Electronica

lntroduccion a las fuentes Conmutadas

1.1. Fuentes Conmutadas

Figura 1

Las fuentes conmutadas fueron
desarrolladas inicialmente para
aplicaciones militares y aerospaciales en
los años 60, por ser inaceptable el peso
y volumen de las lineales, se han
desarrollado desde entonces diversas
topologías y circuitos de control, algunas
de ellas exponemos ya que son de uso
común enfuentes conmutadas para
aplicaciones industriales y comerciales.
1.1 Rectificación y filtro de entrada
Las fuentes conmutadas son convertidores cc-cc, por lo que la red debe ser previamente
rectificada y filtrada con una amplitud de rizado aceptable. La mayoría de las fuentes
utilizan el circuito de la Fig.1 para operar desde 90 a 132 Vac o de 180 a 260 Vac según
sea la posición del conmutador.
En laposición de abierto se configura como rectificador de onda completa obteniéndose
aproximadamente 310 Vcc desde la red de 220 Vac. En la posición de cerrado el circuito
funciona como rectificador doblador de tensión, obteniéndose también 310 Vcc a partir de
110 Vac.
Para evitar sobrecalentamientos los condensadores electrolíticos de filtro (C1 y C2) deben
ser de bajo ESR (baja resistenciainterna) y de la tensión adecuada. Es conveniente
conectar en paralelo con estos otros condensadores tipo MKP para mejor desacoplo de
alta frecuencia de conmutación. Los rectificadores deben soportar una tensión inversa de
600v.
1.2 Pico de arranque
Al arrancar una fuente conmutada, la impedancia presentada a la red es muy baja al
encontrarse los condensadores descargados, sin una resistencia enserie adicional la
corriente inicial sería excesivamente alta. En la Fig.1, TH1 y TH2 son resistencias NTC
(coeficiente negativo de temperatura), que limitan esta corriente a un valor aceptable. Las
fuentes de media y gran potencia disponen de circuitos activos con resistencia limitadora
que se cortocircuita por medio de relés o de conmutadores estáticos cuando ya están los
condensadorescargados. En el caso de las fuentes de AMV se utiliza un transistor MOSFET de potencia.
1.3 Protección contra transitorios
Además del filtrado de ruidos reinyectados a la red que incorporan las fuentes
conmutadas, es aconsejable la utilización de un varistor conectado a la entrada para
proteger contra picos de tensión generados por la conmutación en circuitos inductivos de
las proximidades o portormentas eléctricas.

lntroduccion a las fuentes Conmutadas

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d 2. Tipos
de fuentes conmutadas
Figura 2

Figura 3

Figura 4

lntroduccion a lasfuentes Conmutadas

Figura 5

Figura 6

Figura 7

lntroduccion a las fuentes Conmutadas

Figura 8


2.1 De retroceso (Flyback)
Dada su sencillez y bajo costo, es la topología preferida en la mayoría de los
convertidores de baja potencia (hasta 100 w).
En la Fig.2 se muestran los principios de esta topología de fuente conmutada. Cuando
«T» conduce, la corriente crece linealmente en elprimario del transformador, diseñado
con alta inductancia para almacenar energía a medida que el flujo magnético aumenta.
La disposición del devanado asegura que el diodo «D» está polarizado en sentido inverso
durante este período, por lo que no circula corriente en el secundario. Cuando «T» se
bloquea, el flujo en el transformador cesa generando una corriente inversa en el
secundario que cargael condensador a través del diodo alimentando la carga. Es decir,
en el campo magnético del transformador se almacena la energía durante el período
«ON» del transistor y se transfiere a la carga durante el período «OFF» (FLYBACK). El
condensador mantiene la tensión en la carga durante el período «ON».
La regulación de tensión en la salida se obtiene mediante comparación con una referencia...