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LW1DSE > TECH 15.08.10 22:09l 86 Lines 5068 Bytes #999 (0) @ WW
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Subj: fuentes conmutadas #01
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ÉÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ»
º FUENTES DE ALIMENTACION CONMUTADAS º
º Por Osvaldo LW1DSE º
ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍͼ
En esta serie de art¡culos tratar‚ de difundir someramente el princi-
pio b sico de las fuentes de alimentaci¢n conmutadas. Tratar‚ en lo posible
de reducir la cantidad de matem ticas necesarias para entender los textos, y
los gr ficos ser n aproximados, teniendo en cuenta la limitaci¢n inherente
del c¢digo ASCII correspondiente al c¢digo de p gina CP 437. Apelo, por lo
tanto a la imaginaci¢n del lector para interpretar los mismos. Obviamente,
ser n bienvenidas las sugerencias y correcciones hechas por los colegas radio-
aficionados.
1) Introducci¢n.
La fuente de alimentaci¢n conmutada, (SMPS por sus siglas del ingl‚s
Switch Mode Power Supply) nacen como consecuencia de dos necesidades: reducir
los tama¤os requeridos para la fuente en los distintos tipos de equipos elec-
tr¢nicos, y por otro lado aumentar la eficiencia de las mismas, teniendo en
cuenta prioritariamente los equipos m¢viles y port tiles, alimentados a pilas
o bater¡as recargables, donde los recursos son limitados en duraci¢n y tama¤o.
Por sobre estas dos premisas, sobrevuela, como siempre, el problema de los
costos de fabricaci¢n.
Los reguladores lineales tradicionales, s¢lo pueden entregar tensiones
inferiores a las de entrada, mientras que los conmutados pueden entregar
voltages menores o mayores que los de entrada e incluso de polaridad reversa
con respecto a ‚sta, con la sola diferencia de realinear los mismos
componentes.
Mientras que los reguladores lineales hacen uso de una resistencia
variable (transistor de paso), transformando la diferencia de energ¡a entre la
entrada y la salida en calor; los reguladores SMPS simplemente no utilizan la
energ¡a excedente, por lo cual la temperatura de funcionamiento es siempre
menor y por lo tanto los discipadores son de menor tama¤o que las lineales,
entonces los costos y los tama¤os de los equipos son siempre menores. Por otro
lado, menor temperatura casi siempre implica mayor confiabilidad, y menor
envejecimiento de los materiales.
En las fuentes lineales, en la mayor¡a de los casos, se necesita
reducir la tensi¢n de entrada al regulador, mediante un transformador operado
desde los 50 Hz de la l¡nea de canalizaci¢n. En el caso de necesitar m s de
una tensi¢n de salida, se necesita imperiosamente un regulador por cada una
de ellas con, en todo caso, un devanado independiente para cada salida.
Algunos circuitos antiguos, inclusive utilizaban 2 bobinados para entregar
una £nica tensi¢n de salida, uno de ellos exclusivamente para alimentar al
propio regulador. Dado que el volumen de n£cleo de hierro en un transformador
es inversamente proporcional a la frecuencia, si se aumenta la frecuencia de
trabajo, cae el tama¤o de n£cleo necesario para hacer pasar la potencia nece-
saria para la carga. Al reducir la secci¢n de hierro, simult neamente se
reduce la cantidad de espiras que se tienen que colocar dentro de ‚l, con lo
cual la cantidad de cobre, el peso, y el costo se ven severamente reducidos.
En las SMPS, no siempre es necesario utilizar bobinados independientes, m s
bien son derivaciones en el bobinado; y por otro lado basta un solo regulador
conmutado para generar 4, 5, o m s tensiones bien regualadas por l¡nea y por
carga, como es el caso de las PC y los monitores.
Por otro lado, es bien sabido que para usos de audio, en general se
toman para las capacidades una aproximaci¢n de unos 2000æF por cada amper
de carga, y para usos normales, de unos 1000æF por amper. A medida que los
consumos se elevan para mantener una buena tensi¢n de salida, se hacen
imperiosos enormes capacitores de filtrado. Eventualmente, y en casos
especiales, se recurre al uso de filtros con inductores de entrada, con lo
cual el tama¤o, los costos y el peso son a£n mayores.
Todos estos factores hicieron que se dejen completamente de lado los
reguladores lineales, salvo en casos de regulaci¢n local, en donde las
potencias puestas en juego son de alrededor del watt. Donde las potencias ya
superan los 5 o 10 watt, los costos y los tama¤os hacen injustificable una
regulaci¢n lineal.
Fin de la parte #1.
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º Osvaldo F. Zappacosta. Barrio Garay (GF05tg) Alte. Brown, Bs As, Argentina.º
º Mother UMC æPC:AMD486@120MHz, 16MbRAM HD IDE 1.6Gb MSDOS 7.10 TSTHOST1.43C º
º Bater¡a 12V 160AH. 6 paneles solares 10W. º
º oszappa@yahoo.com ; oszappa@gmail.com º
ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍͼ
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