Usuari:Mcapdevila/Font d'alimentació

En electrònica, una font d'alimentació és un dispositiu que converteix la tensió alterna de la xarxa de subministrament, en una o diverses tensions, pràcticament contínues, que alimenten els diferents circuits del aparell electrònic a què es connecta (ordinador, televisor, impressora, router, etc.).

Fonts amb sortida de corrent altern

La seva sortida alterna pot ser tant monofàsica com trifàsica. S'utilitzen per assajar amb altres equips i el seu esquema és el d'un generador d'ones.

Fonts amb sortida de corrent continu

Normalment tenen a l'entrada una tensió alterna provinent de la xarxa elèctrica i a la sortida una tensió o corrent continues amb un nivell de rissat mínim. Estan formades per tres o quatre etapes electròniques:

Etapa d'entrada: Formada per un rectificador, un transformador i elements de protecció, com fusibles o varistors.
Etapa de regulació: que manté fixa la sortida en els valors fixats.
Etapa de sortida: etapa que filtra, controla, limita i adapta la font a la càrrega a la que estigui connectada.

Les fonts d'alimentació per a dispositius electrònics amb sortida de corrent continu, es poden classificar bàsicament com a fonts d'alimentació lineals i commutades.

Les lineals tenen un disseny relativament simple, que pot arribar a ser més complex com més gran és la corrent que han de subministrar, però la seva regulació de tensió és poc eficient.

Una font commutada, de la mateixa potència que una lineal, serà més petita i normalment més eficient però serà més complexa i per tant més susceptible a avaries.

Fonts d'alimentació lineals

Les fonts lineals segueixen l'esquema: transformador, rectificador, filtre, regulació i sortida.

En primer lloc el transformador adapta els nivells de tensió i proporciona aïllament galvànic. El circuit que converteix el corrent altern en contínua es diu rectificador, després solen portar un circuit que disminueix el arrissat com un filtre de condensador. La regulació, o estabilització de la tensió a un valor establert, s'aconsegueix amb un component denominat regulador de tensió. La sortida pot ser simplement un condensador. Aquest corrent abasta tota l'energia del circuit, aquesta font d'alimentació s'han de tenir en compte uns punts concrets a l'hora de decidir les característiques del transformador.

Fonts d'alimentació commutades

Una font commutada és un dispositiu electrònic que transforma energia elèctrica mitjançant transistors en commutació. Mentre que un regulador de tensió utilitza transistors polaritzats en la seva regió activa d'amplificació, les fonts commutades utilitzen els mateixos conmutándolos activament a altes freqüèncias (20-100 kHz típicament) entre tall (oberts) i saturació (tancats). La forma d'ona quadrada resultant és aplicada a transformadors amb nucli de ferrita (Els nuclis de ferro no són adequats per a aquestes altes freqüències) per obtenir un o diversos voltatges de sortida de corrent altern (CA), que després són rectificats (Amb díodes ràpids) i filtrats (inductors i condensadors) per obtenir els voltatges de sortida de corrent continu (CC). Els avantatges d'aquest mètode inclouen menor grandària i pes del nucli, major eficiència i per tant menor escalfament. Els desavantatges comparant-les amb fonts lineals és que són més complexes i generen soroll elèctric d'alta freqüència que ha de ser acuradament minimitzat per no causar interferència sa equips propers a aquestes fonts.

Les fonts commutades tenen per esquema: rectificador, commutador, transformador, un altre rectificador i sortida.

La regulació s'obté amb el commutador, normalment un circuit PWM ( Premi Width Modulation ) que canvia el cicle de treball. Aquí les funcions del transformador són les mateixes que per a fonts lineals però la seva posició és diferent. El segon rectificador converteix el senyal altern polsador que arriba del transformador en un valor continu. La sortida pot ser també un filtre de condensador o un del tipus LC.

Els avantatges de les fonts lineals són una millor regulació, velocitat i millors característiques EMC . D'altra banda les commutades obtenen un millor rendiment, menor cost i grandària.

Especificacions

Una especificació fonamental de les fonts d'alimentació és el rendiment, que es defineix com la potència total de sortida entre la potència activa d'entrada. Com s'ha dit abans, les fonts commutades són millors en aquest aspecte.

El factor de potència és la potència activa entre la potència aparent d'entrada. És una mesura de la qualitat del corrent.

A part de disminuir el més possible l'arrissat, la font ha de mantenir la tensió de sortida al voltatge sol·licitat independentment de les oscil·lacions de la línia, regulació de línia o de la càrrega requerida pel circuit, regulació de càrrega.

Fonts d'alimentació especials

Entre les fonts d'alimentació alternes, tenim aquelles on la potència que es lliura a la càrrega està sent controlada per transistor s, els quals són controlats en fase per poder lliurar la potència requerida a la càrrega.

Un altre tipus d'alimentació de fonts alternes, catalogades com especials són aquelles on la freqüència és variada, mantenint l'amplitud de la tensió aconseguint un efecte de font variable en casos com motor es i transformadors de tensió.

Vegeu també

Referències

Enllaços externs

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Mcapdevila/Font d'alimentació

Explicació dels circuits que formen un Font d'alimentació

Categoria:Electrònica de potència