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UNIVERSIDAD FERMIN TORO
VICE RECTORADO ACADEMICO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES
Participante:
Kent González
Asignatura: Circuito Eléctricos I
SAIA A
Prof: José Morillo
Mayo, 2015
Pre-Laboratorio (Práctica 1)
VOLTÍMETRO:
Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera
directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.
-QUIENES LO UTILIZAN?
Se usan tanto por los especialistas y reparadores de artefactos eléctricos, como por
aficionados.
-¿COMO ESTAN CONSTITUIDOS?
Los voltímetros, en esencia, están constituidos de un galvanómetro sensible que se
conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor.
-ESTRUCTURA:
Poseen unas bobinas con hilo muy fino y de muchas espiras, a fin de que, aún
contando con una corriente eléctrica de baja intensidad, el aparato cuente con la fuerza
necesaria para mover la aguja.
-¿EN PARALELO O EN SERIE?
Para poder realizar la medición de la diferencia potencial, ambos puntos deben
encontrarse de forma paralela.
-VOLTIMETRO ANALOGO:
Dispositivo que mide y presenta el valor medio del voltaje, mediante una aguja que se
ubica en el número o la fracción del valor presentado en un panel de indicación.
El voltímetro análogo puede utilizarse en tableros eléctricos, plantas eléctricas,
maquinaria industrial.
-VOLTIMETRO DIGITAL:
Este tipo de aparatos cuentan con características de aislamiento bastante
considerables, para lo que utilizan circuitos de una gran complejidad, en lo que respecta a su
comparación con el voltímetro tradicional.
El sistema de medida emplea técnicas de conversión analógico-digital (que suele ser
empleando un integrador de doble rampa) para obtener el valor numérico mostrado en una
pantalla numérica LCD.
El primer voltímetro digital fue inventado y producido por Andrew Kay de "Non-Linear
Systems" (y posteriormente fundador de Kaypro) en 1954.
-PRECAUCIÓN:
El voltímetro debe contar con una resistencia interna lo más alta que sea posible, de
modo que su consumo sea bajo, y así permitir que la medición de la tensión del voltímetro se
realice sin errores.
-EJEMPLO DE USO:
AMPERÍMETRO:
Un amperímetro es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de corriente
que está circulando por un circuito eléctrico. Un microamperímetro está calibrado en
millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.
En términos generales, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para
detectar pequeñas cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada
"resistencia shunt". Disponiendo de una gama de resistencias shunt, se puede disponer de un
amperímetro con varios rangos o intervalos de medición. Los amperímetros tienen una
resistencia interna muy pequeña, por debajo de 1 ohmio, con la finalidad de que su presencia
no disminuya la corriente a medir cuando se conecta a un circuito eléctrico.
El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los
amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión en
un resistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un
microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display numérico el valor de la
corriente eléctrica circulante.
-TIPOS DE AMPERÍMETRO:
Los sistemas de medida más importantes son los siguientes: magnetoeléctrico,
electromagnético, electrodinámico y digital, cada una de ellas con su respectivo tipo de
amperímetro.
1. Amperímetros magnetoeléctricos:
Para medir la corriente que circula por un circuito se tiene que conectar el
amperímetro en serie con la fuente de alimentación y con el receptor de corriente. Así, toda la
corriente que circula entre esos dos puntos va a pasar antes por el amperímetro. Estos
aparatos tienen una bobina móvil que está fabricada con un hilo muy fino (aproximadamente
0,05 mm de diámetro) y cuyas espiras, por donde va a pasar la corriente que se quiere medir,
tienen un tamaño muy reducido. Por todo esto, se puede decir que la intensidad de corriente,
que va a poder medir un amperímetro cuyo sistema de medida sea magnetoeléctrico, va a
estar limitada por las características físicas de los elementos que componen dicho aparato. El
valor límite de lo que se puede medir sin temor a introducir errores va a ser alrededor de los
100 miliamperios, luego la escala de medida que se va a usar no puede ser de amperios sino
que debe tratarse de miliamperios. Para aumentar la escala de valores que se puede medir, se
puede colocar resistencias en derivación, pudiendo llegar a medir amperios (aproximadamente
hasta 300 amperios). Las resistencias en derivación pueden venir conectadas directamente en
el interior del aparato o se pueden conectar externamente.
2. Amperímetros electromagnéticos:
Están constituidos por una bobina que tiene pocas espiras pero de gran sección. La
potencia que requieren estos aparatos para producir una desviación máxima es de unos 2
vatios. Para que pueda absorberse esta potencia es necesario que sobre los extremos de la
bobina haya una caída de tensión suficiente, cuyo valor va a depender del alcance que tenga el
amperímetro. El rango de valores que abarca este tipo de amperímetros va desde los 0,5 A a
los 300 A. Aquí no se pueden usar resistencias en derivación ya que producirían un
calentamiento que conllevaría errores en la medida. Se puede medir con ellos tanto la
corriente continua como la alterna. Siendo solo válidas las medidas de corriente alterna para
frecuencias inferiores a 500 Hz. También se pueden agregar amperímetros de otras medidas
eficientes.
3. Amperímetros electrodinámicos:
Los amperímetros con sistema de medida "electrodinámico" están constituidos por
dos bobinas, una fija y una móvil.
4. Amperímetros digitales:
Estos amperímetros utilizan una resistencia de derivación y un convertidor analógico-
digital (ADC).
-UTILIZACIÓN:
Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el
amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha
corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la
finalidad de evitar una caída de tensión apreciable (al ser muy pequeña permitirá un mayor
paso de electrones para su correcta medida). Para ello, en el caso de instrumentos basados en
los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, están dotados de bobinas de hilo
grueso y con pocas espiras.
En algunos casos, para permitir la medida de intensidades superiores a las que podrían
soportar los delicados devanados y órganos mecánicos del aparato sin dañarse, se les dota de
un resistor de muy pequeño valor colocado en paralelo con el devanado, de forma que solo
pase por éste una fracción de la corriente principal. A este resistor adicional se le denomina
shunt. Aunque la mayor parte de la corriente pasa por la resistencia de la derivación, la
pequeña cantidad que fluye por el medidor sigue siendo proporcional a la intensidad total por
lo que el galvanómetro se puede emplear para medir intensidades de varios cientos de
amperios.
La pinza amperimétrica es un tipo especial de amperímetro que permite obviar el
inconveniente de tener que abrir el circuito en el que se quiere medir la intensidad de la
corriente.
-RECOMENDACIÓN:
Se recomienda que la impedancia del multímetro sea como mínimo de 10 megaohms.
-EJEMPLO DE USO:
Industria Eléctrica
MULTÍMETRO
Un multímetro, también denominado polímetro o tester, es un instrumento eléctrico
portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales
(tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras.
Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de
medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya
función es la misma (con alguna variante añadida).
-FUNCIONES COMUNES:
Multímetro o polímetro analógico:
1- Las tres posiciones del mando sirven para medir intensidad en corriente continua (D.C.), de
izquierda a derecha, los valores máximos que podemos medir son: 500 μA, 10 mA y 250 mA
(μA se lee microamperio y corresponde a 10^{-6}A=0,000001 A y mA se lee miliamperio y
corresponde a 10^{-3} =0,001 A).
2- Vemos 5 posiciones, para medir tensión en corriente continua (D.C.= Direct Current),
correspondientes a 2.5 V, 10 V, 50 V, 250 V y 500 V, en donde V=voltios.
3- Para medir resistencia (x10 Ω y x1k Ω); Ω se lee ohmio. Esto no lo usaremos apenas, pues
observando detalladamente en la escala milimetrada que está debajo del número 6 (con la que
se mide la resistencia), verás que no es lineal, es decir, no hay la misma distancia entre el 2 y el
3 que entre el 4 y el 5; además, los valores decrecen hacia la derecha y la escala en lugar de
empezar en 0, empieza en (un valor de resistencia igual a significa que el circuito está abierto).
A veces usamos estas posiciones para ver si un cable está roto y no conduce la corriente.
4- Como en el apartado 2, pero en este caso para medir corriente alterna (A.C.:=Alternating
Current).
5- Sirve para comprobar el estado de carga de pilas de 1.5 V y 9 V.
6- Escala para medir resistencia.
7- Escalas para el resto de mediciones. Desde abajo hacia arriba vemos una de 0 a 10, otra de 0
a 50 y una última de 0 a 250.
-MULTÍMETROS CON FUNCIONES AVANZADAS:
Raramente se encuentran también multímetros que pueden realizar funciones más
avanzadas como:
Generar y detectar la frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito
amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos. Permiten el
seguimiento de la señal a través de todas las etapas del receptor bajo prueba.
Realizar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por segundo en
velocidad de barrido, y muy alta resolución.
Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para
hacer medidas de potencia puntual (Potencia = Voltaje * Intensidad).
Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo
prueba, mientras se efectúan medidas por la misma o por otra adyacente.
Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil. Grabación de ráfagas de alto
o bajo voltaje.
-COMO MEDIR CON EL MULTÍMETRO DIGITAL:
Midiendo tensiones:
Para medir una tensión, colocaremos las bornas en las clavijas, y no tendremos más
que colocar ambas puntas entre los puntos de lectura que queramos medir. Si lo que
queremos es medir voltaje absoluto, colocaremos la borna negra en cualquier masa y la otra
borna en el punto a medir. Si lo que queremos es medir diferencias de voltaje entre dos
puntos, no tendremos más que colocar una borna en cada lugar.
Midiendo resistencias:
El procedimiento para medir una resistencia es bastante similar al de medir tensiones.
Basta con colocar la ruleta en la posición de ohmios y en la escala apropiada al tamaño de la
resistencia que vamos a medir. Si no sabemos cuántos ohmios tiene la resistencia a medir,
empezaremos con colocar la ruleta en la escala más grande, e iremos reduciendo la escala
hasta que encontremos la que más precisión nos da sin salirnos de rango.
Midiendo intensidades:
El proceso para medir intensidades es algo más complicado, puesto que en lugar de
medirse en paralelo, se mide en serie con el circuito en cuestión. Por esto, para medir
intensidades tendremos que abrir el circuito, es decir, desconectar algún cable para intercalar
el tester en medio, con el propósito de que la intensidad circule por dentro del tester.
Precisamente por esto, hemos comentado antes que un tester con las bornas puestas para
medir intensidades tiene resistencia interna casi nula, para no provocar cambios en el circuito
que queramos medir.
Una vez tengamos el circuito abierto y el tester bien configurado, procederemos a
cerrar el circuito usando para ello el tester, es decir, colocaremos cada borna del tester en
cada uno de los dos extremos del circuito abierto que tenemos. Con ello se cerrará el circuito y
la intensidad circulará por el interior del multímetro para ser leída.
-FUNCIONES DE UN MULTÍMETRO:
-RECOMENDACIONES DE USO:
Cuando el multímetro no esté en uso, o vaya a ser trasladado de un lugar a otro, el
selector debe estar en la posición de OFF (apagado).
Coloque el selector en la escala correcta, de acuerdo con lo que desea medir.
Nunca exceda los valores límites de protección indicados en las especificaciones por
cada rango de medición. Si no se sabe el valor de la escala a medir, se recomienda usar
el rango más alto.
Antes de usar la perilla selectora de rangos para cambiar funciones, desconecte las
puntas de prueba del circuito bajo prueba, y de todas las fuentes de corriente
eléctrica.
Nunca realice medidas de resistencia si el circuito se encuentra energizado. Apague la
fuente de voltaje antes de hacer la medición.
Cuando se lleven a cabo mediciones en televisiones o circuitos de poder (potencia)
interrumpidos, siempre recuerde que habrá pulsos de voltaje con altas amplitudes lo
cual puede dañar el multímetro.
Siempre sea cuidadoso cuando trabaje con voltajes alrededor de 60VCD ó 30V~
Mantenga los dedos detrás de las barreras de prueba mientras mida.
OSCILOSCOPIO
Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación
gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de
señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en
la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa
tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada,
llamada "eje THRASHER" o "Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz,
permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.
OSCILOSCOPIO ANALÓGICO:
La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical oscilante de un tubo de
rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia
ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensión en diente de
sierra (denominada así porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma
brusca). Esta tensión es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia
puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la
frecuencia de la señal a medir.
Limitaciones del osciloscopio analógico:
El osciloscopio analógico tiene una serie de limitaciones propias de su funcionamiento:
Las señales deben ser periódicas. Para ver una traza estable, la señal debe ser periódica ya
que es la periodicidad de dicha señal la que refresca la traza en la pantalla. Para solucionar
este problema se utilizan señales de sincronismo con la señal de entrada para disparar el
barrido horizontal (trigger level) o se utilizan osciloscopios con base de tiempo disparada.
Las señales muy rápidas reducen el brillo. Cuando se observa parte del período de la señal,
el brillo se reduce debido a la baja persistencia fosfórica de la pantalla. Esto se soluciona
colocando un potencial post-acelerador en el tubo de rayos catódicos.
Las señales lentas no forman una traza. Las señales de frecuencias bajas producen un
barrido muy lento que no permite a la retina integrar la traza. Esto se solventa con tubos de
alta persistencia. También existían cámaras Polaroid especialmente adaptadas para fotografiar
las pantallas de osciloscopios. Manteniendo la exposición durante un periodo se obtiene una
foto de la traza. Otra forma de solucionar el problema es dando distintas pendientes al diente
de sierra del barrido horizontal. Esto permite que tarde más tiempo en barrer toda la pantalla,
y por ende pueden visualizarse señales de baja frecuencia pero se verá un punto
desplazándose a través de la pantalla debido a que la persistencia fosfórica no es elevada.
Sólo se pueden ver transitorios si éstos son repetitivos; pero puede utilizarse un
osciloscopio con base de tiempo disparada. Este tipo de osciloscopio tiene un modo de
funcionamiento denominado «disparo único». Cuando viene un transitorio el osciloscopio
mostrará este y sólo este, dejando de barrer una vez que la señal ya fue impresa en la pantalla.
- OSCILOSCOPIO DIGITAL:
En la actualidad los osciloscopios analógicos están siendo desplazados en gran medida
por los osciloscopios digitales, entre otras razones por la facilidad de poder transferir las
medidas a una computadora personal o pantalla LCD.
En el osciloscopio digital la señal es previamente digitalizada por un conversor
analógico digital. Al depender la fiabilidad de la visualización de la calidad de este
componente, esta debe ser cuidada al máximo.
Las características y procedimientos señalados para los osciloscopios analógicos son
aplicables a los digitales. Sin embargo, en estos se tienen posibilidades adicionales, tales como
el disparo anticipado (pre-triggering) para la visualización de eventos de corta duración, o la
memorización del oscilograma transfiriendo los datos a un PC. Esto permite comparar medidas
realizadas en el mismo punto de un circuito o elemento. Existen asimismo equipos que
combinan etapas analógicas y digitales.
La principal característica de un osciloscopio digital es la frecuencia de muestreo, la
misma determinara el ancho de banda máximo que puede medir el instrumento, viene
expresada generalmente en MS/s (millones de muestra por segundo).
La mayoría de los osciloscopios digitales en la actualidad están basados en control por
FPGA (del inglés Field Programmable Gate Array), el cual es el elemento controlador del
conversor analógico a digital de alta velocidad del aparato y demás circuitería interna, como
memoria, buffers, entre otros.
Estos osciloscopios añaden prestaciones y facilidades al usuario imposibles de obtener
con circuitería analógica, como los siguientes:
Medida automática de valores de pico, máximos y mínimos de señal. Verdadero valor
eficaz.
Medida de flancos de la señal y otros intervalos.
Captura de transitorios.
Cálculos avanzados, como la FFT para calcular el espectro de la señal. también sirve
para medir señales de tensión.
-UTILIZACIÓN:
En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados
como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la
pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la señal medida por el osciloscopio, esto
denominado en forma técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal
que quiera medir.
Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano.
El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos,
milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del aparato). El segundo regula el eje Y
(vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc.,
dependiendo de la resolución del aparato).
Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla,
permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de ésta para, en consecuencia, conocer el
valor de la señal a medir, tanto en tensión como en frecuencia. (en realidad se mide el periodo
de una onda de una señal, y luego se calcula la frecuencia).
-EJEMPLO DE USO:
EL GENERADOR DE FUNCIONES
Un generador de señales, de funciones o de formas de onda es un dispositivo electrónico
de laboratorio que genera patrones de señales periódicas o no periódicas tanto analógicas
como digitales. Se emplea normalmente en el diseño, prueba y reparación de dispositivos
electrónicos; aunque también puede tener usos artísticos.
Hay diferentes tipos de generadores de señales según el propósito y aplicación que
corresponderá con el precio. Tradicionalmente los generadores de señales eran dispositivos
estáticos apenas configurables, pero actualmente permiten la conexión y control desde un PC.
Con lo que pueden ser controlados mediante software hecho a medida según la aplicación,
aumentando la flexibilidad.
Un elemento de electrónica utilizado para generar formas de onda puede ser utilizado en
circuitos de instrumentación, de sonido y de comunicaciones, y también en un instrumento
generador de funciones, empleado un simple circuito integrado.
- CONTROLES, CONECTORES E INDICADORES (PARTE DELANTERA):
1. Botón de Encendido (Power button). Presione este botón para encender el generador de
funciones. Si se presiona este botón de nuevo, el generador se apaga.
2. Luz de Encendido (Power on light). Si la luz está encendida significa que el generador esta
encendido.
3. Botones de Función (Function buttons). Los botones de onda senoidal, cuadrada o triangular
determinan el tipo de señal provisto por el conector en la salida principal.
4. Botones de Rango (Range buttons) (Hz). Esta variable de control determina la frecuencia de
la señal del conector en la salida principal.
5. Control de Frecuencia (Frecuency Control). Esta variable de control determina la frecuencia
de la señal del conector en la salida principal tomando en cuenta también el rango establecido
en los botones de rango.
6. Control de Amplitud (Amplitude Control). Esta variable de control, dependiendo de la
posición del botón de voltaje de salida (VOLTS OUT), determina el nivel de la señal del
conector en la salida principal.
7. Botón de rango de Voltaje de salida (Volts Out range button). Presiona este botón para
controlar el rango de amplitud de 0 a 2 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 1 Vp-p con una carga
de 50W . Vuelve a presionar el botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 20 Vp-p en
circuito abierto o de 0 a 10 Vp-p con una carga de 50W .
8. Botón de inversión (Invert button). Si se presiona este botón, la señal del conector en la
salida principal se invierte. Cuando el control de ciclo de máquina esta en uso, el botón de
inversión determina que mitad de la forma de onda a la salida va a ser afectada. La siguiente
tabla, muestra esta relación.
9. Control de ciclo de máquina (Duty control). Jala este control para activar esta opción.
10. Offset en DC (DC Offset). Jala este control para activar esta opción. Este control establece
el nivel de DC y su polaridad de la señal del conector en la salida principal. Cuando el control
está presionado, la señal se centra a 0 volts en DC.
11. Botón de Barrido (SWEEP button). Presiona el botón para hacer un barrido interno. Este
botón activa los controles de rango de barrido y de ancho del barrido. Si se vuelve a presionar
este botón, el generador de funciones puede aceptar señales desde el conector de barrido
externo (EXTERNAL SWEEP) localizado en la parte trasera del generador de funciones.
12. Rango de Barrido (Sweep Rate). Este control ajusta el rango del generador del barrido
interno y el rango de repetición de la compuerta de paso.
13. Ancho del Barrido (Sweep Width). Este control ajusta la amplitud del barrido.
14. Conector de la salida principal (MAIN output connector). Se utiliza un conector BNC para
obtener señales de onda senoidal, cuadrada o tiangular.
15. Conector de la salida TTL (SYNC (TTL) output connector). Se utiliza un conector BNC para
obtener señales de tipo TTL.
- CONTROLES, CONECTORES E INDICADORES (PARTE TRASERA):
1R. Fusible (Line Fuse). Provee de protección por sobecargas o mal funcionamiento de equipo.
2R. Entrada de alimentación (Power Input). Conector de entrada para el cable de alimentación.
3R. Conector de entrada para barrido externo. (External Sweep input connector). Se utiliza un
conector de entrada tipo BNC para controlar el voltaje del barrido. Las señales aplicadas a este
conector controlan la frecuencia de salida cuando el botón de barrido no está presionado. El
rango total de barrido es también dependiente de la frecuencia base y la dirección deseada del
barrido.
4R. Selector de voltaje (Line Voltaje Selector). Estos selectores conectan la circuitería interna
para distintas entradas de alimentación.
-EJEMPLO DE USO:
FUENTES DE TENSIÓN DE CORRIENTE CONTINUA.
En electrónica, la fuente de alimentación o fuente de poder es el dispositivo que
convierte la corriente alterna (CA), en una o varias corrientes continuas (CC), que
alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta
(computadora, televisor, impresora, router, etcétera).
En inglés se conoce como power supply unit (PSU), que literalmente traducido
significa: unidad de fuente de alimentación, refiriéndose a la fuente de energía eléctrica.
-CLASIFICACIÓN:
Las fuentes de alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse
básicamente como fuentes de alimentaciones lineales y conmutadas. Las lineales tienen
un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es
la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco
eficiente. Una fuente conmutada, de la misma potencia que una lineal, será más
pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más
susceptible a averías.
-FUENTES DE ALIMENTACIÓN COLINEALES:
Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador, rectificador, filtro,
regulación y salida. En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y
proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en
continua se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado
como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor
establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La
salida puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del
circuito, esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a
la hora de decidir las características del transformador.
-FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONMUTADAS:
Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma energía
eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión
utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes
conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100
Kilociclos típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda
cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita (Los núcleos de
hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes
de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados con diodos rápidos) y
filtrados inductores y condensadores para obtener los voltajes de salida de corriente
continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo,
mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento.
Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son más complejas y
generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado
para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes. Las fuentes
conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro
rectificador y salida. La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un
circuito PWM Pulse Width Modulation que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones
del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es
diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del
transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de
condensador o uno del tipo LC. Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor
regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas
obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.
-ESPECIFICACIONES:
Una especificación fundamental de las fuentes de alimentación es el rendimiento,
que se define como la potencia total de salida entre la potencia activa de entrada. Como
se ha dicho antes, las fuentes conmutadas son mejores en este aspecto. El factor de
potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada. Es una medida de
la calidad de la corriente. Aparte de disminuir lo más posible el rizado, la fuente debe
mantener la tensión de salida al voltaje solicitado independientemente de las
oscilaciones de la línea, regulación de línea o de la carga requerida por el circuito,
regulación de carga.
-FUENTES DE ALIMENTACIÓN ESPECIALES:
Entre las fuentes de alimentación alternas, tenemos aquellas en donde la potencia
que se entrega a la carga está siendo controlada por transistores, los cuales son
controlados en fase para poder entregar la potencia requerida a la carga. Otro tipo de
alimentación de fuentes alternas, catalogadas como especiales son aquellas en donde la
frecuencia es variada, manteniendo la amplitud de la tensión logrando un efecto de
fuente variable en casos como motores y transformadores de tensión.
-EJEMPLOS: