Fuente Conmutada

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE
MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERIA

DISEÑO DE FUENTES DE
CORRIENTE DIRECTA

AUTOR: ING. JESÚS MARÍA FRANCISCO HERNÁNDEZ
MORALES

1

FUENTES DE CORRIENTE DIRECTA

Capítulo 1 .- FUENTE CD EN GENERAL
∗
∗
∗

Todas las fuentes de C.D. constan de las siguientes secciones :
Rectificación
Filtrado
Regulación

Rectificación
La rectificación se lleva a cabo mediante el uso deun transformador y uno
o más diodos , los cuales hacen que de una señal de C.A. se pueda producir una
señal de bajo voltaje de C. C. .
Transformador
El transformador es un dispositivo que consta de un circuito magnético y de
dos o más embobinados , la función del transformador es la de reducir el voltaje
de C. A. de la línea a niveles que puedan ser manejados por circuitos electrónicos
. La formacomo se lleva a cabo , es gracias a la propiedad de la fuerza
electromotriz ( FEM;) , la cual se describe con la siguiente ecuación:
FEM(rms)= 4.44 fN φmax

Como podemos observar la FEM es proporcional al número de vueltas de
una bobina (N) , a la frecuencia de operación (f) que es de 60 Hz y al flujo
magnético máximo ( φmax ) del circuito magnético . Dado que los embobinados de
un transformadorestán montados sobre el mismo circuito magnético , el flujo φ en
ambos es el mismo de manera que :
Vp Vs
=
Np Ns

De lo cual
Vs = Vp

Ns
Np

La relación de voltaje en un transformador depende de la relación de
vueltas en el primario Np y el secundario Ns . Tomando en cuenta que el primario
será por donde se alimenta al transformador y el secundario por donde se desea
alimentar al circuito , dadoque el transformador puede funcionar indistintamente
en ambos sentidos . Aparte debemos mencionar que la eficiencia de un
transformador esta por arriba del 90% con lo cual las pérdidas de potencia son
mínimas y además funciona como aislador entre la línea de alimentación y el
circuito .

Ing. Jesús María Francisco Hernández Morales

FUENTES DE CORRIENTE DIRECTA

Por lo general, la información queproporciona el fabricante a cerca del
voltaje de un transformador es RMS lo cual nos indica que el voltaje pico de dicho
valor será :

Vpico = V (rms) 2
Diodos
El diodo es un elemento semiconductor, cuya función es “rectificar “ el
1
voltaje de C. A. que entrega el transformador , el principio de operación de un
diodo es el siguiente :al aplicar un voltaje a las terminales del diodo creamos unapolarización en el mismo , cuando esta es directa es decir el voltaje aplicado al
ánodo es más positivo que al del cátodo el diodo conducirá la corriente a través
del dispositivo con dirección ánodo - cátodo . Cuando la polarización sea inversa ,
es decir , el voltaje aplicado al cátodo sea mayor que al del ánodo el diodo NO
CONDUCE.

El diodo se utiliza para rectificar a la señal y dependiendo de laonda de la
salida tenemos dos configuraciones :
1.
2.

Rectificador de media onda
Rectificador de onda completa

Rectificador de media onda
En esta configuración el diodo solo permite el paso de medio ciclo de la
señal de alimentación y dado que solo se puede rectificar medio ciclo ú onda se le
denomina rectificador de media onda.

1

En algunas aplicaciones de alto voltaje no se utilizatransformador, sin embargo , en estos casos se carece de
aislamiento entre el circuito y la línea.

Ing. Jesús María Francisco Hernández Morales

FUENTES DE CORRIENTE DIRECTA

Rectificador de media onda

Para este circuito la onda de salida será de la siguiente forma:

Forma de onda de un rectificador de media onda.

Para este rectificador su voltaje de rizo se calcula :

Vrmo =

Vr (rms)
0.385Vm
*100 == 121%
Vcd
0.318Vm

Esta configuración ofrece una eficiencia de conversión por debajo del 50%
y solo es recomendada para aplicaciones de baja demanda de corriente.

Ing. Jesús María Francisco Hernández Morales

FUENTES DE CORRIENTE DIRECTA

Rectificador de onda completa.
En esta configuración se aprovechan los dos semiciclos de la señal y de
esta manera la eficiencia de conversión se aumenta....