Curso fuentes de poder

Curso fuentes de poder.



1. Observación en la regulación de continua

Capítulo siguiente: 2 - El filtro

Esta etapa requiere estabilidad, alrededor del 5%, por lo que se hace necesario el uso de un elemento de paso que posibilite obtener ese voltaje a su salida independientemente de la variación de amplitud de la tensión continua en su entrada. Sin embargo como esta tensión de entradamínima debe asegurarse para el peor momento de operación, el cual sería cuando se registra la mínima tensión de entrada con el pico inferior de ripple para la máxima corriente de consumo, en operación normal la caída de voltaje entrada-salida es muy elevada, y por este motivo el regulador consume más energía que la que consume el sistema. Por esta razón, en una fuente con tensión de entrada "fija"es raro poder obtener un rendimiento mayor a 40% mediante un regulador lineal.


2. El filtro

Capítulo anterior: 1 - Observación en la regulación de continua
Capítulo siguiente: 3 - Principio del funcionamiento del filtro

Como la tensión de salida viene acompañada por fluctuaciones que debemos eliminar, también llamado ripple, es necesario eliminarlas por medio de un filtro.
Tipos deFiltro:
- Filtro capacitivo. El capacitor se opone  a todas las variaciones de tensión  pero tiene el inconveniente de que en los instantes de encendido, cuando se encuentra descargado, el pico de corriente que toma para cargarse puede alcanzar valores considerables. Bajo este criterio, para disminuir las fluctuaciones de la tensión de salida se necesita elevar la capacidad con lo cual aumenta laamplitud de los picos de corriente. En contraparte, disminuyendo la capacidad aumenta el ripple, disminuyen los picos de corriente generados por los capacitores, y a mayor carga también aumenta el valor del ripple, con lo cual no logramos el objetivo de reducir las fluctuaciones de la tensión de salida.
- Filtro resistivo-capacitivo. En este caso, la resistencia limita el pico de corrienteproducido por el capacitor pero disipa potencia haciendo disminuir el rendimiento.
- Filtro inductivo. La bobina se opone a las variaciones de corriente pero no a las variaciones de tensión. Generalmente se coloca un diodo, entre la salida del transistor de conmutación y el filtro, el cual actúa de protección contra sobre tensiones para el transistor.
- Filtro inductivo-capacitivo. En este caso tenemosoposición a las variaciones de tensión y de corriente y por este motivo es el utilizado en la fuente switching (conmutada).

3. Principio del funcionamiento del filtro

Capítulo anterior: 2 - El filtro
Capítulo siguiente: 4 - Regulación de la fuente switching

Durante el tiempo tOFF cuando el transistor se bloquea (estado OFF) el que alimenta al resistor Ro es el capacitor C, por lo tantose descarga. Es evidente que durante el tiempo tON cuando conduce el transistor (estado ON), el capacitor se carga. Todo esto nos dice que la corriente que circula por la bobina L debe crecer, durante el tiempo tON, desde el valor de la corriente mínima hasta un valor de corriente máxima y bajar nuevamente, tal como vemos en la figura 1.
                              [pic]
Figura 1.Comportamiento de una fuente swithing con filtro LC.
Vo : Tensión continua en la carga
V max: Tensión  máxima de pico
Vr: Tensión de ripple (pico a pico)
                               [pic]
El ripple de la misma , está dada por la variación de tensión sobre el capacitor C, desde un valor V max a un V min durante el tiempo de descarga T/2.
Esta variación de tensión la llamaremos tensión de ripple de picoa pico Vr .
Si T/2 representa el tiempo total de no conducción (estado OFF), el capacitor presenta una descarga constante de valor medio Io, es decir, el mismo perderá una carga de:
                                       [pic]
Sabiendo que la capacidad de un capacitor se define como: 
                                                [pic]
Donde:
Q: Carga almacenada en (Cb).
V: Tensión...