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Copy of FUENTE DE ALIMENTACION CONMUTADA

Conoceremos el funcionamiento de una fuente conmutada y sus etapas, sin olvidar las diferencias entre esta y la lineal, tomandolas como punto de referencia para hacer una comparacion de ambas fuentes de alimentacion.
by

xXSaorYXx MaCiiaS

on 25 July 2014

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Transcript of Copy of FUENTE DE ALIMENTACION CONMUTADA

Fuente de alimentación
CONMUTADA
DEFINICIÓN DE CONMUTACIÓN
La conmutación es un proceso de direccionar una corriente o interrumpirla si es el caso, este tipo de conmutación se encuentra en muchos dispositivos electrónicos los cuales pueden ser manuales mediante una palanca o componentes como transistores, tiristores, los triac, entre otros. permitiendo así el funcionamiento requerido por el fabricante con respecto a las necesidades de su aparato.
la fuente de alimentación conmutada
es aquella que se encarga de suministrar
la corriente a un aparato electrónico que
en este caso puede ser un computador, tv lcd,entre otros que necesiten también de una fuente conmutada.
QUE ES...
OBJETIVOS
Su objetivo principal es rectificar la corriente de entrada AC Y darle una salida CC/DC que sera la requerida para dicho funcionamiento del aparato.
se dice que es una fuente conmutada ya que su voltaje no es uno solo y a diferencia de la fuente lineal (vista anteriormente en clase) esta fuente conmutada entrega varios voltajes que se requieren para la alimentación de cada una de las etapas del funcionamiento de dicho artefacto.
EJEMPLO
PC, TV LCD, INVERSORES DE PANELES SOLARES, entre otros, requieren de una fuente conmutada ya que esta es mas confiable y además en las nuevas tecnologías se usa mucho debido a su gran ventaja de entregar voltajes variables de manera satisfactoria.
ETAPAS DE UNA FUENTE
LINEAL
TRANSFORMACIÓN:
En esta etapa el anfitrión es el transformador quien con su primer embobinado se encarga de recibir el voltaje de entrada; y el segundo embobinado es el encargado en este caso de reducir dicho voltaje y entregarlo al puente rectificador. todo este proceso se da mediante el fenómeno de inductancia
RECTIFICACIÓN
En esta etapa el principal componente es el diodo quien aparece en puente con otros diodos encargados de recibir la corriente AC que entrega el transformador parcialmente reducida.
lo que hace dicho puente de diodos es imponerse a los ciclos negativos o positivos si así se desea y dejar pasar solo uno para ser entregado a la siguiente etapa
FILTRACIÓN
Esta etapa se encarga de recibir el voltaje y pasarlo de AC a CC dejando así un rizado pulsante e inestable para ser entregado a la siguiente etapa regulación.
REGULACIÓN
La etapa encargada de hacer la regulación tiene como finalidad terminar el proceso como tal de la fuente y adecuarse a las necesidades de dichos circuitos del aparato. Mantiene el nivel de voltaje constante y estabilizado; de esta etapa el anfitrión es el circuito integrado regulador.
ETAPAS DE UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN CONMUTADA
Una fuente de alimentación está dividida en etapas, donde cada una de ellas cumple una función. Las etapas siguientes se explican en el mismo sentido en que pasa la corriente eléctrica:
Etapa de protección
Esta etapa se encarga de proteger la fuente en caso de que ocurra algún problema, ya sea interno o no de la fuente.
Está constituida por un fusible y un termistor.
Etapa de filtro de línea
Su función es eliminar el "ruido" en la red eléctrica. Esta etapa normalmente no da problemas.
Esta etapa la constituye un filtro LC (bobina - capacitor).
Etapa rectificadora de entrada
Está constituida por lo que se conoce como un puente de diodos (circuito conformado por 4 diodos o un integrado), el cual se utiliza como rectificador.
Este componente convierte la onda alterna de entrada en una señal positiva pulsante, este es el primer paso para obtener una señal continua a partir de una alterna
Etapa de filtro de entrada
La conforman dos capacitores electrolíticos.
Estos se encargan de disminuir el rizado de la señal proveniente de la etapa rectificadora, obteniendo una señal casi continua. Para hacer esto, almacenan la carga eléctrica y la entrega cuando es necesario. Cerca de los condensadores hay una resistencia de potencia, a la cual se la conoce como bleeder. Cuando se apaga la PC, esta resistencia descarga lentamente los capacitores para prevenir posibles roturas de éstos.
Etapa conmutadora
Está constituida por los 2 dispositivos que le confieren a la fuente el sobrenombre de switching o conmutada: 2 transistores de potencia.

Estos dispositivos se encargan se convertir la señal casi continua proveniente d elos capacitores nuevamente en una señal alterna, pero con una frecuencia mayor (50hz de la red eléctrica en aproximadamente 18000 hz).
Etapa transformadora
Está constituida por un transformador (o Chopper), este transformador tiene varios bobinados para generar las diferentes tensiones de la fuente de alimentación.

Otra función que cumple es la de separar eléctricamente a las etapas de entrada de las de salida, siendo un acople de éstas del tipo magnético.
Etapa rectificadora de salida
Debido a que el transformador entrega una corriente alterna, pero con alta frecuencia, y se tiene que entregar una corriente continua, no se usan diodos normales sino que se utilizan dispositivos conocidos como dobles diodos o diodos de potencia.

Aquí existen tantas etapas como voltajes se entregan: una para 12V y otra para 5V (tanto positivos como negativos). La salida de esta etapa es casi una señal continua pura
A diferencia del filtro de entrada, aquí no se utilizan sólo capacitores, sino también bobinas (filtro LC) debido a que tiene una mejor respuesta en el manejo de grandes corrientes (cercanas a los 12 - 15 Amperios). Su implementación se hace necesaria debido a los tiempos de recuperación de los diodos utilizados en la etapa anterior, los cuales impiden obtener una salida continua perfecta en la etapa anterior, cosa que si se logra en esta etapa. De aquí salen ya las tensiones de trabajo de la fuente (5 y 12V)
Etapa de filtro de salida
Etapa de control
Por último, esta etapa se encarga de verificar el trabajo de la fuente, Esta etapa tiene su centro en el circuito integrado TL494 (o DBL494) el cual es un modulador de ancho de pulso.

Este integrado regula la velocidad de conmutación d elos transistores switching, de a cuerdo a la corriente que exija a la fuente en un momento dado; asimismo, de esta etapa, sale una señal denominada Power Good (el cable naranja en las fuentes AT y el gris en las ATX) cuyo valor normal es 5V. Esta señal va directamente a la placa madre. En caso de ocurrir alguna falla su valor desciende a 0V; esta señal es el pulso de la fuente, la placa madre lo toma como referencia y en caso de problemas, corta automáticamente el suministro de energía a todos los dispositivos conectados a ella para evitar un posible daño a los mismos.
TERMISTORES
Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura.
Existen dos tipos de termistores:
NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo
DIFERENCIAS ENTRE LA FUENTE CONMUTADA Y LA LINEAL
Simplicidad de diseño.
Operación suave y capacidad de manejar cargas.
Bajo ruido de salida y una respuesta dinámica muy rápida.
Para potencias menores a 10W, el costo de los componentes es mucho menor que el de las fuentes conmutadas.

cada regulador lineal puede tener sólo una salida. Por esto, para cada salida regulada adicional necesaria, deberá incrementarse el circuito de potencia.

tienen una eficiencia del 30 al 60%. Esto significa que por cada Watt los costos se irán incrementando

FUENTE LINEAL
FUENTE CONMUTADA O SWITCHEADA
La eficiencia de las fuentes conmutadas está comprendida entre el 68 y el 90%. Esto hace reducir el costo de los dispositivos de potencia. Además, los dispositivos de potencia funcionan en el régimen de corte y saturación, haciendo el uso más eficiente de un dispositivo de potencia.
Debido a que la tensión de entrada es conmutada en un forma de alterna y ubicada en un elemento magnético, se puede variar la relación de transformación pudiendo funcionar como reductor, elevador, o inversor de tensión con múltiples salidas.
No es necesario el uso del transformador de línea, ya que el elemento magnético de transferencia de energía lo puede reemplazar, funcionando no en 50/60 Hz, sino en alta frecuencia de conmutación, reduciendo el tamaño del transformador y en consecuencia, de la fuente; reduciendo el peso, y el coste.
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