Martes, 18 Julio 2017 22:29

Introducción a las Fuentes de Poder

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Las fuentes de poder de Corriente Directa son el resultado de la necesidad de tener voltajes de DC, generalmente para operar equipo electrónico, La mayoría de los equipos utilizan fuentes de poder de DC  y requieren que este voltaje sea muy estable sin importar la variación de corriente y/o variaciones en el voltaje de entrada. Esto creo la necesidad de una segunda etapa de la fuente de poder de DC llamada Regulador de Voltaje.

A continuación se muestran dos fuentes de poder de DC no reguladas, un rectificador de onda completa con dos diodos y un rectificador de onda completa con puente rectificador. 

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Fig 1. Fuentes de DC no reguladas

Un regulador de voltaje, si se mira desde el punto de vista de bloque con una entrada y una o varias salidas (ver figura 2) es un dispositivo que no le importa las variaciones en su voltaje de entrada (dentro de cierto rango) o variaciones de corriente de salida, mantiene el voltaje de salida constante. En este caso “constante” quiere decir “dentro de unos límites controlados”.

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Fig 2. El Regulador visto como un bloque funcional

La fuente de poder de la figura 1 no mantiene el voltaje de salida constante porque el voltaje del capacitor depende de la corriente de carga y el voltaje de entrada. Si la corriente de carga varía el voltaje de salida también. Un aumento en la corriente de carga hace que aumente el rizado (“ripple”) AC que resulta de la rectificación de la onda AC de entrada (ver figura 3), debido a que al aumentar la corriente de salida, se descarga mas el capacitor y así baja el voltaje a través del mismo.

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Fig 3. Forma de onda aproximada del voltaje del capacitor de filtro en un rectificador de onda completa.

Debido a que los voltajes requeridos por el equipo electrónico moderno son usualmente bajos (5, 12, 15, 12, 24, 48 VDC etc.) es necesario utilizar un transformador para bajar el voltaje de AC a un nivel adecuado para ser rectificado y que el filtrado sea el correcto para la carga y así maximizar la eficiencia. Si el voltaje de salida es alto, o si se utiliza un regulador por conmutación, entonces se rectifica el voltaje de la línea AC directamente.

Para obtener un voltaje de salida estable, es necesario tener un elemento intermedio entre el rectificador y filtro de la figura 1 y la carga. Para esto conectamos la salida de la fuente de la figura 1 a la entrada del regulador de la figura 2.

El bloque de la figura 2 se puede implementar de varias maneras. Más adelante se describirán varios tipos de reguladores en el orden que han sido usados históricamente.

Hay tres tipos de reguladores: el regulador lineal, el regulador por conmutación y el resonante.

 

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