¿Qué es un Sistema de Alimentación?
Un sistema de alimentación es un dispositivo que convierte una fuente de alimentación de CA, como una toma de corriente eléctrica, en una fuente de alimentación de CC estable.
Las fuentes de alimentación de CA, como las tomas de corriente eléctrica, ya sean de uso industrial o residencial, son de alta tensión y no pueden utilizarse para equipos electrónicos tal cual. Por lo tanto, es necesario convertir el voltaje a un voltaje de CC adecuado para el equipo.
Las fuentes de alimentación se clasifican generalmente en dos tipos: de conmutación y de transformador, pero las de conmutación son actualmente las más utilizadas debido a su pequeño tamaño, peso ligero y alta eficiencia.
Usos de los Sistemas de Alimentación
Como su nombre indica, los sistemas de alimentación son dispositivos utilizados para suministrar energía. Dado que se utilizan para convertir la corriente alterna en corriente continua adecuada para los equipos electrónicos, están integradas en casi todos los equipos electrónicos de los hogares.
Se utilizan en todos los aparatos electrónicos, hasta el punto de que cuando se conecta un cable a una toma de corriente, es de esperar encontrar sistemas de alimentación en el otro extremo del cable.
Dado que se trata de un dispositivo que puede regular la tensión, los sistemas de alimentación pueden proporcionar tensión de alimentación sin necesidad de un transformador.
Principio de los Sistemas de Alimentación
En los sistemas de alimentación basados en transformadores, la tensión de los sistemas de alimentación de CA se transforma en una tensión adecuada mediante un transformador y se rectifica a CC mediante un rectificador. El rectificador rectifica la tensión rectificada a CC, que luego es suavizada por un condensador para suministrar una tensión CC estabilizada.
En los sistemas de alimentación de tipo conmutado, la tensión de los sistemas de alimentación de CA se convierte en CC, que a su vez se convierte en potencia pulsada de alta frecuencia mediante un circuito de conmutación de alta velocidad. Esta potencia de alta frecuencia se rectifica y suaviza mediante un transformador para obtener una tensión de salida de CC adecuada.
El método del transformador puede suprimir el ruido hasta un nivel pequeño, pero es grande y pesado, y su eficiencia energética es pobre. En cambio, el método de conmutación puede ser muy eficiente y ligero, pero es más ruidoso.
Como los sistemas de alimentación no pueden funcionar con una eficiencia del 100%, las pérdidas se convierten en calor y se genera calor. La cantidad de calor generado suele determinarse mediante la siguiente ecuación.
Generación de calor (W) = potencia de entrada – potencia de salida = (potencia de salida/eficiencia) – potencia de salida
Si la cantidad de calor generado es demasiado grande, puede provocar una caída de la potencia de salida o un fallo.
Otra Información sobre los Sistemas de Alimentación
1. Cómo fabricar sus Propios Sistemas de Alimentación
Las fuentes de alimentación tienen una estructura sencilla y pueden ser fabricadas por el propio usuario. Los materiales necesarios son resistencias, condensadores y diodos.
En primer lugar, la resistencia reduce la tensión de recepción. A continuación, el diodo la transforma en corriente continua. En este punto, se necesitan dos diodos si se desea una rectificación de onda completa.
Por último, se conecta un condensador de alisado en paralelo con la carga para completar el proceso. El transformador puede sustituirse por una resistencia. La capacidad de los sistemas de alimentación viene determinada por la capacidad de cada una de estas piezas. Si se van a conectar varias cargas, se necesitará más capacidad.
2. Sistemas de Alimentación Pequeños
Por lo general, las fuentes de alimentación industriales se alojan en paneles de control y son lo suficientemente pequeñas como para fijarse al panel. Actualmente, el montaje en carril DIN es el habitual.
En los hogares, las fuentes de alimentación son los adaptadores de CA que se utilizan para cargar los PC y los smartphones. Se han miniaturizado y ahora tienen el tamaño de la palma de la mano. En los equipos de audio, las fuentes de alimentación se utilizan para los amplificadores. También tienen el tamaño de la palma de la mano y pueden distribuir energía hasta a ocho dispositivos.
3. Ruido Causado por las Fuentes de Alimentación
En los equipos de audio, las fuentes de alimentación son dispositivos que suministran energía a los efectores y otros aparatos. Los efectores son dispositivos que añaden efectos como reverberaciones y filtros de paso bajo a la música. Como clasificación, pueden dividirse en dispositivos analógicos y digitales.
Un mismo sistema de alimentación puede suministrar energía a cualquier número de efectores siempre que estén por debajo de su capacidad. Sin embargo, si se conectan efectores analógicos y digitales a los mismos sistemas de alimentación, se generará ruido.
La causa es la forma en que funcionan los efectores digitales. Los efectores digitales utilizan circuitos electrónicos para convertir las señales de audio y eléctricas con choppers y otros dispositivos para crear ondas cuadradas. Las ondas cuadradas causan distorsión en las formas de onda analógicas, lo que produce ruido de audio.
Para evitar el ruido, separe los sistemas de alimentación de los efectores analógicos y digitales. Aislándolos eléctricamente, se puede eliminar el ruido causado por las ondas cuadradas.