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3.
FUENTES CONMUTADAS
Una fuente conmutada consiste básicamente
en un convertidor continua-continua precedido
de un rectificador y un filtro que convierten
la tensión alterna de red en una
continua de aproximadamente el valor de
pico de aquella.
3.1
Margen de Tensión de Entrada
Dado que la tensión de red varía
de un país a otro, e incluso dentro
de un mismo país, debe preveerse
algún modo de adaptar las fuentes
de alimentación a estas distintas
tensiones. Bajo este prisma, existen tres
tipos de fuentes conmutadas: las que sólo
pueden operar con una tensión nominal,
las que permiten al usuario seleccionar
la tensión de funcionamiento y las
de entrada universal, que funcionan con
cualquier tensión comprendida en
un amplio margen (típicamente de
90 a 260V) sin necesidad de ninguna selección.
Este último sistema se utiliza normalmente
para fuentes de poca potencia, puesto que
exige, para las mismas características
de salida, la utilización de componentes
de mayores prestaciones en el primario que
en los otros dos sistemas. También
es habitual en fuentes dotadas de corrector
de factor de potencia (PFC), en cuyo caso
es este circuito corrector el que absorbe
las variaciones de tensión de entrada
(ver apartado 7.1.5.). En las fuentes provistas
de selector de tensión, el circuito
comúnmente utilizado es el de la
figura-13. Cuando la fuente se conecta a
115V, el conmutador de tensión de
entrada (W) está conectado y el circuito
se comporta como un doblador de tensión.
Para una tensión de 230V se deja
W abierto, con lo que el circuito constituye
un rectificador de onda completa. Así
tenemos que la tensión a la que se
cargan C1 y C2, y que se aplica al convertidor,
es en ambos casos de unos 320V, es decir
el valor de pico de una tensión alterna
de 230V. En algunos casos W se sustituye
por un triac gobernado por un circuito que
selecciona automáticamente el rango
de tensión de entrada.
3.2
Corriente de Conexión
En el instante de conexión de la
fuente conmutada a la red deben cargarse
los condensadores de entrada a través
del puente rectificador. Si no se tomaran
medidas para limitar la corriente, esto
originaría un pico de intensidad
muy elevado que podría soldar los
contactos de un interruptor, romper el puente
rectificador, o fundir el fusible de entrada.
En fuentes de escasa potencia, una resistencia
de 5 ó 10 ohmios colocada en serie
con la entrada de la fuente es suficiente
para reducir a valores aceptables esta corriente
de conexión. Para potencias medianas
(de 20 a 200W) suele emplearse una NTC,
que ofrece una resistencia suficientemente
elevada para limitar la intensidad a un
nivel razonable y al calentarse disminuye
su resistencia evitando pérdidas
excesivas. En fuentes de mayor potencia
la solución suele consistir en una
o varias resistencias que, una vez cargados
los condensadores, son cruzadas por medio
de un triac o un relé (figura-15).
3.3
Limitación de Corriente
A fin de evitar la destrucción de
la fuente en caso de sobrecarga, ésta
incorpora un circuito de limitación
de corriente. Generalmente dicho circuito
reduce el ciclo de trabajo del transistor
o transistores de primario mientras dura
la sobrecarga o cortocircuito, recuperándose
el funcionamiento normal en cuanto cesa
la anomalía. La limitación
de corriente puede tener diversas características
tensión-corriente. En la mayor parte
de topologías la limitación
de corriente en el transistor de conmutación
produce una igual limitación de la
corriente de salida dando lugar a una característica
de salida casi rectangular. En las topologías
tipo flyback la limitación de corriente
en el transistor producen una limitación
de potencia en la salida. La limitación
foldback se realiza mediante una circuitería
que varia el límite de corriente
en función de la tensión de
salida. Este método suele utilizarse
en algunos reguladores lineales con el fin
de reducir disipación calor en el
transistor de potencia en caso de sobrecarga.
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