Probador de Regulador de Voltaje

8/14/2019 Probador de Regulador de Voltaje

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Probador De Reguladores De Voltaje

Electricidad automotriz-bloque 14AELDS401

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SERVICIO NACIONALDE

ADIESTRAMIENTO ENTRABAJO INDUSTRIAL

ELECTRICISTAAUTOMOTRIZ

PARTICIPANTE:

MEDRANO SANDOVAL OSCAR

JESUS

TITULO:

MEJORA DE UNPROBADOR DE

REGULADORES DEVOLTAJE

INSTRUCTOR:

WILSON HERMEN CAMPOSGARCIA

TRUJILLO PER

2008


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INDICE

Introduccin

Denominacin del Proyecto

Antecedentes

Objetivos

Descripcin del Proyecto

Esquema y Diagrama

Tipo y Costo del Material

Conclusiones Finales


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ANTECEDENTES

En la actualidad en el taller donde se realizo mis

Practicas PRE-profesionales no se contaba con un instrumento, como es un probador de

reguladores de voltage


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OBJETIVOS

Este proyecto se ha realizado con la finalidad de hacer un buen diagnostico del

funcionamiento de los reguladores de voltaje electrnicos para descartar fallas que

provienen de fabrica o desgaste del regulador de voltage electrnico que impedira el

buen funcionamiento del alternador daando las partes internas del alternador o batera

por sobre carga o descarga del alternador y ahorrndonos perdidas de tiempo y dinero

al intentar descartar la falla sin el instrumento adecuado.

Con fines de equipar al taller con un sistema actualizado, de esta manera brindar un

servicio de calidad, con ventajas competitivas que garanticen los ingresos y disminuyen

los costos para la mejora del taller con esta nueva innovacin que nos brindara un gran

servicio en la carrera y en el trabajo que ejercemos darnos a reconocer de las dems

empresas que no cuenten con esta herramienta y as poder tambin brindar nuestros

servicios alas empresas que los soliciten .


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DESCRIPCION DEL PROBADOR DE REGULADORES DE VOLTAGE

Un regulador de Voltaje (tambin llamado estabilizador de voltaje o acondicionador de

voltaje) es un equipo elctrico que acepta una tensin de voltaje variable a la entrada,

dentro de un parmetro predeterminado y mantiene a la salida una tensin constante

(regulada).

Los reguladores de tensin estn presente en las fuentes de alimentacin de corriente

continua reguladas, cuya misin es la de proporcionar una tensin constante a su salida.

Un regulador de tensin eleva o disminuye la corriente para que el voltaje sea estable, es

decir, para que el flujo de voltaje llegue a un aparato sin irregularidades. Esto, a diferencia

de un "supresor de picos" el cual nicamente evita los sobre voltajes repentinos (picos).

Un regulador de voltaje puede o no incluir un supresor de picos.


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Fuente regulable.

Datos tcnicos:

Voltaje de entrada: 220VAC 50/60 Hz

Consumo mximo: 75 VA

Voltaje de Salida: 0 ~ 30 VDC variable continuo.

Corriente de Salida: 15 MA ~ 2,1 A variable continuo.

Lectura simultnea de Voltaje y Corriente de Salida.

Dimensiones: L = 21,5 cm.; W = 11,5 cm.; H = 10 cm.

Peso: 1,8 Kg.

Descripcin del sistema:

El mismo se compone de siete "Bloques":

a. Transformador de aislamiento y cambios de tensin con dos secundarios.

b. Dos rectificadores DC, uno para 38 VDC 2,5A y otro, para 26 VDC 0,2A

c. Transistor Bypass de potencia disipado por el chasis del gabinete metlico (Al)

d. Regulador de voltaje de precisin.

e. Circuito de limitacin y proteccin de sobrecarga.

f. Circuito amperimetrico.

g. Voltmetro.

2 El transformador TR1 provee el aislamiento galvnico de la red (Primario de 220VAC)

y, a travs de dos secundarios, las tensiones de 27VAC 2,5A y 18VAC 0,2A.

3 El rectificador (D1, D2, D3, D4) junto con el capacitor C1, entregan la componente DC

de 38V necesaria para producir la tensin mxima de 30V @ 2A que ser regulada

mediante Q2, controlado por IC2.

4 El rectificador B1 junto a C2, entregan la componente DC de 26VDC 0,2A requeridos

por IC2 e IC1 para controlar y proteger a Q2.5 El integrado IC2 es un regulador de voltaje positivo de precisin, mediante el cual se

suministra la tensin de control a Q2, mantenindola estable por efecto del feedback

proveniente desde +UB.

6 Q1 corta el suministro de tensin a Q2, en caso de sobrecarga y es gobernado por

IC1B, que lee la cada de tensin generada por la carga sobre el cable Rojo de 14,5 cm

entre el Emisor de Q2 y el borne de salida +UB.

7 La misma cada de tensin es leda por IC1C y, amplificada mueve el galvanmetro A

para mostrar la corriente que circula por la fuente.8 El galvanmetro V muestra la tensin de salida entre los bornes de la fuente.


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TRANSFORMADOR:

Un transformador de las transferencias de energa elctrica entre dos circuitos. Por lo

general, consta de dos bobinas de alambre envuelto alrededor de un ncleo. Estas

bobinas se llaman primarias y secundarias bobinados. La energa es transferida por

induccin mutua causada por un cambio de campo electromagntico. Si las bobinas tienen

diferente nmero de vueltas alrededor del ncleo, la tensin inducida en la bobina

secundaria ser diferente a la primera.

TR1 : 70W Step-Down TRANSFORMER - Pri: 120VAC, Sec1 18VAC 0,2A = Sec227VAC 2,5A

VR1 : 10K Lin + S1 Panel POTENTIOMETER - With Pull-On Switch

VR2 : 250K Log Panel POTENTIOMETER


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RECTIFICADOR:

En electrnica, un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente

alterna en corriente continua. Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean

semiconductores de estado slido, vlvulas al vaco o vlvulas gaseosas como las de

vapor de mercurio.

Dependiendo de las caractersticas de la alimentacin en corriente alterna que emplean,

se les clasifica en monofsicos, cuando estn alimentados por una fase de la red elctrica,

o trifsicos cuando se alimentan por tres fases.

Atendiendo al tipo de rectificacin, pueden ser de media onda, cuando slo se utiliza uno

de los semiciclos de la corriente, o de onda completa, donde ambos semiciclos son

aprovechados.

El tipo ms bsico de rectificador es el rectificador monofsico de media onda, constituido

por un nico diodo entre la fuente de alimentacin alterna y la carga.

B1: B250/C1500


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CONDENSADORES:

El trmino condensador puede tener distintos significados, entre ellos:

Un condensador trmico es un intercambiador de calor entre fluidos, de modo que

mientras uno de ellos se enfra, pasando de estado gaseoso a estado lquido, el otro se

calienta. Se fabrican en tamaos y disposiciones diversas para ser empleados en

numerosos procesos trmicos.

Un condensador elctrico es un conjunto de dos superficies conductoras en influencia

total, usualmente separadas por un medio dielctrico, que sirve para almacenar energa

elctrica.

Un condensador de flujos magnticos y de radiofrecuencias variables.

C1 : 2200 F/40V

C2 : 220 F/40V

C3 : 473 / 50V

C4 : 103 / 50V

C5 : 472 / 50V


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FUSIBLE:

En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un filamento o lmina

de un metal o aleacin de bajo punto de fusin que se intercala en un punto determinado

de una instalacin elctrica para que se funda, por Efecto Joule, cuando la intensidad de

corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que

pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalacin con el

consiguiente riesgo de incendio o destruccin de otros elementos.

F1: 1A Euro type 3mm FUSE - In panel fuse holder


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CIRCUITOS INTEGRADOS:

Un circuito integrado (IC), tambin llamado microchip, es un circuito electrnico grabado

en un chip de silicio. Sus principales ventajas son de bajo costo, baja potencia, alto

rendimiento, y de muy pequeo tamao.

IC1 : LM324N OP AMP

IC2 : L146CB Positive VOLTAGE REGULATOR - [ LM723 can be used ]

KK1 : FK222 HEATSINK Botton of the alluminium case


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POTENCIOMETRO:

Un potencimetro es un resistor al que le puede variar el valor de su resistencia. De esta

manera, indirectamente se puede controlar la intensidad de corriente que hay por una

lnea si se conecta en serie, o la diferencia de potencial de hacerlo en paralelo.

Normalmente, los potencimetros se utilizan en circuitos con poca corriente, para

potenciar la corriente, pues no disipan apenas potencia

VR1 : 10K Lin + S1 Panel POTENTIOMETER - With Pull-On Switch

VR2 : 250K Log Panel POTENTIOMETER

P003 : 10K Trimmer POTENTIOMETER

P004 : 10K Trimmer POTENTIOMETER S1 : Pull-On Switch, part of VR1 Potenciometro


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RESISTENCIAS:

Una resistencia limita el flujo de corriente. Es un componente bsico de

todos los aparatos elctricos.

R1 : 12K 1/4 W Resistencias

R2 : 18K

R3 : 1K

R4 : 1K

R5 : 3.3K

R6 : 3.3K

R7 : 2.7K

R8 : 27K

R9 : 1K

R10 : 3.3K

R11 : 1K

R12 : 10K

R13 : 270

R14 : 3.3K

R15 : 1.8K


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se utilizar slo una pieza. Sugiero el uso del LS204, dual OP-Amp. En empaque DIL8,

cmo alternativa.

Los dos Amplificadores Operacionales cumplen funciones similares. IC1c, lee la tensin

generada por la corriente que atraviesa el Cable Crtico (Resistencia Amperimtrica) y, en

configuracin de amplificador, la eleva para mover la aguja del galvanmetro "A".

IC1b est configurado como Comparador de voltaje, con Vref. Variable regulado por VR2,

para poder limitar la corriente mxima entregada por la fuente a voluntad y en forma

variable continua entre los 0,013 y los 2,0A.

En la seccin "AJUSTES", ser detallado la manera correspondiente para hacerlos.

Potencimetros para regulacin de Tensin y Corriente

VR1 debe ser un potencimetro de variacin lineal, de otra forma ser muy incmodo

ajustar ciertos voltajes.

VR2 en cambio, debe ser del tipo LOGARTMICO pues, sera incmodo ajustar ciertas

corrientes.Transistor By-Pass Q2

Se ha utilizado un transistor MJ3000/3001 que es un Darligton NPN bastante comn,

bipolar. El conocido 2N3055 tambin funciona pero, debido al bajo "hfe" (Beta) de este

transistor, se eleva la corriente que debe entregar IC2, lo cual hace que este se caliente,

pero sin llegar a temperaturas alarmantes. Prefer utilizar un darligton y, como ese estaba

a la mano y en stock, ese cumpli con los requisitos: capacidad, existencia y disponibilidad

inmediata.

Otros tipos pueden funcionar:A la discrecionalidad de quien desee experimentar con

ello queda. No pregunten acerca del tema pues, no tengo respuestas.


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Disipacin de Calor

Para disipar el calor producido por los 80W "mximos" que se pueden generar en

condiciones crticas (Ej.: Corto Circuito Permanente directo en los bornes de salida),

experiment con diferentes tipos de disipadores disponibles en el mercado. Los que

presentaron los mejores resultados eran de dimensiones grandes e igual de grandes sus

costos. El criterio de seleccin empleado fue el de ergonoma de espacio, costo y

funcionalidad: "Se deba instalar el dispositivo electrnico en un gabinete que facilitara el

soporte de sus componentes, el control de las funciones, muestra de operatividad ylecturas (LED, Ampermetro y Voltmetro, Controles, Conectores); proteccin de los

mismos y del operador, ubicacin en bancos de trabajo, manipulacin y solidez.".

En primera instancia y, por razones de costo y solidez, haba decidido construir el gabinete

con lmina de hierro pero, tomando en cuenta las dimensiones necesarias para el

gabinete (caja) y las caractersticas de propagacin trmica de los metales, me di cuenta

que la superficie de la base del mismo, superaba con creces la de los disipadores de calor

con los cuales se estaba experimentando y que, si aquellos eran de aluminio y el gabinete

fuese del mismo metal, los resultados podran ser muy favorables en cuanto alcosto/beneficio esperado.

As que, EL DISIPADOR de esta fuente de poder, est conformado por la base del

gabinete, hecho en lmina de aluminio de 1,5 mm de espesor y cuyo desarrollo superficial

es de 600 cm cuadrados aproximadamente. Esa superficie est pintada, por ambas caras,

con esmalte sinttico debido a que este tipo de pintura, facilita la distribucin del calor

disminuyendo considerablemente la resistencia trmica entre disipador y ambiente.

INSTRUMENTOS:

voltmetro: voltmetro analgico para panel de 0~30vdc se conecta en los nodos 13(positivo) y 14 (negativo). no requiere ajustes y se puede prescindir de r2 y p004.


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Ampermetro: Ampermetro analgico para panel de 0~2A - Este tipo de instrumentos

bsicamente son galvanmetros de 1 mA f.s., con una resistencia Shunt en paralelo a sus

terminales. Si el SHUNT es externo (atornillado a los bornes de instrumento), simplemente

se retira. Conectar el + (positivo) al nodo 7 y el -(negativo) al nodo 8.

Si se consigue un ampermetro de panel de 0~2A pude utilizarse directamente

sustituyendo con l, el CABLE CRTICO. En este caso, se puede prescindir de R3, R4,

P003 e IC1c.

Generalidades

Los datos aportados aqu delante son los nicos que pueden presentar cierta dificultad,

sobre todo para los principiantes con niveles bajos de experiencia. Por lo dems, la

circuitera es bastante simple y, utilizando los mismos componentes, placa de Circuito

Impreso propuesta, junto al cuidado y observacin de simples normas de ensamblaje y

ajustes, terminar en un resultado exitoso con un buen equipo para soportar infinidad de

proyectos y reparaciones.

Aquellos que tienen suficiente experiencia acumulada y, a su propio criterio, sabrn decidir

respecto de cambios y/o modificas diferentes a las propuestas aqu, siempre a sus propias

cuentas y riesgos.


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Despus de concluido el ensamblaje, slo nos resta probar y hacer unos pocos

ajustes:

Pruebas:

1. Si el voltmetro utilizado fuese uno estndar de 0~30V, podemos comenzar las

pruebas sin otros particulares que observar.

Si se ha utilizado un galvanmetro como el descrito aqu, convertido a voltmetro, lo

primero que debemos hacer es conectar un multmetro analgico o digital a los bornes de

salida de la fuente, fijado en una escala que supere los 30V.

Conectar la fuente a la lnea, poner el potencimetro VR1 (control de voltaje) en la

posicin mnima (CCW), todo a la izquierda; el potencimetro VR2 (control de corriente) a

su posicin mxima (CW), todo a la derecha.

Encender la fuente un instante y apagar. En el lapso encendido y apagado se debe

verificar que no deberan haber manifestaciones de ningn tipo: Ruido, humo,

desplazamiento de instrumentos, etc. Si no parece haber ninguna manifestacin extraa,

encendemos la fuente procediendo a incrementar VR1. A la mitad del recorrido ya se

debera notar un desplazamiento de la aguja del voltmetro interno y del externo tambin.

Desplazando VR1 al mximo de su recorrido, deberamos tener una lectura cercana a los

30VDC en el voltmetro externo, por lo menos.

2. Una vez probado esto, pasamos a la siguiente prueba y esta ser para verificar la

corriente mxima que circular por el dispositivo.

Fijar la tensin de salida en unos 2V.

Desconectar el multmetro externo y prepararlo cmo ampermetro, preferiblemente en la

escala de 10A o, en todo caso, una escala superior a los 3 A.

Fijar la punta negativa (-) al borne negativo (negro) de la fuente.

Tocar brevemente el borne positivo (rojo) de la fuente con la punta positiva (+) del

multmetro, notando el desplazamiento del instrumento M1 (AAM), ampermetro interno,tomando en cuenta su lectura.

Ajustes:


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1. Para ajustar el voltmetro M2 (AVM), retomemos todo el proceso descrito en

"Pruebas" 1.

Fijamos los 30V en el multmetro y, mediante el trimmer P004 llevamos la aguja de M2

hasta el fondo escala del mismo. OJO: Este ajuste slo es vlido para instrumentos

convertido, como el descrito en el diagrama original.

2. Ajuste del Ampermetro M1- OJO: Este ajuste slo es vlido para instrumentos

convertido, como el descrito en el diagrama original. Retomemos todo el proceso descrito

en "Pruebas" 2.

Ahora conectamos el multmetro externo, en funcin de ampermetro y lo dejamos fijo con

lectura de 2A. Si la lectura excede o no alcanza este nivel, se desconecta una punta del

multmetro, se toma un cautn y, si la lectura es excedente (Va ms all de los 2A), se

procede a alargar un poco el CABLE CRTICO, en el punto de contacto con el terminal del

borne rojo. Si, la lectura no alcanza los 2A, la operacin ser inversa: se reducir un pocoel CABLE CRTICO.

Ahora ajustaremos la lectura del Ampermetro Interno.

Con lectura de 2A en el multmetro, se ajustar P003 hasta que la aguja alcance la lnea

de fondo escala en M1.

Ahora se podr comprobar el funcionamiento del limitador de corriente, mediante VR2.

Con tensin de salida de 2V, conectar el multmetro en funcin amperios descrita antes, a

los bornes de salida Debera marcar 2A como se indic antes.Variar VR2 movindolo al contrario de la agujas del reloj (CCW). Se debera percibir un

descenso de la corriente de salida, tanto en el multmetro, como en el Ampermetro

interno. En la posicin mnima del control, la corriente debera indicar 0,013 A, siempre y

cuando se haga el ajuste con un multmetro digital.


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Operacin:

1. Ajuste de la tensin de salida:

2. Mediante VR1 se llevar la aguja del Voltmetro hasta la tensin requerida.

3. Limitacin de la corriente de salida:

Fijada la tensin requerida, se cortocircuitan los borne de salida y se vara VR2 hasta que

el ampermetro indique la mxima corriente que se desea que suministre la fuente. Se

retira el cortocircuito y se aplica mediante cables al dispositivo que se desea alimentar.

Ante cualquier eventualidad, la corriente no podr superar la meta fijada.

En general, este dispositivo se opera a corriente mxima: VR2 a tope derecho (CW).


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Interior

Parte trasera


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ESQUEMAS Y DIAGRAMAS

Diagrama Esquemtico:


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Esta es la Placa Base (PCB) con el emplazamiento de los componentes:


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Placa de PCB:


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Diagrama de cableado


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TIPOS Y COSTOS DE MATERIALES PARTE ELECTRONICA.

MATERIALES CANTIDAD PRECIO UNITARIO TOTAL

Resistencias 15 S/. 0.20 S/. 3.00

Condensador 2200 F/40V 02 S/. 20.00 S/. 40.00

Condensador 473 / 50V 01 S/. 3.00 S/. 3.00

Diodos 1N5400 04 S/. 0.50 S/. 2.00

Diodo 1N4148 03 S/.0.50 S/.1.50

Diodo 12V-1W Z-Diodo 01 S/. 0.50 S/. 0.50

Diodo 2.7V/.5W Z-Diodo 01 S/. 0.50 S/.0.50

Puente rectificador 1A 01 S/. /.Transistor BD441 TO126AV

NPN

01 S/.3.00 S/.3.00

Transistor MJ3001 TO3

NPN

02 S/.1.00 S/.2.00

Led1 : Red Led 5mm 01 S/. 0.50 S/.1.00

Condensador 103 / 50V 01 S/. 1.00 S/.1.00

Condensador 472 / 50V 01 S/. 1.00 S/ 1.00

Circuito integrado FK222 01 S/.1.00 S/. 1.00Circuito integrado L146CB 01 S/. 1.00 S/. 1.00

circuito integrado LM324N

OP AMP

01 S/. 40.00 S/. 40.00

Transformador de impulsos

IT223

01 S/.30.00 S/.30.00

Disipadores THM6073 Rth

21c/w

02 S/.4.00 S/.4.00

Disipador RAWA 502

longitud 50mm

01 S/5.00 S/5.00

Hilo esmaltado 03m S/. S/.

Potencimetro 04 S/0.50 S/2.00


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TIPOS Y COSTOS DE MATERIALES PARTE EXTERIOR.

MATERIALES CANTIDAD PRECIO UNITARIO TOTAL

Voltmetro 02 S/.20.00 S/40.00

Cable #14 10m S/1.20 S/.12.00

Lmpara testigo 01 S/. 8.00 S/ 8.00

Switch selector 02 S/.5.00 S/. 10.00

Conectores 04 S/.1.00 S/. 4.00

terminales 04 S/.1.00 S/.4.00

Caja 01 S/.15.00 S/. 15.00

ampermetro 01 S/20.00 S/20.00

Otros S/. 70.00


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TIEMPO EMPLEADO PARA LA ELAVORACION DEL PROYECTO

ACTIVIDAD

SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE

SEMANA

7- 8

SEMANA

9- 10

SEMAN

A

11- 12

SEMAN

A

13- 14

SEMAN

A

15- 16

SEMANA

17- 18

INFORMACION. X X

DISEO

DELPROTOPO. X X

EVALUACION

DEL

PROTOTIPO.

X X

FAB. DELPROTOTIPO. X X

SUSTENTACIO

N DEL

PROYECTO

FINAL.

X X


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CONCLUSIONES FINALES, CON INDICACION DE LOS BENEFICIOS MEDIBLES QUE

SE OBTENDRAN CON LA INNOVACION Y/ MEJORA.

Bueno con esta innovacin obtendremos los siguientes beneficios:

Gestin y mantenimientos de procesos productivos.

Facilitar el trabajo en lo que concierne a sistema de carga.

Cumplir con las expectativas presentadas por los clientes.

Brindarles un trabajo de buena calidad.

Ahorrarles tiempo y dinero.

Mejora de la empresa con esta nueva innovacin.


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BIBLIOGRAFIA

http://www.pablin.com.ar/electron/circuito/instlab/fte35v3a/index.htm

http://www.forosdeelectronica.com/about28502.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Regulador_de_Voltaje

http://www.comaaipe.org.mx/?t2=180

Documents

Probador de Regulador de Voltaje