Una fuente de alimentación es un dispositivo usado para alimentar y proveer de energía a los circuitos de los aparatos electrónicos como pueden ser: televisores, computadoras, impresoras, el cargador de tu celular, diversos electrodomésticos, etc.
La fuente de alimentación se encarga de transformar la corriente alterna de la línea eléctrica comercial que se recibe en nuestros hogares en corriente continua o directa, que es la que utilizan nuestros dispositivos, suministrando los diferentes voltajes requeridos por los componentes, incluyendo usualmente protección frente a inconvenientes en el suministro eléctrico, como la sobretensión o la oscilación en la corriente.
Tipos de fuentes de poder
Existen diferentes tipos de fuentes de alimentación y estas pueden ser fijas o variables cada con sus características, ventajas y desventajas.
Hoy hablaremos sobre los tipos más importantes de fuentes de alimentación:
Fuentes Lineales
Este tipo de fuentes de alimentación tiene la característica de ser simple, ya que usualmente cuenta con cuatro componentes esenciales: el transformador, el rectificador, el filtro y finalmente el regulador.
La corriente seguirá el recorrido entre estos componentes, modificándose en el trayecto. En el inicio, la misma será inestable y cada componente tiene como fin regular la corriente que alimenta a nuestros dispositivos. En la imagen de abajo podremos ver cómo la corriente se ve afectada después de recorrer por cada uno de los componentes.
Partes de una fuente lineal
- Transformador: Es el componente que se encarga de modificar el voltaje de entrada a un voltaje de menor o mayor amplitud en su salida, dependiendo del tipo de fuente a utilizar. Este componente sólo puede trabajar con voltaje alterno y es uno de los elementos principales dentro de la fuente de alimentación.
- Rectificador: Este componente está construido por un puente de diodos, el cual recibe el voltaje del transformador y se encarga de convertirlo en voltaje de corriente directa.
- Filtro: Este componente se encarga de disminuir la variación de voltaje a través de capacitores. Con este filtrado se genera un fenómeno conocido como rizo que ayuda a comprimir y limitar la corriente.
- Regulador: Este componente se encarga de recibir la señal proveniente del filtro para que en la salida se obtenga un voltaje continuo y estable sin importar las variaciones de voltaje. Dependiendo del regulador, será el voltaje de salida.
Fuentes Conmutadas
Las fuentes de alimentación conmutadas son también conocidas como Switching debido al principio de su funcionamiento, ya que se basa en la conmutación de un transistor.
Esta clase de fuente fue desarrollada para solucionar problemas de disipación térmica que poseen las fuentes lineales; aunque más simples, las fuentes lineales cuentan con una regulación ineficiente comparadas con las fuentes conmutativas de potencia similar y por eso son empleadas cuando se requiere un diseño compacto y de bajo costo. La composición de una fuente conmutada cuenta con circuitos complejos y su funcionamiento se divide en bloques.
- Rectificación y filtrado: En este bloque se rectifica y filtra el voltaje de corriente alterna, convirtiéndolo en una señal continua y pulsante.
- Conmutación: Este bloque se encarga de convertir la señal pulsante en una onda cuadrada, la cual es introducida a un transformador. En este bloque existen diferentes tipos de configuraciones como son: Buck, Boost, Buck-Boost.
- Rectificación y filtrado secundario: Se vuelve a rectificar y filtrar la salida del bloque anterior, para poder entregar un señal continua más lineal de mayor estabilidad.
- Controlador: Se encarga de controlar la oscilación de la etapa de conmutación. Este bloque se compone de un oscilador de frecuencia fija, un voltaje de referencia, un comparador de voltaje y un modulador de ancho de pulso (PWM). El modulador recibe el pulso del oscilador y modifica su ciclo según la señal que envía el comparador. Este comparador examina el voltaje de salida de la rectificaron secundaria con el voltaje de referencia.
Partes de una fuente conmutada
A: Rectificador de puente
B: Filtro capacitivo de entrada
C: Transformador
D: Filtro inductivo de salida
E: Filtro capacitivo de salida
