PROYECTOS INTEGRADORES –INGENIERÍA AERONÁUTICA 2021 II
UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA, SEDE BOGOTÁ
SIMULACION DE UNA FUENTE DE ALIMENTACION DE 012 VDC
Julián Beltrán- Yuber Díaz y Rances Lozada
El objetivo de este informe es exponer de una manera muy detalladamente el desarrollo de la simulación de un circuito eléctrico
donde se busca regular la carga de voltaje de corriente que entra al circuito, creando así una fuente regulable que logre cumplir
con este objetivo, esta simulación se hará en un software llamado Proteus y a su vez se describirá el paso a paso realizado para
realizar dicha fuente.
Teniendo en cuenta los parámetros establecidos para el proyecto se comenzará dando una introducción para dar a entender el
propósito con que se realiza el proyecto, seguido de la importancia y de la problemática de este mismo, generando posteriormente
una solución y unos objetivos con los cuales cumple este proyecto. Además, tendrá un mapa conceptual, el cual expondrá de
manera más didáctica el desarrollo del trabajo, dando a conocer conceptos, antecedentes. Se expondrá el diseño metodológico en
donde hablaremos y expondremos la finalidad y el objetivo del proyecto, de cómo se lleva a cabo todo el proceso, con resultados
y análisis obtenidos por medio de este diseño; todo esto con la finalidad de dar a unas conclusiones y un análisis de resultados.
Abstract
The objective of this report is to expose in a very detailed way the development of the simulation of an electrical circuit where
it is sought to regulate the current voltage load that enters the circuit, thus creating an adjustable source that achieves this
objective, this simulation It will be done in a software called Proteus and at the same time the step by step carried out to make
said source will be described.
Taking into account the parameters established for the project, an introduction will begin by giving an understanding of the
purpose for which the project is carried out, followed by the importance and problems of the project, subsequently generating
a solution and objectives with which it meets this project. In addition, it will have a conceptual map, which will expose the
development of the work in a more didactic way, revealing concepts, background. The methodological design will be exposed
where we will talk and expose the purpose and objective of the project, how the whole process is carried out, with results and
analysis obtained through this design; all this in order to give some conclusions and an analysis of results.
1.
Introducción
En este proyecto se busca realizar una simulación, en la cual se plantee un diseño de la fuente de alimentación de energía
eléctrica de corriente directa a 12 volts, esto con el fin de que pueda ser utilizada en diferentes aplicaciones académicas,
para ello se hará uso del programa Proteus el cual permite realizar dicha simulación de manera eficaz. Esto se realiza con
el fin de resolver la problemática de la insuficiencia de equipos electrónicos que se requieren para un aprendizaje más
completo de lo que tiene que ver con electrotecnia.
2.
Planteamiento del problema
Una de las principales problemáticas es la falta de laboratorios de electrónica y de sus equipos tanto
electrónicos como eléctricos, de los cuales son necesarios como base para dar un mejor entendimiento por
medio de la práctica en la universidad. Se genera una alternativa del desarrollo por medio de un software de
simulación el cual puede suplir esta necesidad en próximos proyectos y suplir la falta de equipos e
instalaciones, esto claro sin quitarle merito a esta nueva metodología de proyectos, ya que el principal
objetivo es poder cambiar la metodología de practica sin dejar a un lado la importancia del aprendizaje.
3.
Marco teórico
Fuente de alimentación: es un dispositivo que se encarga proporcionar la corriente justa y necesaria a un equipo
electrónico
Simulación: es el artificio contextual que hace referencia a la investigación de una hipótesis o un conjunto de
hipótesis de trabajo utilizando modelos un método perfecto para la enseñanza y aprendizaje.
Circuito eléctrico: Es el conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permite generar, transportar y utilizar
la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía.
Interruptor: es un dispositivo eléctrico que nos permite realizar una función de on/off desde un mando. Su
funcionamiento consiste en dejar pasar o no la corriente en un circuito eléctrico.
Transistor: Es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión sobre un circuito actuando como un interruptor
y/o amplificador para señales eléctricas o electrónicas.
Condensadores: Es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica en forma de diferencia de potencial para
liberarla posteriormente.
Potenciómetros: Es una resistencia variable.
Voltímetro: Instrumento de medición que permite conocer la diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos en un
circuito eléctrico.
4.
Diseño metodológico
Enfoque disciplinar
Ilustración 1 enfoque disciplinar
Software Utilizado
Para la simulación del cirquito se utilizó el software PROTEUS, el cual se utiliza para realizar proyectos que conlleven la
construcción de circuitos, como también la implementación de equipos eléctricos. Es un software desarrollado por Labcenter
Electronics, el cual se conforma de dos programas los cuales son: Ares e Isis y los módulos VSM y Electra.
PROTEUS compila etapas como: Depuración de errores; documentación y construcción; diseño de esquema electrónico;
simulación de todo el conjunto; programación del software; construcción de la placa de circuito impreso, entre otras.
Ilustración 1 Software Proteus
Paso a Paso
Se realizó una comparación entre diferentes softwares, con el fin de elegir uno que permitieran realizar esta simulación de
manera adecuada y sencilla. Con esta comparación se eligió finalmente que el softwares más completo y sencillo era
PROTEUS.
Inicialmente se eligieron los componentes que componen el circuito, los cuales PROTEUS los organiza en una lista en la
sección superior izquierda tal como se pueden observar en la figura:
Ilustración 2 Componentes
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Alternador
Interruptor 2 pines
Transformador
Puente rectificador
Resistencias
Regulador
Condensador
Led
Voltímetro
Después se empieza a insertar todos los componentes del circuito descritos anteriormente, a la hoja de trabajo de PROTEUS.
Ilustración 3 Componentes en la hoja de trabajo
Lugo se procede a ingresar los valores de los componentes, por ejemplo: alternador 120v y 60Hz, Resistencia=220ohn
Ilustración 4 Valores de los componentes
Ilustración 5 Valores de los componentes
Finalmente se hace la unión de los componentes del circuito, como también el instrumento voltímetro para medir el voltaje del
circuito. Como se muestra a continuación:
Ilustración 6 Unión de los componentes del circuito
5.
Materiales
En este aparatado se hablará sobre los materiales que se usaron para la realización del proyecto integrador
donde se encontraran el software y el hardware utilizados para la Unidad de alimentación variable:
Software: El programa a utilizar para la simulación es Proteus ya que tiene un fácil manejo para estudiantes
que no tienen mucho conocimiento sobre el tema de electrónica, también facilita el entendimiento de estos
tipos de circuitos y tiene un paso a paso que facilita la realización del proyecto. A demás es un software
gratuito y de fácil acceso lo que realizar la simulación necesaria para el circuito y posteriormente poder ya
agregarle los elementos electrónicos como se mencionó anteriormente en el paso a paso.
Hardware: El dispositivo que se utilizó para realizar el circuito y en donde funciona el Software de Proteus
es un Lenovo Legión.
Ilustración 7 Computador en el cual se hizo uso del programa Proteus
6.
Conclusiones
Las conclusiones obtenidas en este proyecto integrador con base a la utilización del software:
 Este software facilita el diseño y análisis de circuitos eléctricos a través de la simulación de estos, esto
permite que se pueda trabajar de manera didáctica e interactiva.
 Proteus permite tener una vista preliminar de lo que sería el circuito, su correcto funcionamiento y muestra
de qué manera trabaja cada componente presente en el circuito.
 Se deben conocer previamente cada módulo, librería y preferiblemente la totalidad de componentes con
los que cuenta este software, ya que esto producirá que aumente o disminuya considerablemente el tiempo
de simulación.
7.
Aportes Originales
Esta investigación se ha centrado en cumplir con el objetivo expuesto al comienzo del documento. El
objetivo principal se basa en desarrollar una aplicación práctica de la asignatura Electrotecnia, que sirva
como instrumento de aprendizaje para futuros laboratorios de electrónica. Las aportaciones realizadas sobre
los objetivos propuestos son las siguientes: En cuanto al objetivo de este proyecto, se ha diseñado una
simulación paso a paso que pueda regular la carga de voltaje que entra a un circuito, donde esta carga este
regulada dentro de un rango de 18 a 20V, creando así una fuente regulable. Todo proceso llevado a cabo
mediante el software llamado Proteus. A partir de la descripción detallada del objetivo, este proyecto se
subdivide en títulos: marco teórico, diseño metodológico, materiales, conclusiones, referencias, autores y
anexos; los cuales tienen cada uno subtítulos, que hablan con más detalle y exponen acerca del objetivo del
proyecto.
8.
Recomendaciones Finales
Estudiar previamente los módulos de Proteus ya que esto da un mejor entendimiento del software para una
facilidad de uso durante la realización del circuito electrónico sobre la fuente de voltaje, también es necesario
para el momento de su desarrollo.
9.
Referencias:
eorsola, M., & del Valle, P. M. (2017). Circuitos eléctricos - Parte I. Buenos Aires: Edulp.
Pinzón Villareal, V., & Roa Borré, D. (2012). Electrotecnia básica para técnicos. Barranquilla: ITSA.
Robbins, A., & Miller, W. (2013). Análisis de Circuitos. Corriente Alterna. Monterrey: Cengage Learning.
Salazar Gómez, A. J. (2009). Fundamentos de Circuitos. Bogotá: Uniandes.
Sena. (1983). Instalaciones eléctricas. Bogotá: Camina.