Qué es una fuente de alimentación : Tipos de circuitos eléctricos
La fuente de alimentación es el componente esencial en cada sistema eléctrico o electrónico. Hay varios requisitos que deben considerarse al elegir una fuente de alimentación exacta como; las necesidades de energía para el circuito o la carga incluyen principalmente el voltaje y la corriente. Las características de seguridad del circuito de alimentación, como los límites de corriente y tensión para proteger la carga, la eficiencia, el tamaño físico y la inmunidad al ruido del sistema. En este artículo, analizamos la definición de una fuente de alimentación, los diferentes tipos de fuentes de alimentación y su funcionamiento. Estas fuentes de alimentación se utilizan principalmente para actividades de medición, mantenimiento, pruebas y ampliación de productos.
¿Qué es una fuente de alimentación?
La fuente de alimentación puede definirse como un dispositivo eléctrico utilizado para dar suministro eléctrico a las cargas eléctricas. La función principal de este dispositivo es cambiar la corriente eléctrica de una fuente a la tensión, frecuencia y corriente precisas para alimentar la carga. A veces, estas fuentes de alimentación pueden denominarse convertidores de energía eléctrica. Algunos tipos de fuentes son piezas separadas de las cargas, mientras que otras están fabricadas dentro de los aparatos que controlan.
Circuito de alimentación
El circuito de alimentación se utiliza en varios dispositivos eléctricos & electrónicos. Los circuitos de suministro de energía se clasifican en diferentes tipos basados en la energía que utilizan para proporcionar a los circuitos o dispositivos. Por ejemplo, los circuitos basados en microcontroladores son generalmente los circuitos de alimentación regulada (RPS) de 5V DC, que pueden ser diseñados con la ayuda de diferentes métodos para cambiar la potencia de 230V AC a 5V DC.
El circuito de alimentación se muestra arriba, y la conversión paso a paso de 230V AC a 12V DC se discute a continuación.
- Un transformador reductor convierte los 230V AC en12v.
- El puente rectificador se utiliza para cambiar AC a DC
- Un condensador se utiliza para filtrar las ondas AC y da al regulador de voltaje.
- Finalmente el regulador de voltaje regula el voltaje a 5V y finalmente, un diodo de bloqueo se utiliza para tomar la forma de onda pulsante.
Diagrama de bloque de la fuente de alimentación
Diferentes tipos de fuentes de alimentación
Los diferentes tipos de fuentes de alimentación se clasifican de la siguiente manera.
1) SMPS- Switched Mode Power Supply
Una fuente de alimentación SMPS o fuente de alimentación para ordenadores es un tipo de fuente de alimentación que incluye un regulador de conmutación para convertir la potencia eléctrica. Al igual que otras fuentes de alimentación, esta fuente de alimentación transmite la energía de una fuente de CC o de CA a las cargas de CC, como un PC (ordenador personal), mientras cambia las características de la corriente y el voltaje. Por favor, consulte este enlace para saber más acerca de Know All about Switch Mode Power Supply
SMPS – Switched Mode Power Supply
2) Sistema de alimentación ininterrumpida
Un SAI (sistema de alimentación ininterrumpida) es un dispositivo eléctrico que permite que un PC siga funcionando durante algún tiempo al perderse la alimentación principal. A este dispositivo también se le da protección contra el flujo de energía.
UPS – Sistema de Alimentación Ininterrumpida
Un SAI incluye una batería para almacenar la energía cuando el dispositivo detecta una pérdida de energía de la fuente principal. Por ejemplo, si está utilizando el PC cuando el sistema de alimentación ininterrumpida detecta la pérdida de energía, entonces tiene que guardar los datos antes de que el SAI (fuente de alimentación secundaria) se descargue.
Cuando se agotan tanto la fuente de alimentación principal como la secundaria, se borran todos los datos de la RAM (memoria de acceso aleatorio) de su PC. Cuando se produce una pérdida de energía, una fuente de alimentación secundaria detiene la pérdida de energía para que no dañe el ordenador personal. Por favor, consulte este enlace para saber más sobre el diagrama del circuito de la fuente de alimentación ininterrumpida y su funcionamiento
3) Fuente de alimentación de CA
Típicamente, una fuente de alimentación de CA adquiere el voltaje de la red eléctrica y el voltaje puede ser elevado o reducido mediante el uso de un transformador a la tensión requerida y algunos de filtrado puede tener lugar. Los diferentes tipos de fuentes de alimentación de CA están diseñados para ofrecer una corriente casi estable, y la tensión o/p puede cambiar en función de la impedancia de la carga. En algunos casos, como la fuente de alimentación es de corriente continua, se puede utilizar un transformador elevador y un inversor para convertirla en corriente alterna. Algunos tipos de alteración de la alimentación de CA no utilizan un transformador.
Fuente de alimentación de CA
Si las tensiones de entrada y salida son similares y la función principal del aparato es filtrar la alimentación de CA. Si el aparato está diseñado para proporcionar energía de reserva, entonces puede denominarse sistema de alimentación ininterrumpida (SAI). En la actualidad, las fuentes de alimentación de CA se clasifican en dos tipos: sistemas monofásicos y sistemas trifásicos. Las principales diferencias entre estos dos son la fiabilidad del suministro. Estas fuentes también pueden ser aplicables para cambiar el voltaje así como la frecuencia.
4) Fuente de alimentación de CC
Una fuente de alimentación de CC es aquella que proporciona un voltaje de CC constante a su carga. En base a su plan, una fuente de alimentación de CC podría ser controlada desde una fuente de CC o desde una fuente de CA como la red eléctrica.
Fuente de alimentación de CC
5) Fuente de alimentación regulada
Una RPS (fuente de alimentación regulada) es un circuito fijo utilizado para cambiar la corriente alterna no regulada en una corriente continua estable.
Aquí el rectificador se utiliza para cambiar la alimentación de CA a CC, y su función principal es dar una tensión estable a un dispositivo o circuito que debe funcionar en un límite particular de la fuente de alimentación. La salida del RPS puede ser cambiante (o) unidireccional, pero siempre DC (corriente continua).
Fuente de alimentación regulada
El tipo de estabilización utilizado puede ser controlado para asegurar que el o/p se mantenga en ciertas restricciones bajo varias condiciones de carga.
6) Fuente de alimentación programable
Este tipo de fuente de alimentación permite el control remoto de su funcionamiento a través de una entrada analógica o de interfaces digitales como GPIB o RS232. Las propiedades controladas de esta fuente incluyen la corriente, el voltaje y la frecuencia. Este tipo de fuentes se utilizan en una amplia gama de aplicaciones como la fabricación de semiconductores, generadores de rayos X, control del crecimiento de cristales, pruebas de aparatos automatizados.
Generalmente, estos tipos de fuentes de alimentación utilizan un microordenador esencial para controlar así como para supervisar el funcionamiento de una fuente de alimentación. Una fuente de alimentación provista de una interfaz de ordenador utiliza protocolos de comunicación estándar (o) propietarios, y un lenguaje de control de dispositivos como SCPI (standard-commands-for-programmable-instruments)
7) Fuente de alimentación de ordenador
La fuente de alimentación de un ordenador es la parte del hardware que se utiliza para cambiar la energía suministrada desde la toma de corriente en energía utilizable para las diversas partes del ordenador. Convierte la corriente alterna en corriente continua
También controla el sobrecalentamiento mediante el control del voltaje, que puede modificarse manual o automáticamente en función de la fuente de alimentación. La PSU o fuente de alimentación también se denomina convertidor de energía o fuente de alimentación.
En un ordenador, los componentes internos como carcasas, placas base, & fuentes de alimentación están disponibles en diferentes configuraciones, tamaños que se conocen como factor de forma. Todos estos tres componentes deben estar bien adaptados para trabajar adecuadamente juntos.
8) Fuente de alimentación lineal
El circuito LPS (fuente de alimentación lineal) o LR (regulador lineal) se utiliza en varios circuitos eléctricos & electrónicos para suministrar la corriente continua a todo el circuito. La fuente de alimentación lineal incluye principalmente un transformador reductor, un rectificador, un circuito de filtro & y un regulador de tensión. La función principal de este circuito es, en primer lugar, reducir la tensión de la corriente alterna y, a continuación, convertirla en corriente continua. Las principales características de esta fuente de alimentación son las siguientes.
- La eficiencia de esta fuente de alimentación oscila entre el 20 y el 25%
- Los materiales magnéticos utilizados en esta fuente de alimentación son el núcleo CRGO o la aleación St.
- Es más fiable, menos compleja y voluminosa.
- Da una respuesta más rápida.
Las principales ventajas de la fuente de alimentación lineal incluyen la fiabilidad, la simplicidad, el bajo coste y el bajo nivel de ruido. Junto con estos beneficios, hay algunas desventajas como
Estas son mejores para varias aplicaciones de baja potencia como resultado cuando se requiere una alta potencia; los inconvenientes se convierten en más claramente. Las desventajas de esta fuente de alimentación incluyen una alta pérdida de calor, tamaño, & bajo nivel de eficiencia. Siempre que la fuente de alimentación lineal se utiliza en aplicaciones de alta potencia; requiere grandes componentes para gestionar la energía.
Así, todo esto es acerca de los diferentes tipos de fuentes de alimentación, y estos están siendo utilizados para proporcionar la fuente de alimentación a diferentes sistemas de manera eficiente. Las fuentes de alimentación son los componentes esenciales de cada sistema para obtener energía eléctrica para el funcionamiento. Por lo tanto, algunas de las consideraciones de una fuente de alimentación como el diseño o el desarrollo son más significativas. Porque día a día la invención de la tecnología, así como las fuentes de alimentación se están incrementando para proporcionar protección a los dispositivos eléctricos y electrónicos.