Fuentes Lineales

Fuentes de alimentación lineales

Este tipo de fuente fue el primero en utilizarse. Generalmente las podremos encontrar siguiendo el esquema de transformador, rectificador, filtro, regulación y salida. Podemos afirmar que todas las fuentes diseñadas basándose en este esquema son de un diseño relativamente sencillo comparado con otros tipos de fuentes, por ejemplo, las conmutadas.

Ventajas 

• Simplicidad de diseño.

• Operación suave y capacidad de manejar cargas. Bajo ruido de salida y una respuesta dinámica muy rápida.

• Para potencias menores a 10W, el costo de los componentes es mucho menor que el de las fuentes conmutadas.

 Desventajas 

• Sólo pueden ser reductores de tensión, lo que significa que se necesitará una caída de tensión aceptable para poder controlar la polarización de la etapa de potencia lineal y la regulación en la línea.
• Aplicaciones de línea  de 50Hz,v deberán utilizarse transformadores de lineal adicionales de gran volumen, condicionando su versatilidad y practicidad.

•        Cada regulador lineal puede tener sólo una salida. Por esto, para cada salida regulada adicional necesaria, deberá incrementarse el circuito de potencia.

•       En aplicaciones normales, los reguladores lineales tienen una eficiencia del 30 al  60%. Esto significa que por cada Watt los costos se irán incrementando         

  Diagrama de bloques de una fuente lineal

Fusible

Si nuestra fuente de alimentación tuviera un fallo y se cortocircuitara, producirá una subida muy fuerte en el consumo de corriente, las consecuencias de esta subida son impredecibles, ya que si esta fuera muy elevada podríamos hacer saltar el automático de nuestra vivienda e incluso del edificio y si fuera relativamente pequeña podría subir la temperatura de nuestro circuito hasta el punto de producir un incendio. El fusible es un dispositivo que cuando la corriente que circula por él es superior a su corriente nominal se funde interrumpiendo el suministro de corriente. El parámetro básico que necesitamos calcular para seleccionar nuestro fusible es la corriente nominal. En el punto 6 de este documento se explica cómo calcular la intensidad nominal del fusible.

Filtro de red

Este dispositivo no es estrictamente necesario ya que su función es la de eliminar las posibles perturbaciones electromagnéticas que puedan llegar a nuestra fuente de alimentación desde la red eléctrica, pero su uso es imprescindibles si queremos hacer a nuestro equipo inmune a dichas interferencias. Aunque el filtro de red lo podemos realizar nosotros, lo mejor es adquirir un filtro comercial, ya que estos han sido testados para cumplir con las normas sobre EMIs.

Transformador

 El transformador es un dispositivo electrónico que nos permite transformar una tensión alterna de entrada en una tensión alterna de salida de distinto valor. La principal ventaja que tienen los transformadores es su alto rendimiento. 

Rectificador

La mayoría de los circuitos electrónicos utilizan para funcionar corriente continua (DC), mientras que, como hemos comentado anteriormente, la tensión que llega y sale del transformador es alterna (AC). Para poder transformar esta corriente alterna en continua utilizamos un circuito basado en diodos semiconductores al que denominamos rectificador. En la figura 4 vemos la forma de la tensión alterna como sale del transformador y como queda después de rectificarla:

Filtro

Una vez la señal esta rectificada, obtenemos una forma de onda que no es precisamente continua ( ver figura 7 ). Para poner eliminar la ondulación, y dejar la tensión lo más continua posible, filtraremos la señal utilizando uno o más condensadores en paralelo.