CURSO DE FUENTES CONMUTADAS








CURSO DE FUENTES CONMUTADAS - LECCION 4
LA REGULACION DE LA ETAPA DE SALIDA

En notas anteriores ya analizamos el funcionamiento de los diferentes circuitos que integran una fuente conmutada clásica, resta definir ahora, cómo se obtienen las diferentes tensiones de salida. En este artículo veremos cómo es el bloque de regulación de la tensión de salida y el oscilador.

INTRODUCCIONConocemos la mayoría de los bloques que constituyen una fuente pulsada. Hasta ahora analizamos el funcionamiento del transistor llave, el transformador de pulsos y el rectificador de secundario. En este artículo vamos a agregar el oscilador (que en nuestro caso funciona utilizando el mismo transistor llave por tratarse de un circuito auto-oscilante), la etapa de control del período de actividad oregulador del circuito y el medidor de tensión de salida o circuito de medición.
Nuestra fuente se completará así, para que el lector la pueda modificar y reparar a su antojo. Le comentamos que a pesar de tratarse de un dispositivo de estudio puede funcionar perfectamente bien y no debería extrañarle que sea muy similar a circuitos utilizados en modernos videograbadoras y televisores de bajo precio.
Eloscilador de una fuente pulsada es el encargado de generar la señal alterna original de excitación de la base del transistor llave. Ese oscilador puede ser un bloque oscilador separado con sus propios componentes pasivos y activos o puede estar autocontenido en la misma etapa del transistor llave, simplificando el diseño. En el primer caso, la frecuencia de oscilación es más estable; en elsegundo la frecuencia se ve afectada por la regulación; pero como ya vimos en el artículo anterior nuestra fuente era insensible prácticamente a los cambios moderados de frecuencia.
Un oscilador no es más que una variante de un amplificador. Se trata simplemente de un amplificador con realimentación positiva. En efecto, la realimentación negativa reduce la amplificación y la distorsión de unamplificador. La positiva aumenta la amplificación y la distorsión de modo que llegado a un determinado nivel de realimentación, la señal realimentada es mayor que la original y en ese momento se puede asegurar que el fenómeno de la amplificación se realimenta a sí mismo, produciendo una señal de salida, sin necesidad de generar la correspondiente señal de entrada.
¿A qué frecuencia se producirán lasoscilaciones?
Intuitivamente podemos contestar que será a aquella frecuencia en la que la realimentación positiva se hace máxima. En efecto, no puede ser a otra frecuencia; ya que el amplificador no puede oscilar más que a una sola frecuencia, lo hará a aquella que primero cumpla con la condición “de amplificación total mayor a uno”. Si se exagera la realimentación positiva, el oscilador tendrá una formade onda no sinusoidal producto de una elevada distorsión. Pero siempre seguirá oscilando a una sola frecuencia, con un elevado contenido de armónicas, tal que inclusive la señal de salida se puede parecer más a una onda rectangular que a una sinusoidal.
En el caso de las fuentes pulsadas, se busca precisamente que la forma de señal del transistor sea una onda rectangular lo más perfecta posiblepara reducir la disipación por falta de una velocidad de conmutación adecuada.
Con respecto a los bloques de medición de la tensión de salida y de control del período de actividad, debemos aclarar aún en qué basan su funcionamiento. Los osciladores, ya sean autocontenidos o no, se diseñan con un período de actividad propio o intrínseco, superior a lo necesario para establecer la tensión de salidaadecuada en la peor de las condiciones. Es decir, que con la máxima carga y la mínima tensión de entrada, nuestro dispositivo no controlado, debe generar una tensión algo mayor a la correcta. Es decir que al transistor llave le debe sobrar período de actividad.
Las etapas de medición y control deben analizar la tensión de salida y reducir el período de actividad en el valor necesario para...