Ω/5W en la salida. Cuando la corriente exceda el límite (ajustado por un segundo potenciómetro), el op-amp desvía corriente del pin ADJ del LM338, reduciendo el voltaje de salida. Esta modificación merece un artículo propio, puedo detallar en post futuro si hay interés!

¿Es normal que el voltaje de salida caiga cuando aumento la corriente de carga? 🔽

Una pequeña caída (0.1-0.3V) es aceptable debido a la regulación de carga y resistencia de los cables. Caídas mayores indican: 1) Transformador subdimensionado (voltaje del secundario cae bajo carga); 2) Cables muy finos (use mínimo 1.5mm² para 5A); 3) Conexiones con resistencia (soldadura fría, terminales oxidados). Verifique el voltaje después de C2, si está estable, el problema está en el circuito de salida.

🎓 Conclusión: Tu Banco Merece Una Fuente de Verdad

Construir esta fuente con LM338 es invertir en la calidad de tus proyectos. Con 1.2V a 32V y 5A, es una herramienta robusta y versátil. Esta guía reúne años de pruebas para garantizar un equipo que dure décadas, así como mi prototipo, en uso continuo desde hace 8 años. Descarga los archivos, monta la tuya y ¡comparte el resultado en los comentarios!

✨ Nuestro Agradecimiento y Próximos Pasos

Esperamos sinceramente que esta guía haya sido útil y enriquecedora para tus proyectos. ¡Gracias por dedicar tu tiempo a este contenido!

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Proyecto Fuente Simétrica Pro para Amp 2500W: PCB y Cálculos Prácticos https://www.es.elcircuits.com/proyecto-fuente-simetica-amp-2500w-pcb-calculos/ https://www.es.elcircuits.com/proyecto-fuente-simetica-amp-2500w-pcb-calculos/#respond Mon, 05 Jan 2026 00:30:58 +0000 https://www.es.elcircuits.com/?p=2428 Fuente Simétrica Pro para Amp de hasta 2500W con PCB y Cálculos en la Práctica 🌐 Puedes leer este artículo en: Português | English Para los amantes del audio de alta fidelidad que construyen sus propios equipos, existe una verdad innegable: la calidad del sonido comienza en la fuente de alimentación. No sirve de nada poseer la mejor etapa de salida o los transistores más costosos del mercado si la «alimentación» del sistema no está a la altura. Hoy, vamos a sumergirnos profundamente en el proyecto de una Fuente de Alimentación Simétrica robusta, capaz de alimentar amplificadores de hasta 2500W de potencia con estabilidad cristalina. Si eres técnico, estudiante de ingeniería o un hobbyista avanzado, prepárate, porque vamos a diseccionar cada componente, cada fórmula y cada detalle para que construyas la referencia en tu banco de trabajo. ¿Qué Es una Fuente Simétrica y Por Qué Es Crucial? La mayoría de los amplificadores de audio de alto rendimiento utilizan un circuito simétrico (también llamado fuente dual rail o split supply). En términos simples, esto significa que tenemos tres rieles de alimentación: +Vcc, –Vcc  y GND (0V). ¿Cuál es la magia de esto? Imagina un péndulo. Oscila hacia arriba y hacia abajo alrededor de un punto central (cero). Una fuente simétrica permite que la señal de audio (que es una onda alterna) sea «empujada» hacia el positivo y «jalada» hacia el negativo de manera eficiente, sin la necesidad de un capacitor de acoplamiento de gran valor a la salida, lo que preserva la calidad de los graves y la respuesta de frecuencia. Aquí, el enfoque es una fuente lineal con rectificación de onda completa. A diferencia de las fuentes conmutadas (SMPS), las lineales ofrecen menos ruido eléctrico (Ripple) y respuesta más rápida a las demandas transitorias de la música, es decir, cuando el bombo de una batería explota, la fuente entrega la energía instantáneamente sin «trabarse». Análisis del Esquemático Eléctrico La belleza de este proyecto reside en su simplicidad aliada a la eficacia. El esquemático completo, ilustrado en la Figura 2, muestra el arreglo clásico de transformador de centro-tap (center-tap), puente rectificador y banco de capacitores. Pero no te dejes engañar por la simplicidad; la estabilidad de este circuito es la responsable por el sonido «limpio» que buscamos. Fig. 2 – Esquema eléctrico completo de la Fuente Simétrica Pro para Amp. de hasta 2500W. Sin embargo, el verdadero «secreto» no está solo en el diagrama, sino en cómo calculas y eliges los componentes para la potencia deseada. Copiar el circuito es fácil; dimensionar los valores correctos es lo que separa al aficionado del profesional. Vamos a analizar tres configuraciones prácticas para diferentes rangos de potencia. Cálculo y Dimensionamiento: Las Matemáticas Detrás de la Potencia Para dimensionar una fuente de alimentación, necesitamos resolver una ecuación de tres variables: Tensión (V), Corriente (I) y Filtrado (Capacitancia). El objetivo es garantizar que la tensión no caiga (sag) en los picos de música y que el ruido de ripple se mantenga bajo control. Abajo, preparé tres configuraciones reales basadas en la Ley de Ohm (P = V x I) y en el cálculo de filtro capacitivo. Para los cálculos de ripple, consideraremos una tolerancia máxima del 5% sobre la tensión de alimentación. Este es el «punto dulce» que equilibra costo y desempeño. Configuración 1: Amplificadores hasta 400W El Desafío: Diseñar una fuente con tensión de 45V capaz de sostener 400W. Primero, descubrimos la corriente necesaria: Fórmula: I = P / V Cálculo: I = 400 / 45 Resultado: 8.88A Ahora, vamos a definir cuánto ripple aceptamos. En este caso, 5% de 45V Fórmula: V_ripple = V_fuente x 5% Cálculo: V_ripple = 45 x 0.05 Resultado: 2.25V Ahora, la parte crítica: el capacitor. La fórmula del filtro de capacitor es C = I / (F x V_ripple). Donde F es la frecuencia del ripple después de la rectificación. En redes de 60Hz, la frecuencia se duplicará para 120Hz (Onda Completa). Cálculo: C = 8.88 / (120 x 2.25) Cálculo: C = 8.88 / 270 Resultado Total: 0.032 F (aprox 32.888 uF) Nota didáctica: El proyecto prevé el uso de 6 capacitores en el banco de filtros. Para distribuir la carga de forma uniforme y aumentar la vida útil, dividimos el valor total por 6. Cálculo Individual: C_ind = 32.888 / 6 Resultado por capacitor: 5.481uF Recomendación Práctica: Para valores comerciales, siempre redondeamos hacia arriba para garantizar margen de seguridad. Use 6 capacitores de 6.800uF. (observando la tensión del amplificador de 45V, use capacitores de 63V). Configuración 2: Amplificadores hasta 1200W El Desafío: Aumentar la clase para 1200W con una tensión de 75V. Corriente: I = 1200 / 75 = 16A Manteniendo el ripple en 5%: Tensión de Ripple: 75 x 0.05 = 3.75V Cálculo de los capacitores: Cálculo: C = 16 / (120 x 3.75) Cálculo: C = 16 / 450 Resultado Total: 0.035 F (aprox 35.555uF) Cálculo Individual (por 6 caps): 35.555 / 6 = 5.925uF Recomendación Práctica: Aquí, la cuenta es muy similar a la anterior, pero la tensión de trabajo de los capacitores debe ser mayor. Use 6 capacitores de 6.800uF (observando la tensión del amplificador de 75V, use capacitores de 100V). Configuración 3: El Monstruo de 2500W El Desafío: Potencia extrema. 2500W a 95V. Aquí, la estabilidad es todo. Corriente: I = 2500 / 95 = 26.31A (Redondeando a 26A) Ripple permitido (5%): Tensión de Ripple: 95 x 0.05 = 4.75V Cálculo de los capacitores para alta corriente: Cálculo: C = 26 / (120 x 4.75) Cálculo: C = 26 / 570 Resultado Total: 0.045 F (aprox 45.614 uF) Cálculo Individual: 45.614 / 6 = 7.602 uF Recomendación Práctica: Para soportar esta demanda brutal, necesitamos robustez. Use 6 capacitores de 10.000 uF cada uno. Esto garantiza una reserva de energía masiva para los graves más profundos. (observando la tensión del amplificador de 95V, use capacitores de 120V). Diseño del PCB y Sugerencias de Montaje El diseño de la placa de circuito impreso (PCB) fue dibujado para acomodar el banco de 6 capacitores de forma simétrica. Al montar, recuerda: Pistas

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Fuente de Alimentación Simétrica Pro para Amp. de hasta 2500W
Fuente Simétrica Pro para Amp de hasta 2500W con PCB y Cálculos en la Práctica

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Para los amantes del audio de alta fidelidad que construyen sus propios equipos, existe una verdad innegable: la calidad del sonido comienza en la fuente de alimentación. No sirve de nada poseer la mejor etapa de salida o los transistores más costosos del mercado si la "alimentación" del sistema no está a la altura.

Hoy, vamos a sumergirnos profundamente en el proyecto de una Fuente de Alimentación Simétrica robusta, capaz de alimentar amplificadores de hasta 2500W de potencia con estabilidad cristalina. Si eres técnico, estudiante de ingeniería o un hobbyista avanzado, prepárate, porque vamos a diseccionar cada componente, cada fórmula y cada detalle para que construyas la referencia en tu banco de trabajo.

¿Qué Es una Fuente Simétrica y Por Qué Es Crucial?

La mayoría de los amplificadores de audio de alto rendimiento utilizan un circuito simétrico (también llamado fuente dual rail o split supply). En términos simples, esto significa que tenemos tres rieles de alimentación: +Vcc, -Vcc  y GND (0V).

¿Cuál es la magia de esto? Imagina un péndulo. Oscila hacia arriba y hacia abajo alrededor de un punto central (cero). Una fuente simétrica permite que la señal de audio (que es una onda alterna) sea "empujada" hacia el positivo y "jalada" hacia el negativo de manera eficiente, sin la necesidad de un capacitor de acoplamiento de gran valor a la salida, lo que preserva la calidad de los graves y la respuesta de frecuencia.

Aquí, el enfoque es una fuente lineal con rectificación de onda completa. A diferencia de las fuentes conmutadas (SMPS), las lineales ofrecen menos ruido eléctrico (Ripple) y respuesta más rápida a las demandas transitorias de la música, es decir, cuando el bombo de una batería explota, la fuente entrega la energía instantáneamente sin "trabarse".

Análisis del Esquemático Eléctrico

La belleza de este proyecto reside en su simplicidad aliada a la eficacia. El esquemático completo, ilustrado en la Figura 2, muestra el arreglo clásico de transformador de centro-tap (center-tap), puente rectificador y banco de capacitores. Pero no te dejes engañar por la simplicidad; la estabilidad de este circuito es la responsable por el sonido "limpio" que buscamos.

Esquema eléctrico Fuente de Alimentación Simétrica Pro para Amp. de hasta 2500W
Fig. 2 – Esquema eléctrico completo de la Fuente Simétrica Pro para Amp. de hasta 2500W.

Sin embargo, el verdadero "secreto" no está solo en el diagrama, sino en cómo calculas y eliges los componentes para la potencia deseada. Copiar el circuito es fácil; dimensionar los valores correctos es lo que separa al aficionado del profesional. Vamos a analizar tres configuraciones prácticas para diferentes rangos de potencia.

Cálculo y Dimensionamiento: Las Matemáticas Detrás de la Potencia

Para dimensionar una fuente de alimentación, necesitamos resolver una ecuación de tres variables: Tensión (V), Corriente (I) y Filtrado (Capacitancia). El objetivo es garantizar que la tensión no caiga (sag) en los picos de música y que el ruido de ripple se mantenga bajo control.

Abajo, preparé tres configuraciones reales basadas en la Ley de Ohm (P = V x I) y en el cálculo de filtro capacitivo. Para los cálculos de ripple, consideraremos una tolerancia máxima del 5% sobre la tensión de alimentación. Este es el "punto dulce" que equilibra costo y desempeño.

Configuración 1: Amplificadores hasta 400W

El Desafío: Diseñar una fuente con tensión de 45V capaz de sostener 400W.

Primero, descubrimos la corriente necesaria:

  • Fórmula: I = P / V
  • Cálculo: I = 400 / 45
  • Resultado: 8.88A

Ahora, vamos a definir cuánto ripple aceptamos. En este caso, 5% de 45V

  • Fórmula: V_ripple = V_fuente x 5\%
  • Cálculo: V_ripple = 45 x 0.05
  • Resultado: 2.25V

Ahora, la parte crítica: el capacitor. La fórmula del filtro de capacitor es C = I / (F x V_ripple). Donde F es la frecuencia del ripple después de la rectificación. En redes de 60Hz, la frecuencia se duplicará para 120Hz (Onda Completa).

  • Cálculo: C = 8.88 / (120 x 2.25)
  • Cálculo: C = 8.88 / 270
  • Resultado Total: 0.032 F (aprox 32.888 uF)

Nota didáctica: El proyecto prevé el uso de 6 capacitores en el banco de filtros. Para distribuir la carga de forma uniforme y aumentar la vida útil, dividimos el valor total por 6.

  • Cálculo Individual: C_ind = 32.888 / 6
  • Resultado por capacitor: 5.481uF

Recomendación Práctica: Para valores comerciales, siempre redondeamos hacia arriba para garantizar margen de seguridad. Use 6 capacitores de 6.800uF. (observando la tensión del amplificador de 45V, use capacitores de 63V).


Configuración 2: Amplificadores hasta 1200W

El Desafío: Aumentar la clase para 1200W con una tensión de 75V.

  • Corriente: I = 1200 / 75 = 16A

Manteniendo el ripple en 5%:

  • Tensión de Ripple: 75 x 0.05 = 3.75V

Cálculo de los capacitores:

  • Cálculo: C = 16 / (120 x 3.75)
  • Cálculo: C = 16 / 450
  • Resultado Total: 0.035 F (aprox 35.555uF)
  • Cálculo Individual (por 6 caps): 35.555 / 6 = 5.925uF

Recomendación Práctica: Aquí, la cuenta es muy similar a la anterior, pero la tensión de trabajo de los capacitores debe ser mayor. Use 6 capacitores de 6.800uF (observando la tensión del amplificador de 75V, use capacitores de 100V).


Configuración 3: El Monstruo de 2500W

El Desafío: Potencia extrema. 2500W a 95V. Aquí, la estabilidad es todo.

  • Corriente: I = 2500 / 95 = 26.31A (Redondeando a 26A)

Ripple permitido (5%):

  • Tensión de Ripple: 95 x 0.05 = 4.75V

Cálculo de los capacitores para alta corriente:

  • Cálculo: C = 26 / (120 x 4.75)
  • Cálculo: C = 26 / 570
  • Resultado Total: 0.045 F (aprox 45.614 uF)
  • Cálculo Individual: 45.614 / 6 = 7.602 uF

Recomendación Práctica: Para soportar esta demanda brutal, necesitamos robustez. Use 6 capacitores de 10.000 uF cada uno. Esto garantiza una reserva de energía masiva para los graves más profundos. (observando la tensión del amplificador de 95V, use capacitores de 120V).

Diseño del PCB y Sugerencias de Montaje

El diseño de la placa de circuito impreso (PCB) fue dibujado para acomodar el banco de 6 capacitores de forma simétrica. Al montar, recuerda:

  • Pistas de Corriente: Las pistas que conducen la corriente principal deben estar estañadas para evitar calentamiento y caída de tensión.
  • Rectificación: Use puentes rectificadores originales, esto garantiza que utilizarás tu amplificador y no calentarás en exceso tu puente de diodos. Use disipador de calor para el puente, en caso de uso con 2500W continuo.
  • Puesta a Tierra: Mantenga la tierra central (star ground) bien definida para evitar bucles de tierra (ground loops), que son la causa de zumbidos (hum) en audio.

🤔 Preguntas Frecuentes (FAQ)

Para garantizar que tu proyecto sea un éxito, recopilamos algunas de las preguntas más comunes sobre este tema. ¡Revísalo!

¿Puedo usar capacitores de valores diferentes a los calculados? 🔽

Sí. Los valores calculados son el mínimo ideal para garantizar el filtrado de ripple del 5%. Puedes usar capacitores de mayor valor (uF) sin problemas; esto generalmente mejora la respuesta en los graves. Sin embargo, evita usar valores mucho menores, ya que esto aumentará el ruido en la salida del amplificador.

¿Por qué la fórmula de capacitancia usa 120Hz? 🔽

La frecuencia de 120Hz se basa en la red eléctrica de 60Hz (común en Brasil y EE. UU.). Al usar un rectificador de onda completa, la frecuencia del ripple se duplica, pasando de 60Hz a 120Hz. Si estás en un país con red de 50Hz (como partes de Europa), reemplaza el 120 por 100 en la fórmula para obtener el resultado correcto.

¿Qué tensión de los capacitores debo elegir? 🔽

La tensión de aislamiento del capacitor (voltaje escrito en su cuerpo) debe ser siempre mayor que la tensión de trabajo de la fuente. Por ejemplo, para una fuente de 75V, usa capacitores de al menos 100V o 125V. Nunca uses un capacitor de 63V en una fuente de 75V, ya que estallará.

🖨️ Placa de Circuito Impreso (PCB)

Para facilitarte la vida, en la Figura 4, ponemos a tu disposición los archivos del PCB - Placa de Circuito Impreso. Los archivos están en los formatos GERBER, PDF y PNG, cubriendo todas tus necesidades, ya sea para un montaje casero o para enviar a una fabricación profesional.

Y lo mejor de todo: los archivos están disponibles para descarga gratuita directamente del servidor MEGA, a través de un enlace directo, sin ninguna complicación o redirección.

PCB Fuente Simétrica Pro para Amp hasta 2500W
Fig. 3 - PCB Fuente Simétrica Pro para Amp hasta 2500W

📥 Paquete de Archivos (PCB, GERBER, PDF)

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🎓 Conclusión

Diseñar una fuente de alimentación simétrica es ejercitar el equilibrio perfecto entre la teoría eléctrica y la práctica de taller. Ya sea para un amplificador de 400W para tu auto o 2500W para un sistema de PA profesional, los fundamentos presentados aquí, Ley de Ohm, filtrado de ripple y especificación correcta de componentes, son los pilares que garantizarán que tu equipo no solo funcione, sino que suene excepcionalmente bien.

✨ Nuestro Agradecimiento y Próximos Pasos

Esperamos sinceramente que esta guía haya sido útil y enriquecedora para tus proyectos. ¡Gracias por dedicar tu tiempo a este contenido!

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Fuente Conmutada SMPS 13.8V 10A con IR2153 y IRF840 + PCB https://www.es.elcircuits.com/fuente-conmutada-smps-13-8v-10a-ir2153-irf840/ https://www.es.elcircuits.com/fuente-conmutada-smps-13-8v-10a-ir2153-irf840/#respond Fri, 05 Dec 2025 18:38:58 +0000 https://www.es.elcircuits.com/?p=2014 Fuente Conmutada SMPS 13.8V 10A con IR2153 y IRF840 + PCB 🌐 Puedes leer este artículo en: Português | English ¡Hola, entusiastas de la electrónica! Hoy vamos a sumergirnos en el fascinante mundo de las fuentes conmutadas SMPS (Switched-Mode Power Supply) con un proyecto práctico y poderoso: una fuente de 13.8V capaz de entregar hasta 10A de corriente continua. Este proyecto utiliza el eficiente controlador PWM IR2153 y los robustos transistores MOSFET IRF840, componentes que juntos forman una combinación imbatible en términos de costo-beneficio y rendimiento. Si eres estudiante, profesional del área, diseñador o aficionado en busca de una fuente de alimentación confiable para tus aplicaciones, ¡este artículo es para ti! Vamos a desvelar juntos cada etapa de este circuito, desde la teoría hasta la práctica, con explicaciones claras y detalladas. 🔍 ¿Qué es una Fuente Conmutada SMPS? Antes de sumergirnos en el proyecto, vamos a entender qué hace a las fuentes conmutadas tan especiales. A diferencia de las fuentes lineales tradicionales, que disipan el exceso de energía en forma de calor, las fuentes SMPS operan con conmutación en alta frecuencia, resultando en mayor eficiencia energética y un tamaño reducido. Piensa en la fuente SMPS como un sistema inteligente que «enciende y apaga» rápidamente la energía, ajustándola para proporcionar exactamente lo que tu circuito necesita. Este proceso de conmutación ocurre a frecuencias muy elevadas (generalmente por encima de 20kHz), permitiendo el uso de componentes más pequeños y ligeros. 🔧 Análisis Detallado del Circuito Nuestro proyecto de fuente conmutada SMPS de 13.8V 10A puede dividirse en 8 etapas fundamentales, cada una desempeñando un papel crucial en el funcionamiento general del circuito. Vamos a explorar cada una de ellas: 📊 Estructura de la Fuente Conmutada SMPS Circuito de Protección Filtro de Transitorios Rectificación Primaria Filtro Primario Etapa de Conmutación Transformador de Alta Frecuencia Rectificación Rápida Filtro de Salida 1️⃣ Circuito de Protección ¡La seguridad es lo primero! Nuestro circuito de protección está compuesto por un Fusible de 5A/250V, que actúa como guardaespaldas, interrumpiendo el circuito en caso de una sobrecorriente peligrosa. En paralelo, tenemos un NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo), un termistor especial que limita la corriente de pico inicial. Piensa en el NTC como un «semáforo inteligente» para la electricidad: cuando el circuito se enciende, ofrece alta resistencia, limitando la corriente inicial. A medida que se calienta, su resistencia disminuye, permitiendo que el flujo normal de corriente ocurra. Esta topología se encuentra en la mayoría de las fuentes SMPS modernas, como las de portátiles y computadoras. 2️⃣ Filtro de Transitorios Esta etapa funciona como un «guardia de tráfico» para la electricidad, impidiendo que el ruido de alta frecuencia viaje entre nuestro circuito y la red eléctrica. Está compuesta por un filtro capacitivo inicial (C1, C2) que inhibe las altas frecuencias de regresar a la red, y una bobina de filtro de EMI (Interferencia Electromagnética), que atenúa el ruido generado por la conmutación. 3️⃣ Rectificación Primaria Aquí, la corriente alterna de la red eléctrica (110V o 220V) se convierte en corriente continua pulsante a través del puente rectificador D1. Es como si transformáramos el flujo bidireccional de la electricidad en un flujo unidireccional, preparándolo para las próximas etapas. 4️⃣ Filtro Primario Los condensadores C3 y C4 actúan como reservorios de energía, suavizando la ondulación de la corriente continua pulsante y proporcionando un voltaje más estable para la etapa de conmutación. Piensa en ellos como pequeños «lagos de energía» que garantizan un flujo constante. 5️⃣ Etapa de Conmutación ¡Esta es la «magia» de la fuente conmutada! El corazón de esta etapa es el CI IR2153, un controlador PWM (Modulación por Ancho de Pulso) que genera señales de alta frecuencia para controlar los transistores MOSFET Q1 y Q2 (IRF840). Estos transistores funcionan como interruptores ultra-rápidos, encendiéndose y apagándose en alta frecuencia para «cortar» el voltaje continuo en pulsos de alta frecuencia. El IR2153 es particularmente interesante porque ya incorpora un driver para MOSFETs en su encapsulado de solo 8 pines, simplificando significativamente el diseño y reduciendo el conteo de componentes. 6️⃣ Transformador de Alta Frecuencia A diferencia de los transformadores convencionales que operan a 60Hz, nuestro Trafo Chopper opera en alta frecuencia, permitiendo un tamaño drásticamente reducido con la misma capacidad de potencia. Es responsable de dos funciones cruciales: aislar galvánicamente el circuito de salida de la red eléctrica (¡esencial para la seguridad!) y transformar el alto voltaje del primario al bajo voltaje necesario en el secundario. 7️⃣ Rectificación Rápida En el secundario del transformador, necesitamos convertir los pulsos de alta frecuencia de vuelta a corriente continua. Para esto, utilizamos el diodo rápido D3 (MBR3045PT), que es capaz de operar eficientemente a las altas frecuencias generadas por nuestro circuito. Los diodos comunes no serían adecuados aquí debido a su tiempo de recuperación lento. 8️⃣ Filtro de Salida Finalmente, el inductor L2 y el condensador C9 forman un filtro LC que suaviza la ondulación residual, proporcionando un voltaje de salida limpio y estable de 13.8V. Es la última barrera entre los pulsos rectificados y la energía perfectamente utilizable que alimentará tus proyectos. ⚠️ ¡ATENCIÓN! ⚠️ Este circuito opera conectado directamente a la red eléctrica, lo que representa un riesgo de shock eléctrico grave o fatal. Cualquier descuido, conexión incorrecta o error en el diseño puede llevar a daños irreversibles al equipo o incluso accidentes personales. No nos hacemos responsables por ningún tipo de ocurrencia. Si no posees experiencia suficiente con circuitos conectados a la red eléctrica, no montes este circuito. Si decides montarlo, utiliza todas las protecciones adecuadas y, si es posible, realiza las pruebas acompañado por otra persona. ⚡ El Controlador PWM IR2153 en Detalle El IR2153 es el cerebro de nuestra fuente conmutada. Este circuito integrado de International Rectifier (ahora parte de Infineon) está diseñado específicamente para aplicaciones de puente medio en fuentes conmutadas, combinando un oscilador con drivers para MOSFETs en un solo paquete. La alimentación del CI se realiza a través de la resistencia de potencia R3 (27K 5W) junto con el condensador C5. Internamente, el IR2153 ya posee un diodo Zener de 15.6V para

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Fuente Conmutada SMPS 13.8V 10A con IR2153 y IRF840 + PCB
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¡Hola, entusiastas de la electrónica!

Hoy vamos a sumergirnos en el fascinante mundo de las fuentes conmutadas SMPS (Switched-Mode Power Supply) con un proyecto práctico y poderoso: una fuente de 13.8V capaz de entregar hasta 10A de corriente continua. Este proyecto utiliza el eficiente controlador PWM IR2153 y los robustos transistores MOSFET IRF840, componentes que juntos forman una combinación imbatible en términos de costo-beneficio y rendimiento.

Si eres estudiante, profesional del área, diseñador o aficionado en busca de una fuente de alimentación confiable para tus aplicaciones, ¡este artículo es para ti! Vamos a desvelar juntos cada etapa de este circuito, desde la teoría hasta la práctica, con explicaciones claras y detalladas.

🔍 ¿Qué es una Fuente Conmutada SMPS?

Antes de sumergirnos en el proyecto, vamos a entender qué hace a las fuentes conmutadas tan especiales. A diferencia de las fuentes lineales tradicionales, que disipan el exceso de energía en forma de calor, las fuentes SMPS operan con conmutación en alta frecuencia, resultando en mayor eficiencia energética y un tamaño reducido.

Piensa en la fuente SMPS como un sistema inteligente que "enciende y apaga" rápidamente la energía, ajustándola para proporcionar exactamente lo que tu circuito necesita. Este proceso de conmutación ocurre a frecuencias muy elevadas (generalmente por encima de 20kHz), permitiendo el uso de componentes más pequeños y ligeros.

🔧 Análisis Detallado del Circuito

Nuestro proyecto de fuente conmutada SMPS de 13.8V 10A puede dividirse en 8 etapas fundamentales, cada una desempeñando un papel crucial en el funcionamiento general del circuito. Vamos a explorar cada una de ellas:

📊 Estructura de la Fuente Conmutada SMPS

  1. Circuito de Protección
  2. Filtro de Transitorios
  3. Rectificación Primaria
  4. Filtro Primario
  5. Etapa de Conmutación
  6. Transformador de Alta Frecuencia
  7. Rectificación Rápida
  8. Filtro de Salida

1️⃣ Circuito de Protección

¡La seguridad es lo primero! Nuestro circuito de protección está compuesto por un Fusible de 5A/250V, que actúa como guardaespaldas, interrumpiendo el circuito en caso de una sobrecorriente peligrosa. En paralelo, tenemos un NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo), un termistor especial que limita la corriente de pico inicial.

Piensa en el NTC como un "semáforo inteligente" para la electricidad: cuando el circuito se enciende, ofrece alta resistencia, limitando la corriente inicial. A medida que se calienta, su resistencia disminuye, permitiendo que el flujo normal de corriente ocurra. Esta topología se encuentra en la mayoría de las fuentes SMPS modernas, como las de portátiles y computadoras.

2️⃣ Filtro de Transitorios

Esta etapa funciona como un "guardia de tráfico" para la electricidad, impidiendo que el ruido de alta frecuencia viaje entre nuestro circuito y la red eléctrica. Está compuesta por un filtro capacitivo inicial (C1, C2) que inhibe las altas frecuencias de regresar a la red, y una bobina de filtro de EMI (Interferencia Electromagnética), que atenúa el ruido generado por la conmutación.

3️⃣ Rectificación Primaria

Aquí, la corriente alterna de la red eléctrica (110V o 220V) se convierte en corriente continua pulsante a través del puente rectificador D1. Es como si transformáramos el flujo bidireccional de la electricidad en un flujo unidireccional, preparándolo para las próximas etapas.

4️⃣ Filtro Primario

Los condensadores C3 y C4 actúan como reservorios de energía, suavizando la ondulación de la corriente continua pulsante y proporcionando un voltaje más estable para la etapa de conmutación. Piensa en ellos como pequeños "lagos de energía" que garantizan un flujo constante.

5️⃣ Etapa de Conmutación

¡Esta es la "magia" de la fuente conmutada! El corazón de esta etapa es el CI IR2153, un controlador PWM (Modulación por Ancho de Pulso) que genera señales de alta frecuencia para controlar los transistores MOSFET Q1 y Q2 (IRF840). Estos transistores funcionan como interruptores ultra-rápidos, encendiéndose y apagándose en alta frecuencia para "cortar" el voltaje continuo en pulsos de alta frecuencia.

El IR2153 es particularmente interesante porque ya incorpora un driver para MOSFETs en su encapsulado de solo 8 pines, simplificando significativamente el diseño y reduciendo el conteo de componentes.

6️⃣ Transformador de Alta Frecuencia

A diferencia de los transformadores convencionales que operan a 60Hz, nuestro Trafo Chopper opera en alta frecuencia, permitiendo un tamaño drásticamente reducido con la misma capacidad de potencia. Es responsable de dos funciones cruciales: aislar galvánicamente el circuito de salida de la red eléctrica (¡esencial para la seguridad!) y transformar el alto voltaje del primario al bajo voltaje necesario en el secundario.

7️⃣ Rectificación Rápida

En el secundario del transformador, necesitamos convertir los pulsos de alta frecuencia de vuelta a corriente continua. Para esto, utilizamos el diodo rápido D3 (MBR3045PT), que es capaz de operar eficientemente a las altas frecuencias generadas por nuestro circuito. Los diodos comunes no serían adecuados aquí debido a su tiempo de recuperación lento.

8️⃣ Filtro de Salida

Finalmente, el inductor L2 y el condensador C9 forman un filtro LC que suaviza la ondulación residual, proporcionando un voltaje de salida limpio y estable de 13.8V. Es la última barrera entre los pulsos rectificados y la energía perfectamente utilizable que alimentará tus proyectos.

⚠️ ¡ATENCIÓN! ⚠️

Este circuito opera conectado directamente a la red eléctrica, lo que representa un riesgo de shock eléctrico grave o fatal. Cualquier descuido, conexión incorrecta o error en el diseño puede llevar a daños irreversibles al equipo o incluso accidentes personales.

No nos hacemos responsables por ningún tipo de ocurrencia. Si no posees experiencia suficiente con circuitos conectados a la red eléctrica, no montes este circuito. Si decides montarlo, utiliza todas las protecciones adecuadas y, si es posible, realiza las pruebas acompañado por otra persona.

⚡ El Controlador PWM IR2153 en Detalle

El IR2153 es el cerebro de nuestra fuente conmutada. Este circuito integrado de International Rectifier (ahora parte de Infineon) está diseñado específicamente para aplicaciones de puente medio en fuentes conmutadas, combinando un oscilador con drivers para MOSFETs en un solo paquete.

La alimentación del CI se realiza a través de la resistencia de potencia R3 (27K 5W) junto con el condensador C5. Internamente, el IR2153 ya posee un diodo Zener de 15.6V para regular su alimentación, pero la corriente disponible es limitada. Por eso, es crucial no utilizar una resistencia R3 con un valor menor al especificado, ya que esto podría sobrecargar y dañar el CI.

Una mejora interesante sería añadir un diodo Zener externo de 15V en paralelo con la alimentación del CI, proporcionando una protección adicional y mayor estabilidad.

Cabe destacar una diferencia importante entre el IR2153 y el IR2153D: el modelo "D" ya incorpora internamente el diodo D2 (FR107 o BA159) necesario para el funcionamiento adecuado del circuito. Si estás utilizando el IR2153D, puedes omitir este componente. Si es el IR2153 (sin la "D"), mantén el diodo D2 según el esquema.

🔌 Diagrama Esquemático Completo

Ahora que entendemos cada parte del circuito, vamos a examinar el diagrama esquemático completo en la Figura 2. Este es el momento en que todas las piezas del rompecabezas encajan, formando un sistema cohesivo y funcional.

Diagrama Esquemático Fuente SMPS 13.8V 10A
Figura 2 - Diagrama Esquemático Fuente SMPS 13.8V 10A

🔧 El Transformador: Corazón de la Fuente Conmutada

El transformador TR1 es un componente crítico en nuestra fuente. Para este proyecto, utilizamos un transformador modelo IE-35A recuperado de una fuente ATX de desecho. La buena noticia es que prácticamente cualquier transformador de fuente ATX puede ser utilizado, siempre que sigamos la distribución de pines correcta.

Una de las grandes ventajas de este proyecto es que no hay necesidad de rebobinar el transformador. ¡Solo hay que identificar correctamente los terminales y conectarlos como se muestra en la Figura 3 a continuación. Este enfoque ahorra tiempo y elimina una de las etapas más complejas de la construcción de fuentes conmutadas.

Esquema de conexión del Trafo de fuente ATX
Fig. 3 - Esquema de conexión del Trafo de fuente ATX

Además del modelo EI-35A, otros transformadores de fuentes AT o ATX pueden ser utilizados, como los modelos EI-33, ER35, TM3341101QC, ERL35, EI28, entre otros. La Figura 4 muestra un ejemplo del transformador EI-35A que utilizamos:

Transformador de fuente ATX modelo EI-35A
Fig. 4 - Transformador de fuente ATX modelo EI-35A

En cuanto a los inductores L1 y L2, ambos pueden ser aprovechados de la fuente ATX original. El inductor L1 es el filtro de EMI de entrada, mientras que el L2 es el filtro de salida. Si prefieres construir tu propio filtro, puedes enrollar un inductor en un núcleo toroidal de ferrita utilizando hilo de cobre esmaltado de 0,6 mm con aproximadamente 25 vueltas.

📝 Lista Completa de Componentes

Para facilitar tu montaje, hemos compilado una lista detallada de todos los componentes necesarios para este proyecto:

Componente Especificación Observaciones
CI1 Circuito Integrado IR2153D o IR2153 Ver texto para diferencias
Q1, Q2 Transistores MOSFETs IRF840 Pueden ser reemplazados por equivalentes
R1, R2 Resistencia 150k (marrón, verde, amarillo, oro)
R3 Resistencia 27K 5W (rojo, violeta, naranja, oro)
R4 Resistencia 8K2 (gris, rojo, rojo, oro)
R5, R6 Resistencia 10Ω (marrón, negro, negro, oro)
D1 Puente de Diodos KBU606 O equivalente
D2 Diodo Rápido FR107 o BA159 No necesario con IR2153D
D3 Diodos Rápidos MBR3045PT O equivalente
C1, C2 Condensador de Poliéster 470nF - 400Vac Clase X2
C3, C4 Condensador Electrolítico 330uF - 200V Bajo ESR recomendado
C5, C7 Condensador Electrolítico 100uF - 25V Bajo ESR recomendado
C6 Condensador de Poliéster 680pF Poliestireno recomendado
C8 Condensador de Poliéster 2,2uF - 400V Polipropileno recomendado
C9 Condensador Electrolítico 2200uF - 25V Bajo ESR recomendado
RV1 Trimpot 47kΩ Para ajuste de voltaje
NTC1 Termistor 5Ω Limitador de corriente de pico
L1, L2 Inductores Ver texto
TR1 Transformador Ver texto
F1 Fusible soldable 5A Protección contra sobrecorriente

🖨️ Placa de Circuito Impreso (PCB)

Para facilitar tu montaje, hemos puesto a disposición los archivos de la PCB (Placa de Circuito Impreso) en diferentes formatos, cubriendo todas tus necesidades, ya sea para un montaje casero o para enviar a una fabricación profesional.

Los archivos están disponibles en formato GERBER (para fabricación profesional), PDF (para visualización e impresión) y PNG (para referencia visual). ¡Y lo mejor de todo: están disponibles para descarga gratuita directamente desde el servidor MEGA, a través de un enlace directo, sin ninguna complicación o redirección!

PCB Fuente Conmutada SMPS 13.8V 10A con IR2153 y IRF840
Fig. 5 - PCB Fuente Conmutada SMPS 13.8V 10A con IR2153 y IRF840

📥 Descargar Archivos

Para descargar los archivos necesarios para el montaje del circuito electrónico, simplemente haz clic en el enlace directo proporcionado a continuación:

Enlace para Descargar: Descargar Archivos (Layout PCB, PDF, GERBER, JPG)

🤔 Preguntas Frecuentes (FAQ)

Para asegurar que tu proyecto sea un éxito, hemos compilado algunas de las preguntas más comunes sobre este tema. ¡Échales un vistazo!

¿Puedo usar otros modelos de MOSFETs además del IRF840? 🔽

Sí, puedes utilizar otros MOSFETs equivalentes al IRF840, siempre que cumplan con las especificaciones mínimas de voltaje (mínimo 500V), corriente (mínimo 8A) y tengan baja resistencia de conducción (Rds(on)). Algunos modelos que pueden usarse como sustitutos incluyen IRF740, IRF830, STP8NM50, entre otros. Verifica siempre el datasheet para garantizar compatibilidad.

¿Cómo ajustar el voltaje de salida a valores diferentes de 13.8V? 🔽

El voltaje de salida puede ajustarse a través del trimpot RV1. Gíralo cuidadosamente con un pequeño destornillador mientras monitoreas el voltaje de salida con un multímetro. El circuito permite un ajuste aproximadamente entre 11V y 15V. Recuerda que cambiar el voltaje de salida también afectará la corriente máxima disponible, manteniendo la potencia total máxima en aproximadamente 140W.

¿Es posible modificar este circuito para proporcionar más de 10A? 🔽

Sí, es posible modificar el circuito para proporcionar más corriente, pero esto requerirá varios cambios importantes: MOSFETs con mayor capacidad de corriente, transformador con alambre más grueso en el secundario, diodos de salida con mayor capacidad de corriente, y condensadores de filtro de salida con mayor capacitancia. Además, el disipador de calor de los MOSFETs necesitará ser redimensionado. Estas modificaciones deben hacerse con cuidado y conocimiento técnico avanzado.

¿Este circuito posee protección contra cortocircuito? 🔽

El circuito básico presentado no posee protección electrónica contra cortocircuito, solo el fusible F1 como protección contra sobrecorriente grave. Para añadir protección contra cortocircuito, sería necesario implementar un circuito de monitoreo de corriente que apague el controlador PWM cuando detecte una sobrecorriente. Esta es una modificación recomendada para aplicaciones más críticas.

¿Cuál es la frecuencia de operación de este circuito? 🔽

💡 Inspiración para tu Próximo Proyecto Maker

¿Te gustó este proyecto? Entonces te encantará explorar otros circuitos que hemos preparado. ¡Cada uno con sus particularidades y aplicaciones ideales!

🎓 Conclusión y Próximos Pasos

Construir tu propia fuente conmutada SMPS es un proyecto desafiante, pero extremadamente gratificante. Además de ahorrar dinero, ganas un conocimiento profundo sobre el funcionamiento de las fuentes de alimentación modernas, esenciales en prácticamente todos los equipos electrónicos que usamos a diario.

Esperamos que esta guía detallada haya sido útil para tu viaje en la electrónica. Recuerda siempre priorizar la seguridad al trabajar con circuitos conectados a la red eléctrica y no dudes en buscar ayuda si tienes dudas.

✨ Nuestro Agradecimiento y Próximos Pasos

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Fuente SMPS Compacta 5-25V 3A con TNY268 https://www.es.elcircuits.com/fuente-smps-compacta-tny268/ https://www.es.elcircuits.com/fuente-smps-compacta-tny268/#respond Wed, 26 Nov 2025 19:58:05 +0000 https://www.es.elcircuits.com/?p=1767 Fuente SMPS Compacta 5-25V 3A con TNY268 🌐 Puedes leer este artículo en: Português | English Fuente de alimentación conmutada compacta de 3A: Construye tu propia solución de 5V-25V con TNY268 y PCB ¡Hola, entusiastas de la electrónica! En este artículo, discutiremos una mini fuente de alimentación conmutada que proporciona una salida de 5V a 25Vdc. Esta fuente de alimentación es perfecta para varios dispositivos electrónicos que requieren una fuente de alimentación estable y confiable. Esta es una fuente de alimentación basada en el Circuito Integrado TNY268, que forma parte de una serie de circuitos TinySwitch-II: TNY263, TNY264, TNY265, TNY266, TNY267 y TNY268. Para una fuente de alimentación conmutada tipo Flyback como la propuesta, este CI es ideal, ya que integra en su encapsulado los componentes necesarios para su funcionamiento: Control PWM, Mosfets de Potencia Protección contra sobrecorriente Protección contra sobrecalentamiento Sistema de Autoalimentación No necesita devanados auxiliares, lo que lo convierte en un CI completo, con encapsulado DIP8, con una frecuencia de trabajo PWM de 132kHz y un voltaje de hasta 700V. Profundizaremos en las especificaciones técnicas, el diseño y las características de esta fuente de alimentación y cómo se compara con otros productos similares en el mercado. 📖 Especificaciones Técnicas La mini fuente de alimentación conmutada tiene un rango de voltaje de entrada de 80V a 260V AC, lo que la hace adecuada para su uso en diferentes partes del mundo. Proporciona un voltaje de salida que puede ser regulado entre 5V y 25V, con una corriente de hasta 3A, dependiendo de la configuración que elijamos. La fuente de alimentación también tiene protección contra cortocircuitos y protección contra sobrevoltaje, garantizando la seguridad de los dispositivos conectados. ℹ️ Diseño La mini fuente de alimentación conmutada tiene un diseño compacto, con dimensiones de 55mm x 26mm x 21mm. La fuente de alimentación está encapsulada en una caja de plástico que protege el circuito del polvo y otros factores ambientales. La fuente de alimentación tiene un conector estándar WJ2EDGVC-5.08-2P, lo que facilita la conexión de diferentes dispositivos electrónicos. ⚠️ ¡Cuidado!⚠️ «Este circuito funciona directamente conectado a la red eléctrica, esto es extremadamente peligroso, cualquier descuido, o conexiones incorrectas, error de diseño, o cualquier otra ocasión, puede llevar a daños irreversibles. No somos responsables de ningún tipo de ocurrencia. Si no tienes suficiente experiencia, no construyas este circuito, y si lo construyes, al probarlo, asegúrate de tener las protecciones adecuadas y estar acompañado por alguien más.» 🛠️ Características Una de las características destacadas de esta mini fuente de alimentación conmutada es su eficiencia. Tiene una alta calificación de eficiencia de hasta el 85%, lo que significa que desperdicia menos energía en calor en comparación con otros productos similares. Esta característica es especialmente importante para dispositivos electrónicos que funcionan con baterías, ya que ayuda a extender su vida útil. Otra característica de esta fuente de alimentación es su bajo rizado y ruido. La fuente de alimentación tiene un voltaje de rizado inferior a 50mV, lo que garantiza que los dispositivos conectados reciban una fuente de alimentación estable y sin ruido. Esto es especialmente importante para dispositivos de audio, donde cualquier ruido en la fuente de alimentación puede causar ruido no deseado en la salida de audio. 🧷 TNY268 – Pinout y Descripción El TNY268 está empaquetado en una estructura DIP-8B para pines perforados y un paquete SMD-8B para SMD. El paquete es similar al conocido CI LM555, con la excepción del pin 6 oculto en el TNY268, como podemos ver en el pinout de la Figura 2, a continuación. Fig. 2 – Pinout TNY268 🔩 Dejamos a continuación la descripción de cada pin del Circuito Integrado TNY268 para facilitar nuestra comprensión. DRAIN (D): Conexión del drenaje del MOSFET de potencia. Proporciona corriente de operación interna para el arranque y el funcionamiento en estado estable. BYPASS (BP): Punto de conexión para un capacitor de derivación externo de 0.1 µF para la fuente generada internamente de 5.8 V. ENABLE/UNDERVOLTAGE (EN/UV): Este pin tiene dos funciones: habilitación de entrada y detección de subvoltaje de línea. Durante el funcionamiento normal, la conmutación del MOSFET de potencia es controlada por este pin. La conmutación del MOSFET termina cuando se extrae una corriente mayor a 240 μA de este pin. Este pin también detecta condiciones de subvoltaje de línea a través de una resistencia externa conectada al voltaje de línea DC. Si no hay una resistencia externa conectada a este pin, TinySwitch-II detecta su ausencia y deshabilita la función de subvoltaje de línea. SOURCE (S): Circuito de control común, conectado internamente a la fuente del MOSFET de salida. SOURCE (HV RTN): Conexión de fuente del MOSFET para retroalimentación de alto voltaje. 🔌El Circuito de la Fuente de Alimentación Conmutada El Circuito de la Mini Fuente de Alimentación Conmutada con TNY268 para salida de 5V – 24V, 3A es un diseño simple pero potente, como se muestra en la Figura 3 a continuación. Sin embargo, debido a la implicación de la electricidad, requiere un manejo cuidadoso y al menos conocimientos intermedios de electrónica para ensamblar el circuito. Fig. 3 – Esquema de la Mini Fuente de Alimentación Conmutada 5V – 25V, 3A con TNY268 El diagrama esquemático del Circuito de la Mini Fuente de Alimentación Conmutada está bien diseñado y es fácil de entender. Incluye un controlador TNY268 que regula el voltaje y la corriente de salida de la fuente de alimentación. El circuito tiene algunos componentes esenciales como capacitores, resistencias, diodos y un inductor, que trabajan juntos para proporcionar energía estable y eficiente. 💡 Inspiración para tu Próximo Proyecto Maker ¿Te gustó este proyecto? Entonces te encantará explorar otros circuitos que hemos preparado. ¡Cada uno con sus particularidades y aplicaciones ideales! Fuente Conmutada SMPS 13.8V 10A con IR2153 y IRF840 + PCB Fuente SMPS Simétrica 2×50V 350W con IR2153 e IRF840 – Guía Completa + PCB Cómo Funcionan las Fuentes ATX: La Guía Definitiva en 10 Pasos Cómo Modificar una Fuente ATX a 13.6V, 22 Amperios: Guía Completa Paso a Paso 🔧 Regular el Voltaje de Salida El

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Fuente SMPS Compacta 5-25V 3A con TNY268
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Fuente de alimentación conmutada compacta de 3A: Construye tu propia solución de 5V-25V con TNY268 y PCB

¡Hola, entusiastas de la electrónica!

En este artículo, discutiremos una mini fuente de alimentación conmutada que proporciona una salida de 5V a 25Vdc. Esta fuente de alimentación es perfecta para varios dispositivos electrónicos que requieren una fuente de alimentación estable y confiable.

Esta es una fuente de alimentación basada en el Circuito Integrado TNY268, que forma parte de una serie de circuitos TinySwitch-II: TNY263, TNY264, TNY265, TNY266, TNY267 y TNY268.

Para una fuente de alimentación conmutada tipo Flyback como la propuesta, este CI es ideal, ya que integra en su encapsulado los componentes necesarios para su funcionamiento:

  • Control PWM, Mosfets de Potencia
  • Protección contra sobrecorriente
  • Protección contra sobrecalentamiento
  • Sistema de Autoalimentación

No necesita devanados auxiliares, lo que lo convierte en un CI completo, con encapsulado DIP8, con una frecuencia de trabajo PWM de 132kHz y un voltaje de hasta 700V.

Profundizaremos en las especificaciones técnicas, el diseño y las características de esta fuente de alimentación y cómo se compara con otros productos similares en el mercado.

    📖 Especificaciones Técnicas

    La mini fuente de alimentación conmutada tiene un rango de voltaje de entrada de 80V a 260V AC, lo que la hace adecuada para su uso en diferentes partes del mundo.

    Proporciona un voltaje de salida que puede ser regulado entre 5V y 25V, con una corriente de hasta 3A, dependiendo de la configuración que elijamos.

    La fuente de alimentación también tiene protección contra cortocircuitos y protección contra sobrevoltaje, garantizando la seguridad de los dispositivos conectados.

    ℹ️ Diseño

    La mini fuente de alimentación conmutada tiene un diseño compacto, con dimensiones de 55mm x 26mm x 21mm. La fuente de alimentación está encapsulada en una caja de plástico que protege el circuito del polvo y otros factores ambientales.

    La fuente de alimentación tiene un conector estándar WJ2EDGVC-5.08-2P, lo que facilita la conexión de diferentes dispositivos electrónicos.

    ⚠️ ¡Cuidado!⚠️

    "Este circuito funciona directamente conectado a la red eléctrica, esto es extremadamente peligroso, cualquier descuido, o conexiones incorrectas, error de diseño, o cualquier otra ocasión, puede llevar a daños irreversibles.

    No somos responsables de ningún tipo de ocurrencia. Si no tienes suficiente experiencia, no construyas este circuito, y si lo construyes, al probarlo, asegúrate de tener las protecciones adecuadas y estar acompañado por alguien más."

    🛠️ Características

    Una de las características destacadas de esta mini fuente de alimentación conmutada es su eficiencia. Tiene una alta calificación de eficiencia de hasta el 85%, lo que significa que desperdicia menos energía en calor en comparación con otros productos similares.

    Esta característica es especialmente importante para dispositivos electrónicos que funcionan con baterías, ya que ayuda a extender su vida útil.

    Otra característica de esta fuente de alimentación es su bajo rizado y ruido. La fuente de alimentación tiene un voltaje de rizado inferior a 50mV, lo que garantiza que los dispositivos conectados reciban una fuente de alimentación estable y sin ruido.

    Esto es especialmente importante para dispositivos de audio, donde cualquier ruido en la fuente de alimentación puede causar ruido no deseado en la salida de audio.

    🧷 TNY268 - Pinout y Descripción

    El TNY268 está empaquetado en una estructura DIP-8B para pines perforados y un paquete SMD-8B para SMD.

    El paquete es similar al conocido CI LM555, con la excepción del pin 6 oculto en el TNY268, como podemos ver en el pinout de la Figura 2, a continuación.

    Pinout - Pinout TNY268 - Elcircuits
    Fig. 2 - Pinout TNY268

    🔩 Dejamos a continuación la descripción de cada pin del Circuito Integrado TNY268 para facilitar nuestra comprensión.

    • DRAIN (D): Conexión del drenaje del MOSFET de potencia. Proporciona corriente de operación interna para el arranque y el funcionamiento en estado estable.

    • BYPASS (BP): Punto de conexión para un capacitor de derivación externo de 0.1 µF para la fuente generada internamente de 5.8 V.

    • ENABLE/UNDERVOLTAGE (EN/UV): Este pin tiene dos funciones: habilitación de entrada y detección de subvoltaje de línea. Durante el funcionamiento normal, la conmutación del MOSFET de potencia es controlada por este pin. La conmutación del MOSFET termina cuando se extrae una corriente mayor a 240 μA de este pin.

      Este pin también detecta condiciones de subvoltaje de línea a través de una resistencia externa conectada al voltaje de línea DC. Si no hay una resistencia externa conectada a este pin, TinySwitch-II detecta su ausencia y deshabilita la función de subvoltaje de línea.

    • SOURCE (S): Circuito de control común, conectado internamente a la fuente del MOSFET de salida.

    • SOURCE (HV RTN): Conexión de fuente del MOSFET para retroalimentación de alto voltaje.

    🔌El Circuito de la Fuente de Alimentación Conmutada

    El Circuito de la Mini Fuente de Alimentación Conmutada con TNY268 para salida de 5V - 24V, 3A es un diseño simple pero potente, como se muestra en la Figura 3 a continuación.

    Sin embargo, debido a la implicación de la electricidad, requiere un manejo cuidadoso y al menos conocimientos intermedios de electrónica para ensamblar el circuito.

    Schematic Diagram Mini Switching Power Supply 5V - 25V, 3A with TNY268 - Elcircuits
    Fig. 3 - Esquema de la Mini Fuente de Alimentación Conmutada 5V - 25V, 3A con TNY268

    El diagrama esquemático del Circuito de la Mini Fuente de Alimentación Conmutada está bien diseñado y es fácil de entender. Incluye un controlador TNY268 que regula el voltaje y la corriente de salida de la fuente de alimentación.

    El circuito tiene algunos componentes esenciales como capacitores, resistencias, diodos y un inductor, que trabajan juntos para proporcionar energía estable y eficiente.

    💡 Inspiración para tu Próximo Proyecto Maker

    ¿Te gustó este proyecto? Entonces te encantará explorar otros circuitos que hemos preparado. ¡Cada uno con sus particularidades y aplicaciones ideales!

    🔧 Regular el Voltaje de Salida

    El voltaje de salida se ajusta a través de dos parámetros en el circuito:

    • El diodo D4, que es un diodo Zener de potencia de 1W.
    • El devanado secundario del transformador.

    📌 El Diodo Zener

    El diodo zener D4, es el diodo que ajustará el voltaje de salida, debemos configurarlo de la siguiente manera,
    cuando el voltaje deseado es Xv, el diodo zener debe tener un voltaje Xv - 1.

    El diodo debe ser 1V más bajo que el voltaje nominal de la fuente de alimentación, este voltaje más bajo se debe a que el fotoacoplador está conectado en serie con el diodo zener, y como es un diodo tipo "LED", tenemos la caída de voltaje en él.

    💡 Por ejemplo:

    Para obtener un voltaje de 5V en la salida de la fuente de alimentación:

    • El diodo zener D4 = 4V. Usamos un diodo zener comercial de 4.3V, 1N4731.
      Para obtener un voltaje de 9V en la salida de la fuente de alimentación:
      • El diodo zener D4 = 8V. Usamos un diodo zener comercial de 8.2V, 1N4738.
        Para obtener un voltaje de 12V en la salida de la fuente de alimentación:
        • El diodo zener D4 = 11V. Usamos un diodo zener comercial de 11V, 1N4741.
          Para obtener un voltaje de 25V en la salida de la fuente de alimentación:
          • El diodo zener D4 = 24V. Usamos un diodo zener comercial de 24V, 1N4749.

            🌀 El Transformador

            El transformador utilizado en este circuito fue un transformador de alta frecuencia, comúnmente encontrado en fuentes de alimentación de PC, como se ilustra en la Figura 4 a continuación, un modelo de transformador de Ferrita EE-25.

            4 EE-25 Ferrite Transformer - Elcircuits
            Fig. 4 Transformador de Ferrita EE-25

            ✔️ Devanado del bobinado primario

            El primario se devanará para soportar un voltaje entre 85V y 260V, y esto se hará devanando 140 vueltas de alambre esmaltado 33AWG, o alambre de 0.18 mm de diámetro.

            Inmediatamente después de devanar el primario, coloque cinta aislante apropiada, con aislamiento eléctrico y térmico, para aislar el primario del secundario.

            ✔️ Devanado del bobinado secundario

            El secundario se devanará según el voltaje de salida deseado, y esto se hará de tal manera que, por cada 1V deseado, se devanen 1.4 vueltas de alambre esmaltado 17AWG o alambre de 1.15 mm.

            👉 El cálculo para un voltaje de salida de 5V se puede lograr usando la fórmula a continuación:

            Fórmula: N = V * F
            • N = Número de Vueltas
            • V = Voltaje Deseado
            • C = Constante = 1.4
            • V = 5V
            • C = 1.4
            • N = ?
            • N = 5 * 1.4
            • N = 7 vueltas
            Para 5V en la salida, tenemos 7 vueltas para devanar en el secundario.

            👉 El cálculo para un voltaje de salida de 9V:

            • V = 9V
            • F = 1.4
            • N = ?

            • N = 9 * 1.4
            • N = 12.6 = ~13 Vueltas
            Para 9V en la salida, tenemos 13 vueltas para devanar en el secundario.

            👉 El cálculo para un voltaje de salida de 12V:

            • V = 12V
            • F = 1.4
            • N = ?

            • N = 12 * 1.4
            • N = 16.8 = ~17 Vueltas
            Para salida de 12V, tenemos 17 vueltas para devanar en el secundario.

            👉 El cálculo para un voltaje de salida de 24V:

            • V = 25V
            • F = 1.4
            • N = ?

            • N = 25 * 1.4
            • N = 35 Vueltas

            Para salida de 24V, tenemos 37 vueltas para devanar en el secundario.

            Lo bueno es que con la fórmula, podemos calcular cualquier voltaje que queramos obtener en la salida de nuestra fuente de alimentación conmutada.

            📝 Lista de Materiales

            Semiconductores

            • U1 ......... Circuito Integrado TNY268P
            • OPT....... Optoacoplador TLP181
            • D1, D2 ... Diodo 1N4007
            • D3 ......... Diodo Rápido FR307
            • D4 ......... Diodo Zener *Ver Texto

            Resistencias

            • R1 .... Resistencia 10Ω / 1W (marrón, negro, negro, dorado)
            • R2 .... Resistencia 200KΩ / 1/4W (rojo, negro, amarillo, dorado)
            • R3 .... Resistencia 470Ω / 1/4W (amarillo, violeta, marrón, dorado)

            Capacitores

            • C1 ....... Capacitor Electrolítico 47uF/400V
            • C2 ....... Capacitor de Poliéster 2.2nF
            • C3 ....... Capacitor de Poliéster 100nF
            • C4 ....... Capacitor Electrolítico 470uF/35V

            Varios

            • T1 ......... Transformador de Ferrita EE-25
            • P1, P2 ... Conector WJ2EDGVC-5.08-2P
            • Otros... PCI, Cables, Soldaduras, Etc.

            🖨️Circuito Impreso (PCB) - Descarga

            En la Figura 5 a continuación, ponemos a disposición el PCI en archivos GERBER, PDF y JPEG, para aquellos que quieran crear un ensamblaje más optimizado, ya sea en casa, o si prefieres, en una empresa que imprima la placa.

            PCB-Mini Switching Power Supply 5V - 25V, 3A with TNY268 - Elcircuits
            Fig. 5 - PCB-Mini Fuente de Alimentación Conmutada 5V - 25V, 3A con TNY268

            📥 Archivos para Descargar, Enlace Directo:

            Para descargar los archivos necesarios para ensamblar el circuito electrónico, simplemente haz clic en el enlace directo proporcionado a continuación:

            Haz clic en el enlace al lado: Archivos GERBER, PDF y PNG

            🧾 Conclusión

            En conclusión, la mini fuente de alimentación conmutada que proporciona una salida programable de 5V a 25Vdc es una excelente opción para varios dispositivos electrónicos. Su diseño compacto, alta eficiencia y bajo rizado y ruido la destacan en comparación con otros productos similares en el mercado.

            Sus características de seguridad, como la protección contra cortocircuitos y la protección contra sobrevoltaje, garantizan que los dispositivos conectados estén protegidos contra daños. Si estás buscando una fuente de alimentación confiable y eficiente para tus dispositivos electrónicos, entonces esta mini fuente de alimentación conmutada es una excelente opción.

            ✨ Nuestro Agradecimiento y Próximos Pasos

            Esperamos sinceramente que esta guía haya sido útil y enriquecedora para tus proyectos. ¡Gracias por dedicar tu tiempo a este contenido!

            Tu Comentario es Invaluable:

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            Fuente SMPS Simétrica 2×50V 350W con IR2153 e IRF840 – Guía Completa + PCB https://www.es.elcircuits.com/fuente-smps-2x50v-350w-ir2153-irf840-guia-completa/ https://www.es.elcircuits.com/fuente-smps-2x50v-350w-ir2153-irf840-guia-completa/#respond Sun, 23 Nov 2025 17:59:07 +0000 https://www.es.elcircuits.com/?p=1645 Título para thumbnail Fuente SMPS Simétrica 2×50V 350W con IR2153 e IRF840 – Guía Completa + PCB 🌐 Puedes leer este artículo en: Português | English 🔧 ¿Para quién es esta guía? Este artículo es perfecto para estudiantes de electrónica, entusiastas, diseñadores y hobbyistas que desean construir una fuente conmutada SMPS de alta potencia (350W) con excelente relación costo-beneficio. Vamos a detallar cada paso del proceso, desde la teoría hasta el montaje final! ¡Hola a Todos! En el post de hoy, vamos a sumergirnos en el fascinante mundo de las fuentes conmutadas SMPS (Switched-Mode Power Supply), explorando un proyecto basado en el Circuito Integrado IR2153. Este controlador PWM (Pulse Width Modulation) de solo 8 pines es una verdadera joya para la electrónica, permitiendo construir una fuente conmutada no regulada de excelente calidad para diversas aplicaciones. Lo que hace especial a este proyecto es la combinación de simplicidad y rendimiento. Con un costo relativamente bajo, podemos obtener una fuente simétrica robusta capaz de entregar hasta 350W de potencia – ideal para alimentar amplificadores de audio, fuentes de laboratorio u otros proyectos que requieren tensiones simétricas elevadas. 💡 Consejo de experto: Las fuentes SMPS como esta son hasta un 85% más eficientes que las fuentes lineales tradicionales, generando menos calor y ocupando menos espacio. Esto las hace ideales para aplicaciones portátiles o donde el espacio es limitado. ⚡ Entendiendo la Etapa de Potencia La etapa de potencia es el corazón de nuestra fuente SMPS, responsable de entregar la energía necesaria para sus aplicaciones. En este proyecto, utilizamos dos transistores MOSFET tipo N IRF840, componentes robustos y ampliamente disponibles en el mercado, que reciben los pulsos PWM del circuito integrado IR2153. La alimentación del CI IR2153 se realiza a través del resistor de potencia de 27K 5W. Un detalle importante es que, en el encapsulado interno de este CI IR2153D, ya existe un diodo Zener de 15.6V para protección. Sin embargo, la corriente está limitada, por lo que debemos estar atentos para no utilizar un resistor R3 con resistencia menor, ya que esto aumentaría la corriente en la entrada del CI, pudiendo dañar el Zener y, consecuentemente, el CI. ✓ Atención: Si está utilizando el IR2153D (versión con diodo interno), no hay necesidad de utilizar el diodo D2 (FR107 o BA159), ya que este CI ya posee este componente internamente. Si es el IR2153 «sin la letra D», mantenga el diodo D2 según lo indicado en el esquema. Filtros de Bloqueo y Protección En la entrada del circuito, implementamos un filtro de EMI (Interferencia Electromagnética) y sistema de protección. Utilizamos un NTC Thermistor para limitar la corriente de pico durante la carga inicial de los capacitores, evitando sobrecargas. Esta misma topología puede ser encontrada en fuentes de alimentación AT/ATX de computadoras, lo que demuestra su eficacia y confiabilidad. 📚 Para saber más: El filtro EMI es esencial para evitar que ruidos generados por la conmutación de los MOSFETs retornen a la red eléctrica, interfiriendo en otros equipos. También protege la fuente contra ruidos externos que podrían afectar su funcionamiento. 🔌 Esquema Eléctrico del Circuito En la Figura 2, presentamos el diagrama esquemático completo de nuestra Fuente Conmutada SMPS simétrica, con potencia de hasta 350W usando el Circuito Integrado IR2153 como controlador PWM y los Transistores de potencia IRF840. Este circuito compacto es extremadamente funcional y puede ser adaptado para diversas aplicaciones. Fig 2 – Diagrama Esquemático Fuente SMPS Simétrica 2x50V 🔍 Análisis del circuito: El esquema muestra una configuración half-bridge clásica, donde el IR2153 genera las señales PWM complementarias para accionar los MOSFETs Q1 y Q2. El transformador TR1 recibe estos pulsos y los transfiere al secundario, donde son rectificados y filtrados para producir las tensiones de salida simétricas. 🌀 Guía Detallada: Enrollando el Transformador El transformador TR1 es un componente crítico y fue reaprovechado de una fuente de alimentación ATX de desecho. Después del rebobinado, su inductancia primaria quedó en aproximadamente 6,4 mH, un valor ideal para esta aplicación. ⚠️ Atención: El núcleo del transformador no debe tener espacio de aire (gap). Algunos transformadores de fuentes ATX poseen un espaciado en el gap. Si el suyo tiene, necesitará lijar las superficies hasta eliminar completamente este espaciado, garantizando el contacto total entre las mitades del núcleo. Proceso de Enrollado del Primario El enrollado primario consiste en 40 vueltas de hilo de cobre super esmaltado de 0,6 mm, configuradas sin el Center Tape (punto central). Enrollado del Secundario El secundario consiste en un enrollado de 28 vueltas con Center Tape de hilo de cobre super esmaltado de 0,6 mm. Esta configuración nos proporcionará las tensiones simétricas de aproximadamente ±50V después de la rectificación y filtrado. Inductores de Filtrado El inductor L1 / L2 es el mismo utilizado en la fuente ATX original y no requiere modificaciones. Ya los inductores L3 y L4, de los filtros de EMI de salida, pueden ser enrollados en núcleos toroidales de ferrita. Para los inductores de salida, recomendamos enrollar las bobinas emparejadas en los mismos núcleos toroidales, utilizando hilo de cobre super esmaltado de 0,6 mm con 25 vueltas en cada terminal de alimentación. Esto garantizará un filtrado eficaz y reducirá el ripple de salida. 💡 Consejo práctico: Al enrollar los inductores, mantenga el hilo siempre tensionado y distribuya las espiras de forma uniforme por el núcleo. Esto evitará acumulación de calor en puntos específicos y mejorará el rendimiento del filtro. 💡 Inspiración para tu Próximo Proyecto Maker ¿Te gustó este proyecto? Entonces te encantará explorar otros circuitos que hemos preparado. ¡Cada uno con sus particularidades y aplicaciones ideales! Fuente Conmutada SMPS 13.8V 10A con IR2153 y IRF840 + PCB Fuente SMPS Compacta 5-25V 3A con TNY268 Cómo Funcionan las Fuentes ATX: La Guía Definitiva en 10 Pasos Cómo Modificar una Fuente ATX a 13.6V, 22 Amperios: Guía Completa Paso a Paso 🧾 Lista de Materiales Detallada Para garantizar el éxito de su proyecto, la calidad de los componentes es esencial. A continuación, presentamos la lista completa de materiales de forma organizada, con especificaciones claras para facilitar su compra

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            Fuente SMPS Simétrica 2×50V 350W con IR2153 e IRF840 – Guía Completa + PCB
            Fuente SMPS Simétrica 2×50V 350W con IR2153 e IRF840 – Guía Completa + PCB

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            🔧 ¿Para quién es esta guía? Este artículo es perfecto para estudiantes de electrónica, entusiastas, diseñadores y hobbyistas que desean construir una fuente conmutada SMPS de alta potencia (350W) con excelente relación costo-beneficio. Vamos a detallar cada paso del proceso, desde la teoría hasta el montaje final!

            ¡Hola a Todos!

            En el post de hoy, vamos a sumergirnos en el fascinante mundo de las fuentes conmutadas SMPS (Switched-Mode Power Supply), explorando un proyecto basado en el Circuito Integrado IR2153. Este controlador PWM (Pulse Width Modulation) de solo 8 pines es una verdadera joya para la electrónica, permitiendo construir una fuente conmutada no regulada de excelente calidad para diversas aplicaciones.

            Lo que hace especial a este proyecto es la combinación de simplicidad y rendimiento. Con un costo relativamente bajo, podemos obtener una fuente simétrica robusta capaz de entregar hasta 350W de potencia - ideal para alimentar amplificadores de audio, fuentes de laboratorio u otros proyectos que requieren tensiones simétricas elevadas.

            💡 Consejo de experto: Las fuentes SMPS como esta son hasta un 85% más eficientes que las fuentes lineales tradicionales, generando menos calor y ocupando menos espacio. Esto las hace ideales para aplicaciones portátiles o donde el espacio es limitado.

            ⚡ Entendiendo la Etapa de Potencia

            La etapa de potencia es el corazón de nuestra fuente SMPS, responsable de entregar la energía necesaria para sus aplicaciones. En este proyecto, utilizamos dos transistores MOSFET tipo N IRF840, componentes robustos y ampliamente disponibles en el mercado, que reciben los pulsos PWM del circuito integrado IR2153.

            La alimentación del CI IR2153 se realiza a través del resistor de potencia de 27K 5W. Un detalle importante es que, en el encapsulado interno de este CI IR2153D, ya existe un diodo Zener de 15.6V para protección. Sin embargo, la corriente está limitada, por lo que debemos estar atentos para no utilizar un resistor R3 con resistencia menor, ya que esto aumentaría la corriente en la entrada del CI, pudiendo dañar el Zener y, consecuentemente, el CI.

            ✓ Atención: Si está utilizando el IR2153D (versión con diodo interno), no hay necesidad de utilizar el diodo D2 (FR107 o BA159), ya que este CI ya posee este componente internamente. Si es el IR2153 "sin la letra D", mantenga el diodo D2 según lo indicado en el esquema.

            Filtros de Bloqueo y Protección

            En la entrada del circuito, implementamos un filtro de EMI (Interferencia Electromagnética) y sistema de protección. Utilizamos un NTC Thermistor para limitar la corriente de pico durante la carga inicial de los capacitores, evitando sobrecargas. Esta misma topología puede ser encontrada en fuentes de alimentación AT/ATX de computadoras, lo que demuestra su eficacia y confiabilidad.

            📚 Para saber más: El filtro EMI es esencial para evitar que ruidos generados por la conmutación de los MOSFETs retornen a la red eléctrica, interfiriendo en otros equipos. También protege la fuente contra ruidos externos que podrían afectar su funcionamiento.

            🔌 Esquema Eléctrico del Circuito

            En la Figura 2, presentamos el diagrama esquemático completo de nuestra Fuente Conmutada SMPS simétrica, con potencia de hasta 350W usando el Circuito Integrado IR2153 como controlador PWM y los Transistores de potencia IRF840. Este circuito compacto es extremadamente funcional y puede ser adaptado para diversas aplicaciones.

            Diagrama Esquemático Fuente SMPS Simétrica 2x50V
            Fig 2 - Diagrama Esquemático Fuente SMPS Simétrica 2x50V

            🔍 Análisis del circuito: El esquema muestra una configuración half-bridge clásica, donde el IR2153 genera las señales PWM complementarias para accionar los MOSFETs Q1 y Q2. El transformador TR1 recibe estos pulsos y los transfiere al secundario, donde son rectificados y filtrados para producir las tensiones de salida simétricas.

            🌀 Guía Detallada: Enrollando el Transformador

            El transformador TR1 es un componente crítico y fue reaprovechado de una fuente de alimentación ATX de desecho. Después del rebobinado, su inductancia primaria quedó en aproximadamente 6,4 mH, un valor ideal para esta aplicación.

            ⚠️ Atención: El núcleo del transformador no debe tener espacio de aire (gap). Algunos transformadores de fuentes ATX poseen un espaciado en el gap. Si el suyo tiene, necesitará lijar las superficies hasta eliminar completamente este espaciado, garantizando el contacto total entre las mitades del núcleo.

            Proceso de Enrollado del Primario

            El enrollado primario consiste en 40 vueltas de hilo de cobre super esmaltado de 0,6 mm, configuradas sin el Center Tape (punto central).

            Enrollado del Secundario

            El secundario consiste en un enrollado de 28 vueltas con Center Tape de hilo de cobre super esmaltado de 0,6 mm. Esta configuración nos proporcionará las tensiones simétricas de aproximadamente ±50V después de la rectificación y filtrado.

            Inductores de Filtrado

            El inductor L1 / L2 es el mismo utilizado en la fuente ATX original y no requiere modificaciones. Ya los inductores L3 y L4, de los filtros de EMI de salida, pueden ser enrollados en núcleos toroidales de ferrita.

            Para los inductores de salida, recomendamos enrollar las bobinas emparejadas en los mismos núcleos toroidales, utilizando hilo de cobre super esmaltado de 0,6 mm con 25 vueltas en cada terminal de alimentación. Esto garantizará un filtrado eficaz y reducirá el ripple de salida.

            💡 Consejo práctico: Al enrollar los inductores, mantenga el hilo siempre tensionado y distribuya las espiras de forma uniforme por el núcleo. Esto evitará acumulación de calor en puntos específicos y mejorará el rendimiento del filtro.

            💡 Inspiración para tu Próximo Proyecto Maker

            ¿Te gustó este proyecto? Entonces te encantará explorar otros circuitos que hemos preparado. ¡Cada uno con sus particularidades y aplicaciones ideales!

            🧾 Lista de Materiales Detallada

            Para garantizar el éxito de su proyecto, la calidad de los componentes es esencial. A continuación, presentamos la lista completa de materiales de forma organizada, con especificaciones claras para facilitar su compra y evitar errores.

            Referencia Componente Especificación Observaciones
            CI1 Circuito Integrado IR2153 o IR2153D Controlador PWM
            Q1, Q2 Transistores Mosfets IRF840 500V, 8A. Necesario disipador de calor.
            R1, R2 Resistor 150k (1/4W) Marrón, verde, amarillo
            R3 Resistor de Potencia 27K 5W Rojo, violeta, naranja. ¡No use valor menor!
            R4 Resistor 10K (1/4W) Marrón, negro, naranja
            R5, R6 Resistor 10Ω (1/4W) Marrón, negro, negro. Gate de los MOSFETs.
            R7, R8 Resistor 22Ω 2W Rojo, rojo, negro. Descarga Cap Snubber.
            D1 Puente de Diodos GBJ2510 Rectificación de entrada. 1000v 25A.
            D2 Diodo Rápido FR107 o BA159 No usar con IR2153D (ya tiene interno).
            D3 à D6 Diodos Rápidos MUR460 Rectificación de salida. 600V, 4A.
            C1, C2 Capacitor Poliéster 470nF - 250Vac Filtro EMI de entrada (tipo X).
            C3, C4 Capacitor Electrolítico 680uF - 450V Filtro de bus DC.
            C5, C7 Capacitor Electrolítico 100uF - 50V Alimentación del CI (bootstrap).
            C6 Capacitor Cerámico 470pF Define la frecuencia de oscilación.
            C8 Capacitor Poliéster 2,2uF - 400V Acoplamiento del primario del trafo.
            C9, C10 Capacitor Electrolítico 2200uF - 65V Filtro de salida. Use de bajo ESR.
            C11, C12 Cerámica MKP 1nF - 1000V RC Snubber
            P1 Potenciómetro 100kΩ Ajuste fino de la frecuencia (opcional).
            NTC1 Thermistor Protección contra inrush current.
            L1, L2, L3, L4 Inductores *Ver detalles en el texto Filtros de EMI y de salida.
            TR1 Transformador *Ver detalles en el texto Núcleo EE o EI de fuente ATX.
            F1 Fusible 3A (soldable) Protección principal contra sobrecorriente.

            🖨️ Placa de Circuito Impreso (PCI) - Proyecto Optimizado

            Para facilitar su montaje y garantizar el máximo rendimiento y seguridad, hemos preparado una placa de circuito impreso (PCI) diseñada profesionalmente. El diseño ha sido optimizado para:

            • Pistas Anch Para soportar altas corrientes sin sobrecalentamiento.
            • Separación Adecuada: Distancia segura entre las partes de alta tensión y baja tensión.
            • Planificación Térmica: Posicionamiento estratégico de los componentes que disipan calor.
            • Compatibilidad: Perforación estándar para los componentes listados.

            Estamos disponibilizando para Descarga todos los materiales necesarios para quien desee montar con la placa sugerida: archivos en webp, PDF para impresión casera y archivos Gerber para quien desee enviar para una fabricación profesional.

            PCI Placa de Circuito Impreso - Fuente SMPS 2X50V - 350W
            Fig. 3 - PCI Placa de Circuito Impreso - Fuente SMPS 2X50V - 350W

            📥 ¡Descargue Ahora los Archivos del Proyecto!

            Para descargar los archivos necesarios para el montaje del circuito electrónico, simplemente haga clic en el enlace directo disponibilizado a continuación:

            Enlace para Descargar: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG

            🤔 Preguntas Frecuentes Fuente SMPS Simétrica IR2153 IRF840 (FAQ)

            Para garantizar que su proyecto sea un éxito, hemos compilado algunas de las preguntas más comunes sobre la Fuente Conmutada SMPS Simétrica con IR2153 y IRF840

            ❓ ¿Puedo usar esta fuente para un amplificador de audio? 🔽

            Sí, esta fuente es excelente para amplificadores de audio que requieren alimentación simétrica, como los de clase AB o D. La baja ondulación (ripple) y la alta capacidad de corriente garantizan una calidad de sonido superior.

            ❓ ¿Qué debo hacer si la fuente no enciende? 🔽

            Primero, verifique el fusible F1. Después, con la fuente desconectada de la red, mida la continuidad de los componentes principales. Un error común es el enrollado del transformador o soldaduras frías en los MOSF s y en el CI. Use una lámpara en serie con la entrada para una prueba segura.

            ❓ ¿Es necesario añadir un ventilador (cooler) para refrigeración? 🔽

            Para operaciones en potencias cercanas a 350W o por largos períodos, es altamente recomendable. Un pequeño cooler de 12V puede ser alimentado por la propia fuente (con un regulador 7812, por ejemplo) para mantener los MOSFETs y el transformador a una temperatura segura.


            🎉 Conclusión y Próximos Pasos

            Hemos llegado al final de esta guía completa para la construcción de su Fuente Conmutada SMPS Simétrica de 350W. Con este proyecto, usted no solo construye una herramienta poderosa para sus aplicaciones, sino que también profundiza su conocimiento en electrónica de potencia, un área fundamental y gratificante.

            Recuerde siempre priorizar la seguridad, trabajando con cuidado y utilizando equipos de protección adecuados. El montaje de fuentes conmutadas involucra tensiones elevadas y puede ser peligroso si se maneja de forma incorrecta.

            ✨ Nuestro Agradecimiento y Próximos Pasos

            Esperamos sinceramente que esta guía haya sido útil y enriquecedora para tus proyectos. ¡Gracias por dedicar tu tiempo a este contenido!

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Imagina tener en tu banco de trabajo una fuente de alimentación ajustable capaz de proporcionar desde 1.25V hasta 37V con una corriente impresionante de 20 Amperios! Este es el proyecto que presentamos hoy, que eleva las capacidades del ya consagrado LM317 a un nuevo nivel a través de un diseño inteligente con transistores de potencia TIP35C. El LM317 es uno de los reguladores de tensión más populares y fiables del mundo de la electrónica, pero su limitación natural de 1.5A a menudo impide su uso en proyectos más exigentes. ¿La solución? Un circuito de «boost» de corriente que mantiene toda la precisión y estabilidad del LM317 mientras multiplica su capacidad de suministro de energía. 🤔 ¿Cómo Funciona Este Circuito Mágico? La genialidad de este proyecto está en la elegante división de tareas entre los componentes principales, permitiendo superar las limitaciones individuales de cada uno para crear algo mucho más poderoso: 🎯 El LM317 – El Cerebro: Es el maestro de la tensión. Su única función aquí es monitorear y ajustar con precisión el voltaje de salida, garantizando que permanezca estable y exactamente donde lo has definido, entre 1.25V y 37V. ⚡ Los TIP35C – Los Músculos: Son los responsables del trabajo pesado. Mientras el LM317 comanda, los transistores TIP35C son los que entregan la corriente masiva necesaria para alcanzar los impresionantes 20A. 🔌 Diagrama Esquemático Fuente Ajustable El LM317 controla la base de los transistores TIP35C, «diciendo» a ellos qué voltaje deben entregar en el emisor. La corriente principal, sin embargo, fluye directamente desde la entrada a través de los colectores de los TIP35C hacia la salida, contorneando el camino de baja corriente del LM317. Es como si el LM317 fuera el director de una orquesta, sin tocar ningún instrumento pesado, pero garantizando que todos los demás (los TIP35C) toquen en perfecta armonía. Fig. 2 – Esquemático Amplificador de Audio TDA7056 ⚠️ Punto Crítico de Seguridad: La Protección del Circuito Atención: Contrariamente a lo que se pueda imaginar, este circuito NO posee protección intrínseca contra cortocircuito o sobrecarga de corriente en la salida. Aunque el LM317 tiene protecciones internas, estas actúan solo en su propio pin de salida, que es de baja corriente (hasta ~2.2A). En una configuración de «boost» de corriente como esta, la corriente principal fluye por los transistores TIP35C. Si ocurre un cortocircuito en la salida, una corriente altísima y destructiva fluirá directamente por los TIP35C, quemándolos casi que instantáneamente, antes que cualquier protección del LM317 pueda actuar de forma eficaz. La única y exclusiva protección contra fallos catastróficos es el fusible de entrada (F1). Está diseñado para interrumpir el circuito en caso de que la corriente total exceda su límite (20A), protegiendo los componentes y, más importante, previniendo riesgos mayores. Conclusión: Usa esta fuente con extremo cuidado. Verifica siempre tus conexiones antes de encender y nunca la pruebes en cargas cuya resistencia sea desconocida o muy baja. La responsabilidad por la operación segura es enteramente del usuario. A pesar de esta característica, el circuito es extremadamente eficaz para aplicaciones controladas, donde el usuario sabe exactamente lo que está conectando. Es una herramienta poderosa para el banco de trabajo de un hobbyista o profesional que entiende sus riesgos y beneficios. Análisis Detallado de los Componentes El Corazón del Circuito: LM317 El LM317 es un regulador de tensión positivo ajustable que se destaca por su simplicidad y fiabilidad. Originalmente diseñado para proporcionar hasta 1.5A, en este proyecto actúa como el «cerebro» del circuito, controlando con precisión la tensión de salida mientras delega la tarea de suministrar alta corriente a los transistores TIP35C. 💡 ¿Sabías que? El LM317 posee protección térmica interna y limitación de corriente, lo que significa que él intentará protegerse en caso de sobrecarga. Esta característica es preservada en nuestro diseño, añadiendo una capa extra de seguridad a tu proyecto. Los Músculos: Transistores TIP35C Los transistores TIP35C son los verdaderos héroes de este proyecto, capaces de manejar corrientes elevadas que el LM317 solo no podría conseguir. Cada TIP35C puede soportar hasta 25A de corriente continua y 125W de disipación de potencia, haciéndolos ideales para aplicaciones de alta potencia. Sin embargo, es crucial entender que la capacidad máxima de corriente depende directamente de la tensión de salida, como explicamos por la Ley de Ohm: 🔬 Aplicando la Ley de Ohm: P = V × I (Potencia = Tensión × Corriente) Para el TIP35C (125W de potencia máxima): • A 5V: I = 125W ÷ 5V = 25A (máximo teórico) • A 37V: I = 125W ÷ 37V = 3.38A (máximo práctico) Es por eso que utilizamos múltiples transistores en paralelo – para dividir la carga de corriente entre ellos y permitir operación segura en toda la gama de tensión. Para uso continuo en máxima potencia, recomendamos añadir más pares de transistores al circuito. Variantes del TIP35 Existen diferentes versiones del transistor TIP35, clasificadas principalmente por la tensión máxima que soportan (Vce): TIP35: 40V de tensión máxima TIP35A: 60V de tensión máxima TIP35B: 80V de tensión máxima TIP35C: 100V de tensión máxima (recomendado para este proyecto) Para este proyecto, recomendamos el uso del TIP35C por su mayor margen de seguridad y eficiencia, especialmente si planeas operar cerca de los 37V de salida. 🔧 Consejo de Montaje: Para garantizar una disipación térmica eficiente, es esencial usar disipadores de calor adecuados para cada TIP35C. Considera usar pasta térmica de calidad y, para aplicaciones de alta potencia, ventilación forzada (ventiladores) para mantener los transistores

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            Fuente de Alimentación Ajustable 1.2V a 37V / 20A – LM317 y TIP35C + PCB | Guía Completa
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            Transforma el clásico LM317 en un potente regulador de 20A para tus proyectos más exigentes

            💡 Consejo Rápido: Este proyecto combina la fiabilidad del clásico LM317 con la potencia de los transistores TIP35C, creando una fuente de alimentación ajustable capaz de entregar hasta 20A de corriente continua - perfecta para alimentar proyectos de alta potencia como amplificadores de audio, fuentes para carga de baterías o pruebas de motores eléctricos.

            Imagina tener en tu banco de trabajo una fuente de alimentación ajustable capaz de proporcionar desde 1.25V hasta 37V con una corriente impresionante de 20 Amperios! Este es el proyecto que presentamos hoy, que eleva las capacidades del ya consagrado LM317 a un nuevo nivel a través de un diseño inteligente con transistores de potencia TIP35C.

            El LM317 es uno de los reguladores de tensión más populares y fiables del mundo de la electrónica, pero su limitación natural de 1.5A a menudo impide su uso en proyectos más exigentes. ¿La solución? Un circuito de "boost" de corriente que mantiene toda la precisión y estabilidad del LM317 mientras multiplica su capacidad de suministro de energía.

            🤔 ¿Cómo Funciona Este Circuito Mágico?

            La genialidad de este proyecto está en la elegante división de tareas entre los componentes principales, permitiendo superar las limitaciones individuales de cada uno para crear algo mucho más poderoso:

            🎯 El LM317 - El Cerebro: Es el maestro de la tensión. Su única función aquí es monitorear y ajustar con precisión el voltaje de salida, garantizando que permanezca estable y exactamente donde lo has definido, entre 1.25V y 37V.

            ⚡ Los TIP35C - Los Músculos: Son los responsables del trabajo pesado. Mientras el LM317 comanda, los transistores TIP35C son los que entregan la corriente masiva necesaria para alcanzar los impresionantes 20A.

            🔌 Diagrama Esquemático Fuente Ajustable

            El LM317 controla la base de los transistores TIP35C, "diciendo" a ellos qué voltaje deben entregar en el emisor. La corriente principal, sin embargo, fluye directamente desde la entrada a través de los colectores de los TIP35C hacia la salida, contorneando el camino de baja corriente del LM317. Es como si el LM317 fuera el director de una orquesta, sin tocar ningún instrumento pesado, pero garantizando que todos los demás (los TIP35C) toquen en perfecta armonía.

            Fig. 2 - Esquemático Amplificador de Audio TDA7056

            ⚠️ Punto Crítico de Seguridad: La Protección del Circuito

            Atención: Contrariamente a lo que se pueda imaginar, este circuito NO posee protección intrínseca contra cortocircuito o sobrecarga de corriente en la salida.

            Aunque el LM317 tiene protecciones internas, estas actúan solo en su propio pin de salida, que es de baja corriente (hasta ~2.2A). En una configuración de "boost" de corriente como esta, la corriente principal fluye por los transistores TIP35C. Si ocurre un cortocircuito en la salida, una corriente altísima y destructiva fluirá directamente por los TIP35C, quemándolos casi que instantáneamente, antes que cualquier protección del LM317 pueda actuar de forma eficaz.

            La única y exclusiva protección contra fallos catastróficos es el fusible de entrada (F1). Está diseñado para interrumpir el circuito en caso de que la corriente total exceda su límite (20A), protegiendo los componentes y, más importante, previniendo riesgos mayores.

            Conclusión: Usa esta fuente con extremo cuidado. Verifica siempre tus conexiones antes de encender y nunca la pruebes en cargas cuya resistencia sea desconocida o muy baja. La responsabilidad por la operación segura es enteramente del usuario.

            A pesar de esta característica, el circuito es extremadamente eficaz para aplicaciones controladas, donde el usuario sabe exactamente lo que está conectando. Es una herramienta poderosa para el banco de trabajo de un hobbyista o profesional que entiende sus riesgos y beneficios.

            Análisis Detallado de los Componentes

            El Corazón del Circuito: LM317

            El LM317 es un regulador de tensión positivo ajustable que se destaca por su simplicidad y fiabilidad. Originalmente diseñado para proporcionar hasta 1.5A, en este proyecto actúa como el "cerebro" del circuito, controlando con precisión la tensión de salida mientras delega la tarea de suministrar alta corriente a los transistores TIP35C.

            💡 ¿Sabías que? El LM317 posee protección térmica interna y limitación de corriente, lo que significa que él intentará protegerse en caso de sobrecarga. Esta característica es preservada en nuestro diseño, añadiendo una capa extra de seguridad a tu proyecto.

            Los Músculos: Transistores TIP35C

            Los transistores TIP35C son los verdaderos héroes de este proyecto, capaces de manejar corrientes elevadas que el LM317 solo no podría conseguir. Cada TIP35C puede soportar hasta 25A de corriente continua y 125W de disipación de potencia, haciéndolos ideales para aplicaciones de alta potencia.

            Sin embargo, es crucial entender que la capacidad máxima de corriente depende directamente de la tensión de salida, como explicamos por la Ley de Ohm:

            🔬 Aplicando la Ley de Ohm: P = V × I (Potencia = Tensión × Corriente)

            Para el TIP35C (125W de potencia máxima): • A 5V: I = 125W ÷ 5V = 25A (máximo teórico) • A 37V: I = 125W ÷ 37V = 3.38A (máximo práctico)

            Es por eso que utilizamos múltiples transistores en paralelo - para dividir la carga de corriente entre ellos y permitir operación segura en toda la gama de tensión. Para uso continuo en máxima potencia, recomendamos añadir más pares de transistores al circuito.

            Variantes del TIP35

            Existen diferentes versiones del transistor TIP35, clasificadas principalmente por la tensión máxima que soportan (Vce):

            • TIP35: 40V de tensión máxima
            • TIP35A: 60V de tensión máxima
            • TIP35B: 80V de tensión máxima
            • TIP35C: 100V de tensión máxima (recomendado para este proyecto)

            Para este proyecto, recomendamos el uso del TIP35C por su mayor margen de seguridad y eficiencia, especialmente si planeas operar cerca de los 37V de salida.

            🔧 Consejo de Montaje:

            Para garantizar una disipación térmica eficiente, es esencial usar disipadores de calor adecuados para cada TIP35C. Considera usar pasta térmica de calidad y, para aplicaciones de alta potencia, ventilación forzada (ventiladores) para mantener los transistores en temperaturas seguras.

            🌟 Disipación de Calor: El Mayor Desafío - Cómo Evitar el Fallo Térmico

            🔥 Alerta Roja: Gestión Térmica

            80% de los fallos en fuentes de alta corriente ocurren debido a problemas térmicos. No subestimes este aspecto crítico!

            Solución Profesional para Disipación Térmica:

            1. Disipador de calor: Resistencia térmica máxima de 0.3°C/W para operación continua a 20A (se recomienda disipador de aluminio con área de superficie de al menos 1500cm²)
            2. Ventilación forzada: Dos ventiladores de 120mm (12V/0.25A cada uno) posicionados para extraer aire a través del disipador
            3. Montaje térmico: Pasta térmica de alta calidad + aisladores de mica de 0.3mm + arandelas aislantes de nylon
            4. Monitoreo: Añade un sensor de temperatura (ej: LM35) conectado a una alarma sonora que se active por encima de 70°C

            🧾 Lista de Componentes

            Componente Especificación
            U1 LM317 - Regulador de tensión integrado
            Q1 a Q6 TIP35C - Transistor de potencia
            D1, D2, D3, D4 1N4007 - Diodos rectificadores de silicio
            C1 4700µF - 63V - Condensador electrolítico
            C2, C3 0.1µF - Condensador cerámico/poliéster
            R1 220 ohmios 1/4W - Resistencia (rojo, rojo, marrón, dorado)
            R2 10K ohmios 1/4W - Resistencia (marrón, negro, naranja, dorado)
            R3 a R8 0.22 ohmios 5W - Resistencia (rojo, rojo, plata, dorado)
            P1 5k ohmios - Potenciómetro
            J1, J2 Bloques terminales para PCB - EK500V-XXP 20A o equivalente
            F1 Portafusible para PCB 250V 30A con Fusible 20A
            Otros Cables, soldaduras, postes, PCB, Disipador de Calor, etc.

            💡 Observación Importante:

            Las resistencias de 0.22 ohmios (R3 a R8) son cruciales para el balanceo de corriente entre los transistores. Asegúrate de usar resistencias de potencia adecuada (5W) para evitar sobrecalentamiento y garantizar operación segura del circuito.

            ☑️ Paso a Paso del Montaje

            Para garantizar el éxito de tu proyecto, sigue estas recomendaciones durante el montaje:

            1. Comienza por los componentes más pequeños: Soldar primero las resistencias, diodos y condensadores más pequeños facilita el trabajo y reduce el riesgo de dañar componentes más sensibles.
            2. Atención a la polaridad: Verifica cuidadosamente la polaridad de los diodos, condensadores electrolíticos y el LM317 antes de soldar.
            3. Aislamiento térmico: Use micas aislantes y arandelas de plástico al montar los transistores TIP35C en los disipadores de calor para evitar cortocircuitos.
            4. Conexiones de potencia: Use cables de calibre adecuado (recomendamos 10AWG o superior) para las conexiones de entrada y salida de alta corriente.
            5. Prueba antes de usar: Antes de conectar cargas, verifica las tensiones de salida en diferentes posiciones del potenciómetro sin carga conectada.

            ⚠️ Advertencia de Seguridad:

            Este circuito trabaja con tensiones y corrientes elevadas que pueden ser peligrosas. Usa siempre equipos de protección individual y ten cuidado especial durante las pruebas. Si no tienes experiencia con circuitos de alta potencia, busca la ayuda de un profesional cualificado.

            🛠️ Aplicaciones Prácticas

            Esta fuente de alimentación versátil puede ser utilizada en diversas aplicaciones, incluyendo:

            🔊 Audio

            Alimentación de amplificadores de potencia, preamplificadores y sistemas de audio automotivos.

            🔋 Carga

            Carga de baterías de plomo-ácido, Li-ion o NiMH con control de tensión ajustable.

            ⚡ Pruebas

            Banco de pruebas para motores DC, LEDs de alta potencia y otros componentes.

            🔧 Educación

            Herramienta educativa para demostrar principios de electrónica en escuelas y laboratorios.

            🤔 Preguntas Frecuentes (FAQ)

            Para garantizar que tu proyecto sea un éxito, compilamos algunas de las preguntas más comunes sobre este circuito. ¡Confirma!

            ❓ ¿Puedo usar este circuito con transformador de menor potencia? 🔽

            Sí, pero la corriente máxima de salida será limitada por la capacidad del transformador. Para aprovechar totalmente los 20A, recomendamos un transformador de al menos 30A con tensión secundaria de 24V a 30V.

            ❓ ¿Es necesario añadir protección contra cortocircuito? 🔽

            El LM317 posee protección interna contra cortocircuito, pero ella limita la corriente a aproximadamente 2.2A. Para protección completa en alta corriente, recomendamos añadir un circuito de protección externo o un fusible de seguridad en la salida.

            ❓ ¿Puedo sustituir los TIP35C por otros transistores? 🔽

            Sí, puedes usar transistores equivalentes como 2N3055, TIP3055 o MJ2955, siempre que ajustes las resistencias de balanceo (R3-R8) según las características del transistor elegido.

            ❓ ¿Cómo añadir un display de tensión y corriente? 🔽

            Puedes añadir un voltímetro y amperímetro digitales conectados directamente a la salida. Existen módulos de display listos que pueden ser fácilmente integrados al circuito para monitoreo en tiempo real.

            🖨️ Placa de Circuito Impreso (PCI)

            Para facilitarte la vida, en la Figura 3, hemos puesto a disposición los archivos de la PCI - Placa de Circuito Impreso. Los archivos están en los formatos GERBER, PDF y PNG, cubriendo todas tus necesidades, ya sea para un montaje casero o para enviar a una fabricación profesional.
            Fig. 3 - PCI - Fuente de Alimentación Ajustable 1.2V a 37V / 20A - LM317 y TIP35C

            📥 Enlace Directo Para Descargar

            Para descargar los archivos necesarios para el montaje del circuito electrónico, simplemente haz clic en el enlace directo proporcionado a continuación:

            Enlace para Descargar: Layout PCB, PDF, GERBER, JPG

            Artículo original publicado en ELC (inglés) – 8 de abril de 2021

            ✨ Nuestro Agradecimiento y Próximos Pasos

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