Fuentes Conmutadas

Para introducirse a las fuentes de alimentación conmutadas, primero cabe comparar brevemente esta fuente con las fuentes lineales. Una fuente lineal consiste en hacer una fuente que entregue mayor tensión de la requerida en la carga, esto se hace poniendo un regulador entre la fuente y la carga que disminuye la tensión de la fuente hasta llegar a la magnitud deseada manteniéndola constante.Funciona esencialmente con un elemento regulador o de control y un elemento de paso, donde este elemento de paso es uno y más transistores que se comportan como resistencias variables y trabajan como amplificadores de corriente, lo cual significa que trabajan en la zona lineal de operación.
Entonces básicamente en la fuente lineal parte de la potencia llega a la carga y otra parte se disipa en calor.El control regulador cumple la función de monitorear la tensión de salida y así controlar el elemento de paso entregándole más corriente cuando este lo necesite para mantener la tensión de salida constante.
La fuente conmutada difiere totalmente de la lineal en cuanto a su principio de control u operación. Esta fuente toma solo la potencia que la carga requiere. Funciona básicamente como uninterruptor de alta velocidad que controla la carga de un capacitor tomando ventaja de la carga que se produce en un inductor de almacenamiento durante este proceso. En este tipo de fuente la acción del interruptor de alta velocidad la realiza un transistor de paso que trabaja solo en las zonas de corte y saturación del transistor y no en la zona lineal. Estos reguladores transforman la tensióncontinua de la fuente en una serie de pulsos con ancho determinado. Luego estos pulsos son integrados y transformados nuevamente en tensión continua. Con la variación en el ancho de los pulsos se puede controlar la tensión de salida.
El control queda a cargo de una etapa denominada “Modulador de Ancho de pulso”, que controla el tiempo que es necesario que conduzca el transistor para mantener la cargadel capacitor de salida constante, esto realizando muestreos con una frecuencia constante de varios kilo-hertz haciéndolo que se vea casi continuo.
Los reguladores conmutados operan de manera que no se desperdicie energía en forma de calor (como sucede en los lineales) y esto hace su eficiencia mayor, por eso se usa el parámetro del tiempo. Así que en pocas palabras su principio de funcionamientose basa en un conmutador que interrumpe el suministro de corriente en la fuente primaria, a intervalos de duración variable con respecto a los de conducción, haciendo que automáticamente el valor medio de la energía conducida coincida con las necesidades de la carga.
Con esta breve introducción es claro que hay una diferencia bastante clara entre una fuente de alimentación lineal y una fuente dealimentación conmutada en cuanto a su principio de operación y funcionamiento. Sus ventajas y desventajas deben ser analizadas por el diseñador a la hora de elegir una de estas dos fuentes para la aplicación deseada, como se verá más adelante.
Para entender mejor el funcionamiento de las fuentes de alimentación conmutadas, se explicará en el siguiente diagrama de bloques básico:

Ya entendidobien el modo de operar tanto de una fuente de alimentación lineal como una conmutada, se puede hacer un análisis o comparación entre las ventajas y desventajas que cada una de estas presenta. Así el diseñador tiene la potestad de elegir cual le conviene y será más apta para sus necesidades.
En las fuentes de alimentación lineales se tienen tres ventajas principales, las cuales son:
1.Tienen un diseño muy simple
2. Poseen un bajo ruido de salida y una respuesta muy rápida. Con esto se puede decir que estas fuentes no producen interferencia.
3. Los costos de los componentes son mucho menores que los de las fuentes conmutadas para potencias menores a 10W.
En cuanto a sus desventajas, podemos empezar mencionando que su tamaño y peso son mayores pues el transformador de baja...