Circuitos electrónicos: fuentes de alimentación
Este capítulo proporciona un nuevo comienzo con respecto a otra sección de circuitos de diodos. Esto brinda una introducción a los circuitos de suministro de energía con los que nos encontramos en nuestra vida diaria. Cualquier dispositivo electrónico consta de una unidad de suministro de energía que proporciona la cantidad requerida de suministro de energía de CA o CC a varias secciones de ese dispositivo electrónico.
Necesidad de fuentes de alimentación
Hay muchas secciones pequeñas presentes en los dispositivos electrónicos como computadora, televisión, osciloscopio de rayos catódicos, etc. pero todas esas secciones no necesitan el suministro de 230 V CA que obtenemos.
En su lugar, una o más secciones pueden necesitar una CC de 12 V, mientras que otras pueden necesitar una CC de 30 V. Para proporcionar los voltajes de CC requeridos, la fuente de alimentación de 230 V CA de entrada debe convertirse en CC pura para su uso. losPower supply units sirven al mismo propósito.
Una unidad de fuente de alimentación práctica se ve como la siguiente figura.
Veamos ahora las diferentes partes que componen una unidad de fuente de alimentación.
Partes de una fuente de alimentación
Una unidad de fuente de alimentación típica consta de lo siguiente.
Transformer - Un transformador de entrada para la reducción de la fuente de alimentación de 230v AC.
Rectifier - Un circuito rectificador para convertir los componentes de CA presentes en la señal en componentes de CC.
Smoothing - Un circuito de filtrado para suavizar las variaciones presentes en la salida rectificada.
Regulator - Un circuito regulador de voltaje para controlar el voltaje a un nivel de salida deseado.
Load - La carga que utiliza la salida de CC pura de la salida regulada.
Diagrama de bloques de una unidad de fuente de alimentación
El diagrama de bloques de una unidad de fuente de alimentación regulada se muestra a continuación.
En el diagrama anterior, es evidente que el transformador está presente en la etapa inicial. Aunque ya habíamos analizado el concepto de transformadores en el tutorial de ELECTRÓNICA BÁSICA, echémosle un vistazo.
Transformador
Un transformador tiene primary coil a la que input se da y un secondary coil de donde el outputse recoge. Ambas bobinas están enrolladas en un material de núcleo. Por lo general, un aislante forma elCore del transformador.
La siguiente figura muestra un práctico transformador.
De la figura anterior, es evidente que algunas notaciones son comunes. Son los siguientes:
$N_{p}$ = Número de vueltas en el devanado primario
$N_{s}$ = Número de vueltas en el devanado secundario
$I_{p}$ = Corriente que fluye en el primario del transformador
$I_{s}$ = Corriente que fluye en el secundario del transformador
$V_{p}$ = Voltaje a través del primario del transformador
$V_{s}$ = Voltaje a través del secundario del transformador
$\phi$ = Flujo magnético presente alrededor del núcleo del transformador
Transformador en un circuito
La siguiente figura muestra cómo se representa un transformador en un circuito. El devanado primario, el devanado secundario y el núcleo del transformador también se representan en la siguiente figura.
Por lo tanto, cuando se conecta un transformador en un circuito, el suministro de entrada se da a la bobina primaria para que produzca un flujo magnético variable con esta fuente de alimentación y ese flujo se induce en la bobina secundaria del transformador, que produce la EMF variable de el flujo variable. Como el flujo debe variar, para la transferencia de EMF del primario al secundario, un transformador siempre funciona con corriente alterna CA.
Dependiendo del número de vueltas en el devanado secundario, un transformador puede clasificarse como Step-up o un Step-down transformador.
Transformador elevador
Cuando el devanado secundario tiene más vueltas que el devanado primario, se dice que el transformador es un Step-uptransformador. Aquí, la EMF inducida es mayor que la señal de entrada.
La siguiente figura muestra el símbolo de un transformador elevador.
Transformador reductor
Cuando el devanado secundario tiene un número menor de vueltas que el devanado primario, se dice que el transformador es un Step-downtransformador. Aquí el EMF inducido es menor que la señal de entrada.
La siguiente figura muestra el símbolo de un transformador reductor.
En nuestros circuitos de suministro de energía, utilizamos el Step-down transformer, ya que necesitamos reducir la potencia de CA a CC. La salida de este transformador reductor será de menor potencia y esto se dará como entrada a la siguiente sección, llamadarectifier. Discutiremos sobre los rectificadores en el próximo capítulo.