Fuentes de alimentación lineales[editar]
En primer lugar el
transformador adapta los niveles de tensión y proporciona
aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante se llama
rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el
rizado como un
filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado
regulador de tensión, que no es más que un sistema de control a lazo cerrado (“realimentado”, figura 3) que sobre la base de la salida del circuito ajusta el elemento regulador de tensión que en su gran mayoría este elemento es un transistor. Este transistor que dependiendo de la tipología de la fuente está siempre polarizado, actúa como
resistencia regulable mientras el circuito de control juega con la región activa del transistor para
simular mayor o menor resistencia y por consecuencia regulando el voltaje de salida. Este tipo de fuente es menos eficiente en la utilización de la potencia suministrada dado que parte de la energía se transforma en calor por
efecto Joule en el elemento regulador (
transistor), ya que se comporta como una resistencia variable. A la salida de esta etapa a fin de conseguir una mayor estabilidad en el rizado se encuentra una segunda etapa de filtrado (aunque no obligatoriamente, todo depende de los requerimientos del diseño), esta puede ser simplemente un
condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, para esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del transformador.
Fuentes de alimentación conmutadas[editar]
Una
fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma la energía eléctrica mediante
transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas
frecuencias (20-100
kHz típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante se aplica a transformadores con núcleo de
ferrita (Los núcleos de
hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios
voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (con
diodos rápidos) y filtrados (
inductores y
condensadores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son más complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar
interferencias a equipos próximos a estas fuentes.
La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito
PWM (
pulse with modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador o uno del tipo
LC.
Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.
