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¿COMO CONSEGUIMOS LAS TENSIONES CONTINUAS NECESARIAS PARA NUESTRO ORDENADOR? (PODRIA SER

PARA OTROS APARATOS).

PUES MEDIANTE “LA FUENTE DE ALIMENTACION”

Como hemos dicho necesitamos tensiones continuas de valores bajos para alimentar a los circuitos y componentes electrónicos que tenemos, entonces ¿que tendríamos que hacer?, pues convertir la corriente alterna de 220v a estos valores, mediante lo que se llama una fuente de alimentación, y ahora vamos a describir el funcionamiento de una de tecnología estándar. Mas adelante una vez descrita la “simple” veremos cómo funcionan las más complejas.

FUENTE DE ALIMENTACION “SIMPLE” CON TRANSFORMADOR DE NUCLEO DE HIERRO.

Si tenemos 220v ~ (alterna) y necesitamos tensiones de cómo máximo 12v ═ (continua), lo

primero que tenemos que hacer es adecuar el valor de la red al que necesitamos, ósea, pasar

de 220v ~ a 12v ~, una vez que tenemos los 12v~ necesitaremos pasarlos a 12 v pero de

corriente continua (12v ═) a esto se le llama rectificar la corriente, después “afinar” que se le llama filtrar la corriente continua para que sea la corriente continua lo más pura posible, regular esta corriente para que sea lo mas exacta posible y luego tendremos que obtener el resto de tensiones continuas necesarias también lo mas filtradas posible.

Transformar seria pasar de una tensión, a la deseada en corriente alterna y se consigue con el transformador.

Rectificar es separar de los ciclos de la corriente alterna los semiciclos que son positivos de los negativos y esto se hace con unos componentes electrónicos llamados diodos.

Filtrar es que esos “rizos” que aparecen después del rectificado se aplanen cada vez mas, y eso se consigue mediante unos componentes denominados condensadores.

Los REGULADORES DE TENSION son unos componentes electrónicos que tienen unas patillas por donde entra y sale la corriente, en la entrada podemos tener 15 voltios y a su salida 12v siempre, o depende del regulador podrá dar 5v, 3v, -12v, -5v etc. etc. se les denomina normalmente con cifras el 7812 nos daría 12v+. En general los 78xx darían tensiones positivas y los 79xx negativas (los dígitos escritos como xx, se sustituirían por el valor deseado).

J. VILLARREAL

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Si quisiéramos obtener con este tipo de técnica, las tensiones de 12 v, -12v, 3v,5v, y -5v tendríamos que tener un transformador con una salida simétrica en el secundario de 12 voltios, ósea 12 voltios una toma de 0v (masa o tierra) y otra toma de12v. Luego tendríamos un rectificador y un primer filtrado, después un regulador de 12v+, otro de 12v-, otro de 5v+, mas uno de 5v- y por ultimo uno de 3v+ en definitiva un regulador de tensión por cada tensión que necesitáramos y un filtraje posterior por cada una de las mismas.

Estas fuentes de alimentación tienen como inconvenientes con respecto a las fuentes conmutadas (seguidamente las explico) que el núcleo de hierro del transformador produce un zumbido característico muy molesto debido a los ciclos de imantación que se producen en el, grandes pérdidas de eficiencia por el fenómeno de la histéresis y perdidas de Foucault, y un volumen y peso mayor que las fuentes conmutadas (en grandes equipos de rectificación denominadas inverter).

FUENTES DE ALIMENTACION CONMUTADAS

El objetivo final de las fuentes de tecnología “conmutada” es el mismo que el de las fuentes estándar primitivas, ósea conseguir las diferentes tensiones en corriente continua, necesarias para que un ordenador funcione (u otro aparato electrónico). LA DIFERENCIA CONSISTE EN LA MANERA DE CONSEGUIR ESTAS TENSIONES, para que al final tengamos menos inconvenientes técnicos y físicos.

¿Cómo SE HACE?

1º 2º 3º 4º 5º

1º Rectificamos la corriente de red sin transformar

2º Filtramos la corriente rectificada

3º La convertimos en una corriente alterna pero de muy alta frecuencia

4º La transformamos ahora con un transformador de núcleo de ferrita

5º Volvemos a rectificar ya a valores adecuados y damos las tensiones de salida

necesarias ya también reguladas

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¿Y TODA ESTA COMPLICACIÓN PARA QUE O PORQUE?

Porque los transformadores de núcleo de hierro no admiten que la frecuencia de red sea alta, dado que el núcleo necesita tiempo para imantarse y desimantarse, (por el ciclo de histéresis),y como quiera que el volumen (de hierro y cobre) disminuye si se aumenta la frecuencia (fenómeno eléctrico) lo que hacemos es utilizar un transformador con núcleo de ferrita que no tiene estas limitaciones para poder aumentarle mucho la frecuencia de entrada.

Ósea que a partir de la corriente de red y su frecuencia obtenemos corriente continua rectificada y filtrada, luego mediante circuitos electrónicos (osciladores) la convertimos otra vez en alterna pero de muy alta frecuencia, ahora ya la transformamos, rectificamos, filtramos y obtenemos las tensiones de salida deseadas.

ASI CONSEGUIMOS QUE:

Tengamos menos perdidas luego un mejor FACTOR DE POTENCIA.

CONSEGUIMOS menos peso y volumen para la fuente.

Menos disipación de calor y evitamos el zumbido del hierro.

http://www.di.sld.cu/documentos/Tutoriales/fuentes-AQTX-1.1.pdf

Adjunto esquema y dirección de estudio de fuente de alimentación que dada su complejidad podréis estudiar (si es vuestro deseo) en dicha dirección.

Fuentes de alimentación ATX. Funcionamiento y reparación.

Rafael Jurado Moreno (rafa.eqtt@gmail.com) I.E.S. María Moliner. Segovia 2010

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FACTOR DE POTENCIA

En la pagina 4 en el apartado de formulas vemos que la potencia expresada en watios es igual al resultado de multiplicar la tensión (expresada en voltios) por la intensidad que circula (expresada en amperios)

El FACTOR DE POTENCIA SERIA IGUAL AL COCIENTE DE DIVIDIR LA SUMA DE LAS POTENCIAS ABSORBIDAS EN LAS SALIDAS ENTRE LA POTENCIA ABSORBIDA EN LA ENTRADA.

Esto es debido a que en los componentes de los circuitos electrónicos hay CAIDAS DE TENSION ocasionadas por las resistencias interiores de esos circuitos, ósea que toda la tensión aplicada a un componente no se aprovecha si no que parte de ella se desperdicia.

El factor de potencia da idea de la efectividad o el rendimiento que en este caso nos da una fuente de alimentación.

Aclaraciones:

Estos apuntes no pretenden entrar en conocimientos exactos ni extensos sobre los temas que se han tratado, simplemente se pretende tener una idea general básica que parte de que es la corriente eléctrica y llegar a dar una descripción que sea lo suficientemente entendible sobre lo que es una fuente de alimentación.

Tampoco he querido profundizar en como funcionan los componentes electrónicos como diodos, condensadores, reguladores de tensión, transistores etc. porque nos perderíamos entre un montón de componentes y no iríamos a lo práctico.

Espero que a algunos os sirva o por lo menos os guste. Menos el esquema electrónico de la fuente conmutada y que os dirijo a su autor, el resto como los oscilogramas, dibujos realizados (Corel Draw), resto de fotografías y esquemas están realizados en etapas anteriores o bien para estos apuntes por mi, lo entrego en pdf, porque no he creído conveniente realizarlos en una presentación.

Saludos,

Jesús Villarreal.

P=VxI

P1 + P2 + P3 +……..Pn

FACTOR DE POTENCIA=

POTENCIA ENTRADA