En este artículo te enseñaremos cómo funciona una fuente de alimentación conmutada, incluidos sus componentes y mecanismos. También exploraremos cómo funcionan los transformadores de conmutación, los principios de la tecnología de conmutación y la funcionalidad general de las fuentes de alimentación. Además, analizaremos el consumo de energía de las fuentes de alimentación conmutadas.
¿Cómo funciona una fuente de alimentación conmutada?
Una fuente de alimentación conmutada, también conocida como fuente de alimentación de modo conmutado, utiliza un enfoque diferente en comparación con las fuentes de alimentación lineales. Así es como funciona:
- Conversión de entrada: la entrada de CA se convierte primero a CC mediante un rectificador.
- Conmutación: La tensión continua se enciende y apaga rápidamente mediante un transistor o interruptor. Esta conmutación de alta frecuencia ayuda a regular y transformar eficientemente el voltaje.
- Transformación: el voltaje conmutado pasa a través de un transformador, que aumenta o reduce el voltaje según sea necesario.
- Filtrado y salida: después de la transformación, el voltaje se filtra para suavizar la salida y proporcionar un voltaje CC estable a la carga.
Este método permite que las fuentes de alimentación conmutadas sean más eficientes y ligeras que las fuentes de alimentación lineales tradicionales.
¿Cómo funciona un transformador de conmutación?
Un transformador de conmutación es un componente integral de una fuente de alimentación conmutada. Funciona de la siguiente manera:
- Operación de alta frecuencia: el transformador opera a altas frecuencias debido a la acción de conmutación. Esto permite un transformador más pequeño y liviano en comparación con los utilizados en diseños de baja frecuencia.
- Conversión de voltaje: Cambia los niveles de voltaje del devanado primario al secundario, según la relación de vueltas. Este proceso de transformación ayuda a ajustar el voltaje al nivel deseado.
- Aislamiento: Proporciona aislamiento eléctrico entre la entrada y la salida, lo que mejora la seguridad y reduce el ruido.
¿Cómo funciona el cambio?
El cambio de fuentes de alimentación se refiere al proceso de encender y apagar rápidamente la alimentación. Así es como funciona:
- Control por interruptor: se utiliza un interruptor electrónico (normalmente un transistor) para conectar y desconectar periódicamente la alimentación de entrada al transformador o inductor.
- Modulación de ancho de pulso (PWM): la conmutación está controlada por una señal PWM, que ajusta el ciclo de trabajo (la relación entre el tiempo de encendido y apagado) para regular el voltaje y la corriente de salida.
- Eficiencia: al conmutar a altas frecuencias, el sistema reduce la pérdida de energía, ya que los componentes de conmutación disipan menos calor en comparación con los reguladores lineales.
¿Cómo funciona la fuente de alimentación?
Una fuente de alimentación convierte la energía eléctrica de una forma a otra para alimentar dispositivos electrónicos. Aquí hay una descripción general básica:
- Etapa de entrada: Recibe energía de entrada, que puede ser CA o CC, según el diseño.
- Conversión: la fuente de alimentación convierte esta potencia de entrada en una forma adecuada, a menudo utilizando rectificadores, filtros y transformadores.
- Regulación: Ajusta el voltaje y la corriente para proporcionar una salida estable y confiable, compensando las fluctuaciones y asegurando el correcto funcionamiento de los dispositivos conectados.
- Etapa de salida: la energía regulada luego se entrega a la carga, como una computadora o dispositivo electrónico.
¿Cuánto consume una fuente de alimentación conmutada?
El consumo de energía de una fuente de alimentación conmutada depende de varios factores:
- Eficiencia: Las fuentes de alimentación conmutadas están diseñadas para ser eficientes, logrando a menudo eficiencias del 80 % o más. Esto significa que convierten la mayor parte de la potencia de entrada en potencia de salida utilizable, con pérdidas mínimas.
- Carga: El consumo real también varía con la carga. Cargas más altas darán como resultado un mayor consumo de energía, pero los suministros de conmutación generalmente están diseñados para minimizar el desperdicio de energía.
Esperamos que esta explicación aclare cómo funcionan las fuentes de alimentación conmutadas y los transformadores, cómo funciona la tecnología de conmutación y el consumo de energía típico de estos dispositivos. Comprender estos conceptos puede ayudarle a evaluar y utilizar mejor las fuentes de alimentación en diversas aplicaciones.
