Fonte d'alimentación

En electrónica, la fonte d'alimentación o fonte de potencia ye'l dispositivu que convierte la corriente alterna (CA), nuna o delles corrientes continues (CC), qu'alimenten los distintos circuitos del aparatu electrónicu al que se coneuta (ordenador, televisión, imprentadora, router, etc.).^[1]

N'inglés conozse como power supply unit (PSU), que lliteralmente traducíu significa: unidá de fonte d'alimentación, refiriéndose a la fonte d'enerxía llétrica.

Clasificación[editar | editar la fonte]

Les fontes d'alimentación pa dispositivos electrónicos, pueden clasificase básicamente como fontes d'alimentación llinial y conmutadas.^[2] Les lliniales tienen un diseñu relativamente simple, que puede aportar a más complexu cuanto mayor ye la corriente que tienen de suministrar, sicasí la so regulación de tensión ye pocu eficiente. Una fonte conmutada, de la mesma potencia qu'una llinial, va ser más pequeña y de normal más eficiente pero va ser más complexa y por tanto más susceptible a averíes.

Fuentes d'alimentación llinial[editar | editar la fonte]

Les fontes lliniales siguen l'esquema: tresformador, rectificador, filtru, regulación y salida.^[2]

En primer llugar el tresformador afai los niveles de tensión^[3] y apurre aislamientu galvánicu. El circuitu que convierte la corriente alterna en corriente continua pulsante llámase rectificador^[4], dempués suelen llevar un circuitu que mengua'l rizáu como un filtru de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecíu, consiguir con un componente denomináu regulador de tensión, que nun ye más qu'un sistema de control a llazu zarráu (“realimentado”, figura 3) que sobre la base de la salida del circuitu afai l'elementu regulador de tensión que na so gran mayoría esti elementu ye un transistor. Esti transistor que dependiendo de la tipoloxía de la fonte ta siempres polarizáu, actúa como resistencia regulable mientres el circuitu de control xuega cola rexón activa del transistor pa asemeyar mayor o menor resistencia y por consecuencia regulando'l voltaxe de salida. Esti tipu de fonte ye menos eficiente nel usu de la potencia suministrada yá que parte de la enerxía tresformar en calor por efeutu Joule nel elementu regulador (transistor), yá que se porta como una resistencia variable. A la salida d'esta etapa con cuenta de consiguir una mayor estabilidá nel rizáu atópase una segunda etapa de peneráu (anque non obligatoriamente, tou depende de los requerimientos del diseñu), esta pue ser a cencielles un condensador. Esta corriente toma tola enerxía del circuitu, pa esta fonte d'alimentación tienen de tenese en cuenta unos puntos concretos a la de decidir les carauterístiques del tresformador.

Fuentes d'alimentación conmutadas[editar | editar la fonte]

Una fonte conmutada ye un dispositivu electrónicu que tresforma la enerxía llétrica por aciu transistores en conmutación.^[5] Ente que un regulador de tensión utiliza transistores polarizaos na so rexón activa d'amplificación, les fontes conmutadas utilicen los mesmos conmutándolos viviegamente a altes frecuencies (20-100 kHz típicamente) ente corte (abiertos) y saturación (zarraos). La forma d'onda cuadrada resultante aplicar a tresformadores con nucleu de ferrita (los nucleos de fierro nun son afechos pa estes altes frecuencies) pa llograr unu o dellos voltaxes de salida de corriente alterna (CA) que depués son rectificaos (con diodos rápidos) y peneraos (inductores y condensadores) pa llograr los voltaxes de salida de corriente continua (CC). Les ventayes d'esti métodu inclúin menor tamañu y pesu del nucleu, mayor eficiencia y polo tanto menor calentamientu. Les desventaxes comparándoles con fontes lliniales ye que son más complexes y xeneren ruiu llétrico d'alta frecuencia que tien de ser curioso embrivíu pa nun causar interferencies a equipos próximos a estes fontes.

Les fontes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, tresformador, otru rectificador y salida.

La regulación llograr col conmutador, de normal un circuitu PWM (pulsie width modulation) que camuda'l ciclu de trabayu. Equí les funciones del tresformador son les mesmes que pa fontes lliniales pero la so posición ye distinta. El segundu rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del tresformador nun valor continuu. La salida puede ser tamién un filtru de condensador o unu del tipu LC.

Les ventayes de les fontes lliniales son una meyor regulación, velocidá y meyores carauterístiques EMC. Per otra parte les conmutadas llogren un meyor rendimientu, menor costu y tamañu.

Especificaciones[editar | editar la fonte]

Una especificación fundamental de les fontes d'alimentación ye'l rendimientu, que se define como la potencia total de salida ente la potencia activa d'entrada.^[6] Como se dixo antes, les fontes conmutadas son meyores nesti aspeutu.

El factor de potencia ye la potencia activa ente la potencia aparente d'entrada. Ye una midida de la calidá de la corriente.

La fonte tien de caltener la tensión de salida al voltaxe solicitáu independientemente de les oscilaciones de la llinia, regulación de llinia o de la carga riquida pol circuitu, regulación de carga.

Fuentes d'alimentación especial[editar | editar la fonte]

Ente les fontes d'alimentación alternu, tenemos aquelles onde la potencia que s'apurre a la carga ta siendo controlada por transistores, que son controlaos en fase pa poder apurrir la potencia riquida a la carga.

Otru tipu d'alimentación de fontes alternes, catalogaes como especiales son aquelles onde la frecuencia ye variada, calteniendo l'amplitú de la tensión llogrando un efeutu de fonte variable en casos como motores y tresformadores de tensión.

Galería d'imáxenes[editar | editar la fonte]

Fonte d'alimentación pa PC, formatu ATX.
Fonte d'alimentación pa PC formatu ATX (ensin cubierta cimera, p'amosar el so interior).
Unidá de fonte d'alimentación pa equipu ATA, colos conectores estándar de 2004: MOLEX, AUX, una de les grandes conexones de la placa base.
Conectores Molex: para placa madre de 20 pines (izq.), mini molex para unidá de disquete (centru) y para HDD o unidá de discu ópticu (derecha).
Conectores Molex pa dispositivos SATA (izq.) y para unidá de discu duru o unidá de discu ópticu (derecha).