Fuentes de alimentación

1. Tema:
Tipos De fuentes de alimentación

2. FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL
La fuente de alimentación lineal es la más antigua y simple de todas. Los
avances en ella se han basado en la estabilización y filtrado. un diseño
simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente
que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco
eficiente.

3. En el siguiente diagrama podemos ver la estructura básica
de una fuente de alimentación lineal:

4. FUNCIONES DE CADA COMPONENTE:
Conexión red eléctrica:
Esta formada por el enchufe o cualquier dispositivo físico, que nos permite conectar nuestra fuente de a la red eléctrica.
Fusible:
Es un dispositivo que cuando la corriente que circula por él es superior a su corriente nominal se funde interrumpiendo el suministro
de corriente.
Filtro de red:
Este dispositivo no es estrictamente necesario ya que su función es la de eliminar las posibles perturbaciones electromagnéticas que
puedan llegar a nuestra fuente de alimentación desde la red eléctrica, pero su uso es imprescindibles si queremos hacer a nuestro equipo
inmune a dichas interferencias.
Transformador:
El transformador es un dispositivo electrónico que nos permite transformar una tensión alterna de entrada en una tensión alterna de
salida de distinto valor.

5. FUNCIONES DE CADA COMPONENTE:
Rectificador:
Se transforma el voltaje de corriente alterna en voltaje de corriente directa, esto lo hace dejando pasar solo los valores positivos de la
onda (se genera corriente continua), por medio de elementos electrónicos llamados diodos.
Filtro:
Le da calidad a la corriente continua y suaviza el voltaje, por medio de elementos electrónicos llamados capacitores.
Regulador:
El voltaje ya suavizado se le da la forma lineal que utilizan los dispositivos. Se usa un circuito integrado especial. Esta fase es la que
entrega la energía necesaria, en caso de querer regular de manera analógica se usan elementos llamados potenciómetros.

6. VENTAJAS DE LAS FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL
• Simplicidad de diseño, debido a que utilizan pocos componentes.
• Operación suave y capacidad de manejar cargas. Bajo ruido de salida y
una respuesta dinámica muy rápida.
• Para potencias menores de 10w, el costo de los componentes es
relativamente bajo

7. DESVENTAJAS DE LAS FUENTE DE ALIMENTACIÓN LINEAL
• Este tipo de fuentes tiene una gran pérdida de energía en el
transformador. Además, para conseguir corrientes de salida muy altas,
el transformador debe tener estar bobinado con hilo de cobre muy
grueso, lo que hace que sea muy grande y pesado.
• Disipación de calor, debido a su baja eficiencia el resto de la energía se
disipa en forma de calor.

8. FUENTE DE ALIMENTACIÓN CONMUTADA
Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma la
energía eléctrica mediante transistores en conmutación.

9. En el siguiente diagrama podemos ver la estructura básica
de una fuente de alimentación Conmutada:

10. FUNCIONES DE CADA BLOQUE:
• En el primer bloque rectificamos y filtramos la tensión alterna de entrada convirtiéndola en una continua pulsante. El
segundo bloque se encarga de convertir esa continua en una onda cuadrada de alta frecuencia (10 a 200 kHz.), La cual es
aplicada a una bobina o al primario de un transformador. Luego el segundo bloque rectifica y filtra la salida de alta
frecuencia del bloque anterior, entregando así una continua pura.
• El cuarto bloque se encarga de comandar la oscilación del segundo bloque. Este bloque consiste de un oscilador de
frecuencia fija, una tensión de referencia, un comparador de tensión y un modulador de ancho de pulso (PWM). El
modulador recibe el pulso del oscilador y modifica su ciclo de trabajo según la señal del comparador, el cual coteja la
tensión contínua de salida del tercer bloque con la tensión de referencia. Aclaración: ciclo de trabajo es la relación entre
el estado de encendido y el estado de apagado de una onda cuadrada.

11. VENTAJAS DE LAS FUENTE DE ALIMENTACIÓN CONMUTADA
• La eficiencia de las fuentes conmutadas está comprendida entre el 68 y el 90%. Esto
hace reducir el costo de los dispositivos de potencia.
• Debido a que la tensión de entrada es conmutada en un forma de alterna y ubicada en
un elemento magnético, se puede variar la relación de transformación pudiendo
funcionar como reductor, elevador, o inversor de tensión con múltiples salidas.
• No es necesario el uso del transformador de línea, reduciendo el tamaño del
transformador y en consecuencia, de la fuente; reduciendo el peso, y el coste.

12. DESVENTAJAS DE LAS FUENTE DE ALIMENTACIÓN CONMUTADA
• Un diseño de una fuente conmutada puede llevar varias semanas o meses de
desarrollo y puesta a punto, dependiendo de los requerimientos.
• El ruido es mayor que el de las fuentes lineales. En la salida y entrada, radia
interferencia electromagnética y de radiofrecuencia. Esto puede dificultar el
control y no deberá ser ignorado durante la fase de diseño.