Fuentes de poder DC

Fuentes de poder DC

Las fuentes de poder las podemos encontrar en la mayoría de aparatos electrónicos ya que son las que proporcionan una alimentación constante al sistema. Desde la fuente mas sencillas, hasta las mas complejas mantienen cuatro bloques principales en el diseño; trasformación, rectificación, filtrado, regulación, aunque el orden puede variar dependiendo del tipo de fuente que se este construyendo.

Trasformación

El bloque de trasformación es el encargado de tomar la señal alterna y reducirla o aumentarla según sea la necesidad de la fuente. Generalmente lo realizamos con un trasformador y una señal alterna como la que encontramos en la red eléctrica de los hogares o empresas. Para saber como funciona mejor este bloque puedes revisar el articulo que hemos realizado explicando el funcionamiento de los trasformadores.

Rectificación

El bloque de rectificación es el que permite tomar la señal alterna del bloque de trasformación y convertirla en una señal DC “Corriente directa”. La forma mas sencilla; Es un rectificador de media onda que consiste en colocar un diodo rectificador que solo estará en conducción mientras que la señal sea positiva; Al ser negativa se comportara como un circuito abierto; Con esto perdiendo la mitad de la señal lo cual para circuitos que tengan bajo consumo no tendríamos problema.

Para circuitos que tengan un mayor consumo y usar el ciclo completo de trasformación es necesario usar un rectificador de onda completa; Que consiste en un puente de cuatro diodos diodos rectificadores; En la parte positiva del ciclo solo se usan dos diodos en conducción; Mientras que los dos restantes permanecen en modo de barrera o circuito abierto. En la parte negativa del ciclo se cambian de estado simultáneamente.

Filtrado

La etapa de filtrado nos ayuda a reducir el rizado que se genera al rectificar la señal; es decir, permite estabilizar el voltaje de la fuente. Este proceso se realiza con uno o varios condensadores que se cargan con el valor máximo de la señal; manteniendo el voltaje en la carga mientras que la señal vuelve a ser máxima. a mayor capacitación del condensador la señal tendrá menor rizado.

En algunos circuitos; Generalmente en los sistemas digitales es recomendable hacer un filtrado independiente; Cuando tenemos motores, bobinas, relevo, u otros sistemas que contengan bobinados o consumos inesperados de corriente; Estos pueden representar un problema en la estabilidad del voltaje en este tipo de circuitos; Teniendo en cuenta que los sistemas digitales son bastante susceptibles a las variaciones de voltaje en su funcionamiento.

Regulación

El bloque de regulación nos permite obtener un voltaje estable si es necesario para el circuito de carga. Al tener un buen diseño en los bloques anteriores incluso puede eliminar el por completo el rizado que se presenta al rectificar la señal AC. Existen varios tipos de circuitos para realizar esta regulación como es; Diodos Zener que son excelentes para cargas que no necesiten mucha corriente. Reguladores de voltaje que son fijos o variables y pueden soportar hasta 3 amperios según su encapsulado. Por PWM (Pulse-Width Modulation) que son muy estables incluso con entradas muy altas de voltaje; o incluso transistorizadas que según su diseño pueden ofrecer características especificas del circuito al que alimenta.

Como dato curioso en relación al voltaje de la señal, la etapa de filtrado siempre presenta un voltaje de salida superior al de entrada. Mas exactamente si tenemos en la salida del trasformador 12 Vac obtendremos un voltaje de 16.9 Vdc a la salida del bloque de filtrado. Esto se obtiene dividiendo el voltaje de entrada en 0.707 y obtendremos el voltaje de salida sin tomar en cuenta la caída en los diodos.

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