Las fuentes conmutadas
Enviado por carloscianca • 14 de Noviembre de 2012 • Ensayos • 971 Palabras (4 Páginas) • 705 Visitas
Las fuentes conmutadas fueron desarrolladas inicialmente para aplicaciones militares y aerospaciales en los años 60, por
ser inaceptable el peso y volumen de las lineales, se han desarrollado desde entonces diversas topologías y circuitos de
control, algunas de ellas exponemos ya que son de uso común en fuentes conmutadas para aplicaciones industriales y
comerciales.
1.1 Rectificación y filtro de entrada
Las fuentes conmutadas son convertidores cc-cc, por lo que la red debe ser previamente rectificada y filtrada con una
amplitud de rizado aceptable. La mayoría de las fuentes utilizan el circuito de la Fig.1 para operar desde 90 a 132 Vac o
de 180 a 260 Vac según sea la posición del conmutador.
En la posición de abierto se configura como rectificador de onda completa obteniéndose aproximadamente 310 Vcc desde
la red de 220 Vac. En la posición de cerrado el circuito funciona como rectificador doblador de tensión, obteniéndose
también 310 Vcc a partir de 110 Vac.
Para evitar sobrecalentamientos los condensadores electrolíticos de filtro (C1 y C2) deben ser de bajo ESR (baja
resistencia interna) y de la tensión adecuada. Es conveniente conectar en paralelo con estos otros condensadores tipo
MKP para mejor desacoplo de alta frecuencia de conmutación. Los rectificadores deben soportar una tensión inversa de
600v.
1.2 Pico de arranque
Al arrancar una fuente conmutada, la impedancia presentada a la red es muy baja al encontrarse los condensadores
descargados, sin una resistencia en serie adicional la corriente inicial sería excesivamente alta. En la Fig.1, TH1 y TH2 son
resistencias NTC (coeficiente negativo de temperatura), que limitan esta corriente a un valor aceptable. Las fuentes de
media y gran potencia disponen de circuitos activos con resistencia limitadora que se cortocircuita por medio de relés o
de conmutadores estáticos cuando ya están los condensadores cargados. En el caso de las fuentes de AMV se utiliza un
transistor MOS-FET de potencia.
1.3 Protección contra transitorios
Además del filtrado de ruidos reinyectados a la red que incorporan las fuentes conmutadas, es aconsejable la utilización
de un varistor conectado a la entrada para proteger contra picos de tensión generados por la conmutación en circuitos
inductivos de las proximidades o por tormentas eléctricas.
2. Tipos de fuentes conmutadas
Figura 2
Figura 3
Figura 4
2.1 De retroceso (Flyback)
Dada su sencillez y bajo costo, es la topología preferida en la mayoría
de los convertidores de baja potencia (hasta 100 w).
En la Fig.2 se muestran los principios de esta topología de fuente
conmutada. Cuando «T» conduce, la corriente crece linealmente en
el primario del transformador, diseñado con alta inductancia para
almacenar energía a medida que el flujo magnético aumenta.
La disposición del devanado asegura que el diodo «D» está polarizado
en sentido inverso durante este período, por lo que no circula
corriente en el secundario. Cuando «T» se bloquea, el flujo en el
transformador cesa generando una corriente inversa en el secundario
que carga el condensador a través del diodo alimentando la carga. Es
decir, en el campo magnético del transformador se almacena la
energía durante el período «ON» del transistor y se transfiere a la
carga durante el período «OFF» (FLYBACK). El condensador mantiene
la tensión en la carga durante el período «ON».
La regulación de tensión en la salida se obtiene mediante
comparación con una referencia fija, actuando sobre el tiempo «ON»
del transistor, por tanto la energía transferida a la salida mantiene la
tensión constante
...