¿Qué es un Convertidor de CA a CC?
Un convertidor de CA a CC es un dispositivo que convierte la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC).
Los convertidores de CA a CC contienen un transformador y circuitos como rectificadores y reguladores de conmutación, y convierten la entrada de CA a CC mediante la modulación por ancho de pulsos (PWM). convierten la entrada de CA en CC mediante métodos como la modulación por ancho de pulsos (PWM).
Los convertidores tienen varias tensiones de salida y capacidades de corriente, que deben seleccionarse en función de la aplicación. Los convertidores de alta calidad pueden utilizarse para convertir eficazmente la corriente alterna de entrada en corriente continua y proporcionar una fuente de alimentación estable a los equipos electrónicos y otros dispositivos.
Aplicaciones de los Convertidores de CA a CC
Los convertidores de CA a CC son esenciales para la mayoría de los productos eléctricos modernos. En particular, se utilizan ampliamente en varios tipos de equipos electrónicos que requieren una fuente de alimentación de CC a partir de una fuente de alimentación de CA. A continuación se describen algunos ejemplos concretos de su uso.
1. Electrodomésticos
La mayoría de los aparatos electrónicos del hogar requieren alimentación de CC. Desde grandes electrodomésticos como televisores, frigoríficos, lavadoras y aparatos de aire acondicionado hasta pequeños electrodomésticos como dispositivos móviles, ordenadores y hornos microondas, todos estos productos utilizan Convertidores de CA a CC para convertir la corriente alterna en corriente continua.
2. Equipos Industriales
Los convertidores de CA a CC también desempeñan un papel importante en una amplia variedad de equipos utilizados en plantas y fábricas. Esto incluye herramientas eléctricas, equipos de automatización y máquinas CNC.
3. Adaptadores de Corriente
Estos adaptadores son un tipo de convertidores de CA a CC y se utilizan para cargar dispositivos portátiles como teléfonos inteligentes, tabletas y ordenadores portátiles.
4. Vehículos Eléctricos
Los convertidores de CA a CC son esenciales en los sistemas de carga de vehículos eléctricos (VE); se encargan de suministrar corriente continua desde la fuente de CA a la batería del vehículo.
Principio de los Convertidores de CA a CC
Los convertidores de CA a CC son dispositivos que convierten la corriente alterna (CA) en corriente continua (CC). Estos convertidores funcionan principalmente en modo transformador y conmutación.
1. Tipo Transformador
Los convertidores de CA a CC basados en transformador consisten principalmente en un transformador utilizado para transmitir energía eléctrica. El flujo principal de funcionamiento es el siguiente
- Se suministra corriente alterna al transformador. El transformador tiene un devanado primario y un devanado secundario, que reducen o aumentan la tensión de alimentación.
- La salida del devanado secundario, que es el lado de salida del transformador, sigue siendo corriente alterna, pero la tensión se convierte.
- Esta salida de CA del secundario se convierte en CC mediante un rectificador (normalmente un diodo). En este punto, sin embargo, la tensión CC es ondulada (corriente pulsada).
- Finalmente, esta tensión continua pulsante se suaviza mediante un condensador de suavizado para proporcionar una salida de CC estable.
Aunque los sistemas de transformadores son de construcción sencilla, suelen ser grandes, pesados y tienen un bajo rendimiento de conversión de potencia.
2. Tipo Conmutado
Los convertidores de CA a CC de tipo conmutado se utilizan a menudo para alimentar equipos electrónicos modernos debido a su alta eficiencia y compacidad. El flujo principal de funcionamiento es el siguiente.
- La alimentación de CA se convierte en CC (forma de onda pulsada) mediante un puente rectificador.
- Esta alimentación de CC en forma de onda pulsada se convierte en un tren de pulsos de alta frecuencia mediante elementos de conmutación (normalmente transistores). Esta operación de conmutación se realiza a velocidades muy elevadas, con frecuencias de conmutación que oscilan entre decenas de kHz y varios MHz.
- Este tren de impulsos de alta frecuencia se convierte en la tensión adecuada mediante un transformador.
- Tras la conversión, el tren de impulsos se rectifica de nuevo, pero todavía en una CC ondulada (forma de onda del impulso).
- Por último, esta CC ondulada se convierte en una salida de CC estable mediante un circuito de suavizado.
Los métodos de conmutación se caracterizan por su alto rendimiento y diseño compacto, pero también por el elevado ruido de la fuente de alimentación y la complejidad del diseño.
Tipos de Convertidores de CA a CC
Los convertidores de CA a CC están disponibles en varias formas, tamaños y especificaciones según la aplicación y los requisitos de diseño.
1. Tipo Adaptador
Los convertidores de CA a CC se utilizan en pequeños equipos electrónicos y ordenadores portátiles. Utilizan principalmente un método de conmutación y están disponibles en formas pequeñas.
2. Convertidores de Bastidor Abierto
Están diseñados para integrarse en instalaciones fijas y equipos industriales. Estos convertidores se suministran en forma de placa desnuda y se montan en un lugar adecuado dentro del producto final.
3. Convertidores para Montaje en Carril DIN
Utilizados principalmente en entornos industriales, estos convertidores pueden montarse directamente en carriles DIN. Presentan un diseño robusto y resistente que garantiza su fiabilidad incluso en condiciones ambientales adversas.
4. Convertidores para Montaje en Bastidor
Pueden instalarse en bastidores de servidores y suelen utilizarse en centros de datos, por ejemplo, donde se requiere una conversión ACDC de alta potencia.