Fuentes de Alimentación: Componentes, Etapas y Funcionamiento en Sistemas Electrónicos

Fuentes de Alimentación: Componentes, Etapas y Funcionamiento

Las fuentes de alimentación son las encargadas de proporcionar la energía necesaria para el funcionamiento de todo el sistema electrónico para el que trabajan, con el voltaje nominal y la intensidad máxima adecuados.

Etapas de una Fuente de Alimentación

A continuación, se describen las etapas típicas de una fuente de alimentación:

• Transformación de potencias: Se refiere a la toma de energía de la red de suministro eléctrico. Como esta tiene unos valores de tensión muy altos para la mayoría de los circuitos electrónicos, se requiere un transformador para reducirlos a niveles manejables.
• Rectificación: En esta etapa, se realiza la conversión de corriente alterna a continua. La corriente entregada por el transformador pasa por un rectificador que elimina los semiperiodos negativos.
• Filtrado: Tras el proceso de conversión, es necesario eliminar, en la medida de lo posible, el resto de componente alterna fluctuante que pudiera causar daños.
• Circuitos de regulación o estabilización: Estos circuitos se encargan de mantener una estabilización constante del voltaje y la intensidad de salida.
• Circuitos de protección: Actúan en caso de que ocurra una avería en la fuente de alimentación o en el circuito electrónico al que suministra potencia.

Etapa Rectificadora de Media Onda

En esta etapa, se necesitan componentes que permitan el flujo de la corriente en un solo sentido, bloqueándola en sentido contrario. Estos componentes son los diodos semiconductores.

El rectificador de media onda se caracteriza por eliminar un semiciclo de la tensión alterna que se aplica en su entrada.

Etapa Rectificadora de Onda Completa

La rectificación de onda completa, también llamada de doble onda, consigue que los dos semiperiodos de la tensión alterna aplicada a la entrada pasen a la salida con la misma polaridad.

Etapa de Filtrado

El coeficiente que define la eficiencia del filtrado se denomina factor de rizado (Fg). Se define como la relación entre el valor eficaz de la tensión de rizado y el valor medio o componente de continua de la tensión de salida.

Reguladores Integrados

Los reguladores integrados son componentes clave en las fuentes de alimentación. A continuación, se describen sus características principales:

• Voltaje de entrada máximo y mínimo: El fabricante suele indicar la mínima tensión requerida para un correcto funcionamiento del regulador. Esta suele ser unos 2V por encima de la tensión de salida.
• Máxima corriente de salida: Es la máxima corriente que puede suministrar el regulador sin que la tensión de salida varíe ni el regulador sufra daños.
• Tensión de salida: Son los valores mínimos, máximos y nominales entre los que puede variar la tensión de salida para unas determinadas condiciones de temperatura, tensión y corriente.
• Intensidad de reposo: Es la parte de la corriente de entrada que no circula por la carga.
• Regulación de línea: Es el cambio que se produce en la tensión de salida para una determinada corriente de salida.
• Regulación de carga: Es el cambio que se produce en la tensión de salida cuando varía la intensidad por la carga del valor mínimo al máximo.
• Máxima potencia disipable: Es la máxima potencia que el dispositivo puede disipar, especificada con y sin disipador.