Fuentes de alimentación y rectificación

Las funciones de una fuente

Una fuente típica adapta tensión, rectifica, filtra y regula. Cada bloque resuelve algo distinto: el transformador no rectifica; un puente no regula; un condensador no mantiene la tensión indefinidamente. Una fuente para un transceptor debe entregar la tensión, polaridad y corriente que exige el equipo, con rizado y ruido adecuados. Una especificación de pico breve no garantiza servicio continuo con esa corriente.

Media onda y onda completa

Un diodo en serie con una carga produce rectificación de media onda. Un puente de cuatro diodos aprovecha ambos semiciclos y conduce mediante dos diodos por trayectoria. La onda completa también puede lograrse con dos diodos y un secundario con toma central. En media onda el rizado fundamental tiene la frecuencia de red; en onda completa, el doble. El condensador se carga cerca del pico y se descarga entre crestas entregando corriente a la carga.

Pico, salida y tensión inversa

El pico de una sinusoide es √2 veces su valor eficaz. La caída de los diodos reduce la tensión disponible; además hay variación con la carga. La tensión inversa máxima sobre cada diodo depende de la topología. En un rectificador con toma central y filtro capacitivo puede acercarse a dos veces el pico de medio devanado; no transfieras esa cifra directamente al puente. Para elegir componentes se incluyen variaciones de entrada, transitorios, temperatura y márgenes.

Filtro y rizado

Para descarga aproximadamente lineal y rizado pequeño, ΔVpp ≈ I/(frizado C). Aumentar C reduce rizado ideal, pero aumenta los picos de recarga y la corriente inicial. El condensador debe soportar tensión, corriente de rizado y temperatura. Las combinaciones RC, LC y π ofrecen diferentes compromisos de caída, rechazo y tamaño. Una bobina limita cambios de corriente; un condensador desvía componentes alternas, según su impedancia y la frecuencia.

Regulación lineal y conmutada

Un regulador lineal disipa aproximadamente (Vin−Vout)I; necesita margen de entrada y refrigeración. El mínimo del valle de rizado debe superar el requisito del regulador, no solo el promedio. Una fuente conmutada regula mediante conmutación y almacenamiento de energía; puede ser eficiente, pero exige filtrado y montaje para no introducir interferencia. La regulación de línea mide respuesta a cambios de entrada; la de carga, a cambios de consumo.

Protección y diagnóstico

Distingue sobrecorriente, cortocircuito, inversión de polaridad y sobretensión: un fusible no resuelve todas. Si la tensión cae al transmitir, mide en los bornes de la fuente y luego en los del equipo; el cable puede producir la caída. Un zumbido puede indicar rizado; un ruido que cambia con frecuencia puede proceder de conmutación. Los condensadores pueden conservar carga. Los ejemplos son de cálculo y no instrucciones para trabajar sobre la red domiciliaria.

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