Fuentes de Alimentación Conmutadas

Fuentes de Alimentación Conmutadas

abril 27, 2019 0 Por ealacer

INTRODUCCIÓN

Abra cualquier equipo de electrónica con potencias consumidas de cualquier nivel, desde 10W hasta 1kW y con tensiones de salida desde 5 hasta 200V y se va a encontrar con una hermosa fuente pulsada clásica con su transformador de ferrite y sus filtros de línea para evitar la irradiación de interferencias y la captación de pulsos que podrían quemar materiales de la fuente.

Salvo una fuente de un amplificador de potencia de audio de cualquier tipo, es decir tanto analógico como digital. Allí junto al equipo digital más moderno va a encontrar un bruto transformador de 50 ó 60Hz con la clásica laminación E y I que muchas veces pesa 20 o 30 kg y que tiene una potencia de pérdida proporcional a su peso. Un verdadero desperdicio de energía incompatible con

las épocas “verdes” que estamos viviendo. La mayoría de los equipos tienen un con-

sumo máximo y un mínimo que difieren poco entre sí. Por ejemplo un TV de 20” puede consu-

mir 50W sin brillo y sin volumen y 80 con máximo brillo y volumen. La relación de consumos es de solo 80/50 = 1,6 veces es decir de 1 a 1,6 o un 60% de la mejor a la peor condición. La fuente tiene que adaptar- se a este hecho, pero es una adaptación mínima fácil de lograr.

Un equipo de audio analógico o digital tiene un consumo mínimo casi despreciable.

Por ejemplo la corriente de polarización del par de salida que se puede estimar en

20mA para un equipo de 50W por canal. Un equipo de esta potencia con un altavoz de 8 tiene una fuente que puede calcularse del siguiente modo:

P = E.I = 50W

como:

I = E/R

50W = E.E/R

o sea:

E 2 /R = 50W

De aquí se deduce que con un parlante de

8 Ohm será:

E 2 = 50W . 8 = 400V 2

por lo tanto:

E = 20V

Como se trata de una tensión eficaz, el

valor de pico será de:

Vp = Vef x 1,41 = 20V x 1,41 = 28,2V

Haciendo números redondos sería una fuente de 30V. Por eso la potencia en reposo sería de 30V . 0,02A = 60 mW contra 50W a plena salida; todo ello considerando un sistema sin perdidas. Para sacar cuentas redondas digamos que de 60mW a 60W que significa una variación de 1.000 veces del consumo de fuente. Es decir que nuestra fuente tiene que regular casi desde consumo nulo hasta 2A porque (30V . 2A) dan 60W, con una entrada de 180V a 240V de CA (por llave, habría que convertir nuestra fuente de 220V en una fuente de 110V si queremos una fuente universal). Hacer una fuente que varíe de 30W a60W y que entregue 30V no es ningún problema, pero que regule entre circuito abierto (corriente igual a cero) y 60W ya no es tan fácil porque es una carga demasiado variable y la salida tiende a embalarse cuando la fuente está sin carga. Como esto es casi una imposición vamos a tratar de explicarlo con una simulación y a ver cómo lo podemos solucionar.