Principios Básicos Sobre Fuentes De Alimentación; Fuentes De Alimentación Lineales; Fuentes De Alimentación Conmutadas; Modo De Funcionamiento En Paralelo Y En Serie - R&S HAMEG HM7042-5 Manual

Principios básicos sobre fuentes
de alimentación
Fuentes de alimentación lineales
Fuentes de alimentación con una regulación lineal tienen la
ventaja de tener una salida de tensión muy constante, incluso
cuando hay grandes variaciones de tensión de red o de cargas
en la salida. La ondula remanente se sitúa en los equipos de
alta gama alrededor de 1 mV
desapreciada por este motivo. Las fuentes de alimentación line-
ales generan unas interferencias inapreciables en comparación
a las fuentes de alimentación pulsadas.
El transformador de red convencional sirve para separar gal-
vánicamente el circuito primario (tensión de red) del circuito
secundario (tensión de salida). El rectifi cador posterior genera
una tensión contínua sin regulación. Unos condensadores an-
teriores y posteriores a la unidad de regulación, amortiguan
variaciones en el con-sumo actuando como estabilizadores.
Como unidad de regulación se utiliza un transistor. Una tensión
de referencia de elevada precisión se compara en analógico
con la tensión de salida. Este tramo de regulación analógica
es muy rápido y permite obtener tiempos de regulación cortos
al variar las magnitudes de salida.
Red Transformador Rectifi cador
Tensión
B1
alterna
TR1
C1
REF
Fuentes de alimentación conmutadas
Fuentes de alimentación conmutadas son más efi cientes que
fuentes reguladas de forma lineal. El elemento de regulación
(transistor) de la fuente lineal se sustituye por un conmutador
(transistor de conmutación). La tensión rectifi cada se „trocea"
correspondiendo a la potencia de salida precisada por la fuente.
La magnitud de la tensión de salida y la potencia transmitida se
puede regular mediante el tiempo de activación del transistor
conmutador. Esencialmente se diferencia entre dos tipos de
fuentes conmutadas:
a) Fuentes conmutadas por el primario, cuyas tensiones de
red de entrada se rectifi can. En base a la tensión superior,
sólo se precisa una capacidad de entrada pequeña. La energía
Transformador
Transistor de
Rectifi cador
de AF
conmutación
de red
B
Tensión
alterna
Malla de aislamiento
Separación de potenciales
GND
P r i n c i p i o s b á s i c o s s o b r e f u e n t e s d e a l i m e n t a c i ó n
e incluso inferior y puede ser
rms
Regulador
Regulador analógico
OPVA C2
Tensión de referencia
GND
Rectifi cador Filtro
Salida
Regulador
OPVA
OC
acumulada en el condensador, es proporcional al cuadrado de
la tensión de entrada, siguiendo la ecuación:
E = ½ x C x U²
b) Las fuentes conmutadas por el secundario reciben su
tensión de entrada para el regulador de conmutación, de un
transformador de red. Esta, se rectifi ca y se fi ltra con capaci-
dades correspondientemente más elevadas.
Transformador
de red
Rectifi cador
Tensión
alterna
TR
Ambos sistemas tienen en común, en comparación con una
regulación contínua, una complejidad superior en circuitería
y una efi cacia que sube hasta el 70% a 90%. Al conmutar con
frecuencias superiores, se obtienen volúmenes menores en
los transformadores y en las bobinas utilizadas. El núcleo y la
cantidad de espiras de estos elementos, se reduce al aumentar
la frecuencia. Al aumentar la frecuencia de conmutación se re-
duce también la carga Q, que deberá ser cargada y descargada
en cada periodo, con corriente alterna constante „I" (rizado de
corriente), y se precisará una capacidad de salida menor. Al
mismo tiempo, aumentan las pérdidas por conmutación en el
transistor y en los diodos. Las pérdidas por magnetización au-
mentan y con ello también los esfuerzos para fi ltrar los ruidos
Salida
de alta frecuencia.
D Q
Tensión
contínua
D I
T
2

Modo de funcionamiento en paralelo y en serie

La condición para poder utilizar estos modos de funcionamiento
es que las fuentes de alimentación correspondientes estén
diseñadas para poder trabajar en modo paralelo y/o en modo
serie. Las fuentes de alimentación de Hameg están diseñadas
para esa función. Las tensiones de salida que se desean com-
binar, son normalmente independientes. Entonces se pueden
unir las salidas de una fuente de alimentación con las salidas
de una segunda fuente de alimentación.
Modo de funcionamiento en serie
Tensión
contínua
GND
Transistor de
conmutación
Filtro
D T
Regulador
GND
OPVA
1
T
D Q
2
Reservado el derecho de modifi cación
Salida
Tensión
contínua
GND
45