fuente conmutada

INTRODUCCIÓN
Tanto los equipos electrónicos de consumo como otros dispositivos industriales poseen circuitos cada vez más complejos, de más alto rendimiento y de reducido tamaño, lo que lleva a un aumento de la integración hasta en la fuente de alimentación. Las fuentes de alimentación han seguido este camino, permitiendo el diseño de circuitos cada vez más confiables por medio del uso de la“conmutación” para mejorar el rendimiento. De esta manera, las fuentes de alimentación conmutada también han evolucionado y hoy están presentes en la mayoría delos equipos electrónicos. Una fuente de alimentación, es todo sistema que adapta la energía disponible (la red eléctrica general-mente) a las necesidades de un equipo. Toda fuente de alimentación debe cumplir las siguientes tareas:
-Rectificación y Filtrado: Conversión de una tensión alterna en una continua.- Estabilización: Minimización sobre la tensión de salida de las irregularidades producidas en la red (cortes de energía, variaciones de tensión, etc.) y en la carga. - Control: Establecimiento de los parámetros que se deben presentar a la carga.Existen fuentes de alimentación lineales que se caracterizan por utilizar como elemento de control, un transistor en serie con la carga, que disipa una potencia igual al producto de la diferencia de tensión entre la entrada y la salida, multiplicado por la corriente de carga máxima. Esto significa que la regulación se consigue con un bajo rendimiento, ya que el transistor debe disipar la energíaque no con sume la carga, provocando pérdidas elevadas que hacen que el rendimiento sea bajo. Para minimizar las pérdidas y así tener un rendimiento mayor, se coloca en la entrada de la fuente lineal un transformador reductor de la tensión de red, para que la tensión aplicada al transistor regulador se acerque a la de salida (figura 1).Otra forma de aumentar el rendimiento y así no tener que usartransformadores grandes y pesados es mediante el empleo de fuentes de alimentación con-mutadas que utilizan un transistor de potencia en conmutación. De esta forma la potencia disipada en el transistor es muy inferior a la disipada en las fuentes lineales (figura 2).En estas fuentes, cuando el transistor está bloqueado, la corriente a través de él es prácticamente nula y en estado de saturación. Lacaída de tensión en sus terminales es pequeña, con lo cual en todo momento la potencia disipada en el transistor conmutador es muy baja.

FIGURA 1
FIGURA 2

En estas fuentes, la tensión de red se rectifica y filtra directamente (sin el uso de un transformador), posteriormente se “muestrea” o conmuta mediante el transistor conmutador y por medio de un filtro L-C se obtiene el nivel medio dela onda pulsada. Algunas fuentes conmutadas poseen un transformador que adapta la tensión pulsada a un nivel más adecuado, aunque su uso no es siempre necesario.





MARCO TEÓRICO
Debido a la continua integración de componentes y el afán de “empequeñecer todo” lo más posible, de los transformadores de tensión siempre han sido los componentes pasivos más fáciles de acomodar dentro de losequipos electrónicos. Si se tiene alguna noción de electromagnetismo, se podrá comprender fácilmente el funcionamiento de uno de estos “monstruos” de cobre y acero.
Básicamente consta de dos bobinas totalmente aislantes entre si a través del cuerpo de hierro dulce, una llamada primaria y otra secundaria. La primera es la que recibe la corriente de entrada que proviene de la red y la induceelectromagnéticamente a la secundaria que es la que entrega la tensión reducida y la intensidad aumentada al equipo eléctrico. Pues bien, en este fenómeno, interviene la frecuencia de entrada de la red, que doy por supuesto que todos sabemos que estamos hablando de corriente alterna.
Continuación damos algunas características que diferencian a las fuentes conmutadas de una fuente lineal o regulada...