Fuente de polarización con control automático de tensión

Abstract

La fuente de Poder es un aparato electrónico mediante el cual obtenemos de una tensión alterna una tensión continua de un valor deseado. Una fuente de poder entrega una cierta corriente de carga para mantener esa tensión al valor deseado. Una fuente de polarización sirve para polarizar una grilla de un tubo a un valor determinado. Esta grilla no necesita que la fuente le entregue una corriente, al contrario, esta entrega corriente a la fuente. El radio Observatorio de Jicamarca tiene un transmisor de alta frecuencia que produce pulsos de potencia. Este transmisor está conectado a una red de antenas, la cual sirva tanto como transmisora, como receptora. Este transmisor envía pulsos de potencia a la estratósfera y recibe las señales de respuesta como ecos de este pulso, sobre la misma antena. Esta señal es analizada para los estudios astrofísicos que este observatorio realiza. La generación de este tren de pulsos se obtiene mediante una amplificación continua de una onda de alta frecuencia y de un pulso con los periodos deseados. Estas dos señales se suman modulando así al pulso a la frecuencia de trabajo. Esta señal es amplificada nuevamente por un preamplificador para luego amplificarse en un amplificador de poder de salida para ser enviada al espacio. Este amplificador trabaja en clase C disipando así la menor potencia posible. La grilla de este amplificador necesita una polarización de -600 voltios. Esta polarización es obtenida por un banco de baterías de automóvil, pero este banco de baterías exigía un continuo mantenimiento lo cual era muy costoso, además de necesitar un operario que se dedique solamente a este mantenimiento. Ante la necesidad del mejoramiento del sistema del transmisor se realizó este trabajo. El trabajo consiste en reemplazar 100 baterías de auto­móvil, de 6 voltios cada una, por una fuente de tensión regulada, la cual proporcionará la polarización de la grilla del tubo de Potencia de salida del transmisor. Por el mismo hecho de trabajar en clase C tenemos que la grilla del tubo de potencia consume cierta potencia, lo que equivale a decir, que hay una corriente que fluye entre la grilla y el cátodo. Esta corriente cargaría el condensador aumentando la tensión de salida, por lo cual tiene que ser consumida por una resistencia de drenaje. Nuestra fuente cumple con ambas condiciones, la de pro­porcionar los -600 voltios de polarización a la grilla y, con el uso de un sistema de control, operar una resistencia equivalente variable de drenaje y así obtener una tensión constante de salida. La fuente consiste en un transformador de seis fases que eleva la tensión a un valor mayor de 600 voltios, la cual es rectificada. Esta tensión rectificada carga un condensador de alto valor, el cual es calculado para dar un ripple máximo determinado. El circuito de control consiste en un amplificador operacional, el cual amplifica la diferencia entre una tensión de referencia y una fracción de la tensión de salida. La tensión de salida al tender a aumentar, debido a la sobrecarga del condensador dada por la corriente proporcionada por la grilla del tubo de salida, hace operar el amplificador operación, al el cual proporciona a su vez la tensión de grilla del tubo de drenaje para que este tubo conduzca la corriente necesaria para que así la tensión de salida regrese a su valor original. Por intermedio de un seguidor catódico se proporciona la corriente necesaria para la conducción positiva de la grilla del tubo de drenaje. Controlando la tensión variable en la entrada del amplificador operacional se puede obtener una pequeña variación en la tensión de salida de la fuente y así tener la posibilidad de ajustar esta tensión a otro valor deseado.