Componentes Esenciales de Fuentes de Alimentación Electrónica
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Transformadores
Reduce la tensión de entrada al valor adecuado para alimentar el equipo electrónico.
Un transformador monofásico dispone de un bobinado primario con un número de vueltas o espiras N1 y un bobinado secundario con un número de espiras N2 arrollado sobre un núcleo magnético.
La relación o cociente del número de espiras de ambos bobinados determina el valor de la tensión de salida V2.
Rectificadores
El rectificador es el encargado de transformar la tensión alterna proporcionada por el transformador a una tensión de una sola polaridad, es decir, siempre positiva. Para ello, se emplean tres tipos de circuitos o configuraciones:
a) Rectificador de Media Onda
Durante el semiciclo positivo de la tensión, el diodo tiene una tensión positiva en su ánodo y negativa en el cátodo, estando en polarización directa, con lo que entra en conducción y deja pasar corriente por la resistencia de carga (Rl).
Cuando tenemos el semiciclo negativo de la tensión de entrada, el diodo está en polarización inversa y no deja pasar corriente a través de la carga Rl (receptor) y, por lo tanto, no hay tensión en sus bornes.
Si se conecta un voltímetro CC en dicha resistencia, este indicará la tensión:
b) Rectificador de Onda Completa
El circuito funciona como dos rectificadores de media onda trabajando alternativamente: el diodo D1 conduce durante el semiciclo positivo de la tensión alterna de entrada, y el diodo D2 durante el otro semiciclo.
De esta forma, la corriente en la carga rectificada circula durante los dos semiciclos de la tensión alterna de entrada.
Comprobamos que el semiciclo negativo de la tensión alterna no queda eliminado, sino que se transforma a positivo en la tensión de carga y la corriente Il circula siempre en el mismo sentido.
c) Rectificador de Onda Completa en Puente de Graetz
Durante el semiciclo positivo de la tensión de red, los diodos D1 y D3 conducen mientras que los diodos D2 y D4 permanecen en corte al quedar polarizados en inversa.
Este proceso produce un semiciclo positivo en la resistencia Rl.
Los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo puesto que quedan en polarización directa mientras que los diodos D1 y D3 permanecen cortados, lo que produce otro semiciclo positivo en la resistencia de carga.
El resultado es una forma rectificada de onda completa en la carga.
Filtro
La utilización de un filtro a la salida del circuito rectificador hace que la tensión sobre la carga deje de ser pulsatoria y pase a ser casi constante.
El filtro por condensador es la forma más simple de obtenerla; consiste en colocar un simple condensador en paralelo con la carga que ha de alimentar.
Estabilizadores
El estabilizador elimina el rizado presente en la tensión de salida del filtro para conseguir una tensión lo suficientemente constante y sin rizado apreciable.
La fuente de alimentación lleva un circuito regulador o estabilizador que permite obtener una tensión prácticamente constante empleando un diodo Zener.
El diodo Zener polarizado en inversa tiene la propiedad que permite obtener en sus bornes una tensión prácticamente constante aunque varíe la corriente.