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Fuente eléctrica
En electricidad se entiende por fuente al elemento activo que es capaz de generar una diferencia de potencial (d. d. p.) entre sus bornes o proporcionar una corriente eléctrica. A continuación se indica una posible clasificación de las fuentes eléctricas:
Fuentes ideales
Figura 1: Símbolos de las fuentes ideales de tensión, a), e intensidad, b).
Las fuentes ideales son elementos utilizados en la teoría de circuitos para el análisis y la creación de modelos que permitan analizar el comportamiento de componentes electrónicos o circuitos reales. Pueden ser independientes, si sus magnitudes (tensión o corriente) son siempre constantes, o dependientes en el caso de que dependan de otra magnitud (tensión o corriente). Inicialmente estudiaremos las fuentes independientes. Sus símbolos pueden observarse en la figura 1. El signo + en la fuente de tensión, indica el polo positivo o ánodo siendo el extremo opuesto el cátodo y E el valor de su fuerza electromotriz (fem). En la fuente de intensidad, el sentido de la flecha indica el sentido de la corriente eléctrica e I su valor. A continuación se dan sus definiciones:
Fuente de tensión ideal: aquella que genera una d. d. p. entre sus terminales constante e independiente de la carga que alimente. Si la resistencia de carga es infinita se dirá que la fuente está en circuito abierto, y si fuese cero estaríamos en un caso absurdo, ya que según su definición una fuente de tensión ideal no puede estar en cortocircuito.
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Fuentes reales
Figura 2: símbolos de las fuentes reales: a) de tensión.
b) de intensidad.
A diferencia de las fuentes ideales, la d. d. p. que producen o la corriente que proporcionan fuentes reales, depende de la carga a la que estén conectadas.
Fuentes de tensión
Una fuente de tensión real se puede considerar como una fuente de tensión ideal, Eg, en serie con una resistencia Rg, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2). En circuito abierto, la tensión entre los bornes A y B (VAB) es igual a Eg (VAB=Eg), pero si entre los
mencionados bornes se conecta una carga, RL, la tensión pasa a ser:
g L
L g AB
R
R
R
E
V
,que como puede observarse depende de la carga conectada.En la práctica las cargas deberán ser mucho mayores que la resistencia interna de la fuente (al menos diez veces) de modo que el valor en sus bornes difiera poco del valor en circuito abierto. La potencia se determina multiplicando su f.e.m. por la corriente que proporciona. Se considera positiva si la corriente sale por el ánodo y negativa en caso contrario.
Como ejemplos de fuentes de tensión real podemos enumerar los siguientes:
Batería Pila
Fuente de alimentación Célula fotoeléctrica
Fuentes de intensidad
De modo similar al anterior, una fuente de corriente real se puede considerar como una fuente de intensidad ideal, Is, en paralelo con una resistencia, Rs, a la que se denomina resistencia interna de la fuente (figura 2b). En cortocircuito, la corriente que proporciona es igual a Is, pero si se conecta una carga, RL, la corriente proporcionada a la misma,IL, pasa a ser:
S L
S S
L
R
R
R
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, que como puede observarse depende de la carga conectada.ELECTONICA I
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La potencia se determina multiplicando su intensidad por la diferencia de potencial en sus bornes. Se considera positiva si el punto de mayor potencial está en el terminal de salida de la corriente y negativa en caso contrario.
Al contrario que la fuente de tensión real, la de intensidad no tiene una clara realidad física, utilizándose más como modelo matemático equivalente a determinados componentes o circuitos.
Rendimiento
Figura 3: Fuentes reales con carga: a) de tensión. b) de intensidad.
Una fuente real no puede entregar toda la potencia a la carga que alimente debido a su resistencia interna. En la fuente real de tensión de la figura 3a), la potencia total entregada viene dada por:
L g g T
R
R
E
P
2Parte de esta potencia se disipa en la resistencia interna Rg de la propia fuente, de manera que la potencia útil, PU, generada, esto es, la entregada a la carga RL será:
LL g g U R R R E P 2 2
Se denomina rendimiento, η de la fuente a la relación entre esta potencia y la total:
L L g L T U R R R R P P
De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuanto menor sea la resistencia interna Rg respecto a RL.
Razonando de forma análoga con la fuente de intensidad real de la figura 3b), se obtendría:
L S S T U
R
R
R
P
P
De donde se deduce que el rendimiento será mayor cuanto mayor sea la resistencia interna Rs respecto a RL.
En aquellos circuitos con varias fuentes, podría darse el caso que la corriente de alguna saliese por su cátodo, (sentido contrario a como debería crearla). En este caso la fuente no funciona como tal ya que está absorbiendo potencia, y por lo tanto no se puede hablar de su rendimiento.
Equivalencia
Se dice que dos fuentes reales, una de tensión y otra de intensidad, son equivalentes, cuando conectadas a la misma carga, RL, le suministran la misma corriente.
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Operando matemáticamente:
g s s L s s s g L
g R E R I R R I R R
E
s g g s s L s s L
g R I R R I R R E R
E
g s s
s
s g g
L E I R R I R E
R
Se llega a una ecuación del tipo.
y x a
Que debe cumplirse para cualquier valor de a, es decir de RL/Rs, por lo que la única solución
posible es:
0
y
x , esto es:
Eg Is Rs
0 Eg Is Rs
Is Rg Eg
0 Eg Is Rglo que implica que:
g s g
s
g I R y R R
E
que son las condiciones de equivalencia.
Asociación de fuentes
En general, un circuito podrá tener varias fuentes de excitación conectadas en serie, en paralelo o de forma mixta, de forma similar a las asociaciones de resistencias. A continuación se indica como determinar la fuente equivalente de una asociación de fuentes ideales y reales. También se mostrará la forma de determinar la fuente equivalente de un circuito respeto de dos puntos.
Ideales
Cuando dos o más fuentes ideales de tensión se conectan en serie, la f.e.m. resultante es igual a la suma algebraica de las fems de cada una de las fuentes. Cuando la conexión es en paralelo, las fems de las fuentes han de ser iguales, ya que en caso contrario se estaría en un caso absurdo. Cuando dos o más fuentes ideales de intensidad se conectan en paralelo, la corriente resultante es igual a la suma algebraica de las corrientes de cada una de las fuentes. Cuando la conexión es en serie, las corrientes de las fuentes deben ser iguales, caso contrario se estaría en un absurdo.
Reales
Es posible obtener la fuente equivalente de una asociación de varias fuentes reales. A continuación se describen los casos posibles:
Fuentes de tensión
En serie: la fem equivalente se obtiene del mismo modo que en las fuentes ideales y la resistencia equivalente como suma de las resistencia de cada fuente puesto que están en serie.
En paralelo: se transforman en fuentes de intensidad y se opera como se indica más abajo.
Fuentes de intensidad
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En paralelo: la intensidad equivalente se obtiene del mismo modo que en las fuentes ideales y la resistencia equivalente como la inversa de la suma de las inversas de las resistencias de cada fuente puesto que están en paralelo.
Fuente de alimentación
Figura 4: Fuente de alimentación para PC Figura 4: Fuentes de alimentación externas.
En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).
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, pero 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 lineales
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.
Figura 5: Diagrama en bloques de una fuente de alimentación
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
Rectificador
Filtro
Pasivo
Estabilizador
o
Regulador
VCA VCC
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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 capacitores)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 mas 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.
Rizado
El rizado, algunas veces llamado fluctuación o ripple (del inglés), es la pequeña componente de alterna que queda tras rectificarse una señal a corriente continua. El rizado puede reducirse notablemente mediante un filtro de condensador, este proceso es llamado a veces "filtrar", y debe entenderse como la reducción a un valor mucho más pequeño de la componente alterna remanente tras la rectificación, pues, de no ser así, la señal resultante incluye un zumbido a 60 ó 50 Hz muy molesto, por ejemplo, en los equipos de audio.
Factor de rizado
El rizado usualmente se cuantifica mediante el factor de rizado y se calcula como el valor eficaz del voltaje de rizado sobre el voltaje en continua medio, por 100. El factor de rizado suele establecerse en el 10% o menos, siempre dependiendo de la aplicación.
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donde,
(Vr)pp es el voltaje de rizado de pico a pico. Recordar que . IL es la corriente continua que demanda la carga.
f es la frecuencia del rizado. Esta frecuencia es igual a fred en un rectificador de media onda
e igual a 2fred en un rectificador de onda completa. C es la capacidad del condensador.
TIPOS DE FUENTES
Fuentes reguladas y estabilizadas
La tensión continua disponible a la salida del filtro del rectificador puede que no sea lo suficientemente buena, debida al rizado, o que varíe su valor ante determinado tipo de perturbaciones, como variaciones de la tensión de entrada, de la carga o de la temperatura.
En estos casos se necesitan circuitos de regulación o estabilización para conseguir que la tensión continua a utilizar sea lo más constante posible.
Lo ideal sería que la tensión de salida fuera constante para cualquier condición del circuito, pero esto es imposible debido a:
a) La tensión de red puede tener variaciones de hasta el 20% de su valor nominal.
b) El circuito de carga conectado al rectificador puede absorber más o menos corriente. Al aumentar la corriente por la carga, la tensión de salida disminuirá debido a la caída en la resistencia del transformador y la de los diodos.
c) En la salida aparece un rizado.
d) Cuando se utilizan dispositivos semiconductores, la tensión de salida varía con la temperatura
Además de la clasificación en fuentes de corriente y fuentes de tensión, cabe distinguir dos tipos:
a) Fuentes estabilizadas: Consiguen la estabilización de la magnitud de salida (tensión ó corriente) utilizando directamente la característica no lineal de un dispositivo electrónico.
b) Fuentes reguladas: consiguen la estabilización de la magnitud de salida mediante un sistema de control o de realimentación negativa que corrige automáticamente dicha magnitud de salida.
Figura 6
Una fuente de tensión estabilizada o regulada es aquella que cumple:
Vo / Vo < Vi / Vi
Una fuente de corriente estabilizada o regulada es aquella que cumple:
Io / Io < Ii / Ii
FUENTES ESTABILIZADAS.
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La estabilización puede ser en serie o en paralelo, según la forma de conexión del elemento de control:
Regulación Serie Regulación Paralelo
Estabilización en serie
El control soporta toda la corriente de carga y está sometido a una diferencia de potencial en extremos igual a (Vi – Vo).
Estabilización en paralelo
El control deriva menos corriente cuanto mayor es la corriente de carga. Con cargas muy fuertes, el control estará trabajando con pequeñas corrientes.
La diferencia de potencial aplicada al control es Vo, ya que está en paralelo con la salida.
FUENTES REGULADAS.
Una fuente regulada de tensión utiliza una realimentación negativa que detecta de un modo instantáneo las variaciones de tensión de salida, actuando como control que las corrige automáticamente.
La regulación puede ser en serie o en paralelo, según la forma de conexión del elemento de control:
Regulación Serie Regulación Paralelo
Regulación en serie
Una fracción de la tensión de salida, (m.Vo), es comparada con una tensión de referencia VR.
La diferencia de las dos es amplificada por el amplificador de error y aplicada al control.
Si VR = m Vo => El control no actúa.
Si VR < m Vo => El control debe conducir menos para disminuir la tensión a la salida.
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Figura 7
Regulación en paralelo
En este montaje, el control trabaja en corriente (en la regulación serie lo hace en tensión), siendo RS la encargada de producir la caída de tensión necesaria.
El comparador compara una fracción de la tensión de salida, (m.Vo), con una tensión de referencia, VR. La diferencia es amplificada por el amplificador de error y aplicada al control.
Si VR = m VO => El control no actúa.
Si VR > m VO => El control debe conducir menos, para, al drenar menos corriente por RS,
disminuir la caída de tensión en ésta y aumentar la de salida.
Si VR < m VO => El control debe conducir más para, al drenar más corriente por Rs,
aumentar la caída en ésta y disminuir la salida.
Figura 8
COMPARACION ENTRE LOS DOSTIPOS
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Regulación en serie
El control soporta toda la corriente de carga.
Está sometido a una diferencia de potencial en extremos igual a (Vi – Vo).
Regulación en paralelo
El control deriva menos corriente cuanto mayor es la corriente de carga. Con cargas muy fuertes, el control estará trabajando con pequeñas corrientes.
La diferencia de potencial aplicada al control es Vo, ya que está en paralelo con la salida.
De las anteriores consideraciones se deduce que, a fin de no cargar excesivamente el control, la regulación en serie es apropiada para pequeñas corrientes de carga y/o grandes tensiones de salida, en tanto que la regulación en paralelo es apta para grandes corrientes de carga y/o pequeñas tensiones de salida.
En algunos casos, en que el margen de tensiones y corrientes en que va a trabajar la fuente es muy grande, se recurre al montaje de dos fuentes, una en serie y otra en paralelo, con un conmutador que selecciona una u otra, según las condiciones de trabajo.
Una fracción de la tensión de salida, (m.Vo), es comparada con una tensión de referencia VR. La
diferencia de las dos es amplificada por el amplificador de error y aplicada al control.
En este montaje, el control trabaja en corriente (en la regulación serie lo hace en tensión), siendo RS la encargada de producir la caída de tensión necesaria.
El comparador compara una fracción de la tensión de salida, (m.Vo), con una tensión de referencia, VR. La diferencia es amplificada por el amplificador de error y aplicada al control.
PROTECCION CONTRA CORTOCIRCUITOS
En la fuente regulada en serie, un cortocircuito es fatal para el transistor de control, ya que tiene que soportar toda la corriente de cortocircuito.
No es así en la fuente regulada en paralelo, en la que al producirse un corto y quedar la tensión de salida a cero, todos los elementos quedan sin polarización. En este caso, es la resistencia serie, Rs, la que soporta toda la corriente.
En las fuentes reguladas en serie es conveniente añadir un elemento de protección contra cortocircuitos, que desconecte el control cuando se produzca alguno. Los tipos más usados son:
En ambos casos, cuando la corriente de salida excede de cierto valor, los diodos conducen en un caso o el transistor conmuta en el otro, saturándose y drenando la corriente de base del transistor de control, que queda sin polarización y, por tanto, desconectado.
Características de las fuentes de alimentación.
La calidad de una fuente de alimentación depende de su tensión en la carga, corriente de carga, regulación de tensión y otros factores. En esta sección veremos algunas características de las fuentes de alimentación reguladas.
Regulación de carga.
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LR = VNL - VFL
donde LR = regulación de carga
VNL = tensión en la carga sin corriente de carga (tensión en vacío)(No Load)
VFL = tensión en la carga con corriente a plena carga.(Full Load)
La ecuación anterior es una definición. En ella, VNL sucede cuando la resistencia de carga es
infinita y VFL se produce cuando la resistencia de carga es mínima allí donde la regulación de
tensión se pierde.
Ejemplo:
Si la tensión en la carga es de 10 V con una corriente de carga nula y 9,9 V una corriente a plena carga, entonces:
LR = 10 V - 9,9 V = 0,1 V
Ejemplo:
Una fuente de alimentación regulada puede entregar una tensión en la carga máxima de 10 V y una corriente de carga máxima de 10A. Su hoja de características especifica una regulación de carga de 4 mV. Esto significa que la tensión en la carga cambia sólo 4 mV cuando la corriente de carga varía de 0 a 1 A.
La regulación de la carga se expresa frecuentemente como un porcentaje al dividir la regulación de carga entre la tensión a plena carga y al multiplicar el resultado por 100
Por ejemplo, si la tensión sin carga es de 10 V y la tensión a plena carga es de 9,9 V, el porcentaje de la regulación de carga es entonces
Ejemplo:
Si la variación de tensión en la carga es de 4 mV y la tensión sin carga es de 10V, entonces
En los dos últimos cálculos, el denominador está muy próximo a la tensión sin carga. Muchos autores, ingenieros y técnicos emplean la siguiente aproximación para %LR.
100
%
x
V
V
V
LR
FL FL NL
%
01
,
1
100
9
,
9
9
,
9
10
%
x
V
V
V
LR
% 04 , 0 100 996 , 9
4
% x
V mV LR
100
x
V
V
V
LR
%
NL FL
NL
(b)ELECTONICA I
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Esta aproximación es más fácil de utilizar, sin dejar de ser correcta cuando %LR es menor del 5 por 100, lo que ocurre la mayoría de las veces con las fuentes de alimentación reguladas de hoy día. Con esta aproximación, los dos cálculos anteriores son así:
% 1 100 10
9 , 9 10
% x
V V V LR
y
% 04 , 0 100 10
4
% x
V mV LR
Sugerencia: Use la Ecuación (b) por ser más sencilla si se tiene un %LR mayor del 5 por 100, cambie a la Ecuación (a) para calcular un valor más exacto de %LR.
Regulación de línea.
En la figura 10, la tensión de red de la entrada tiene un valor nominal de 115 V. Dependiendo de la demanda de electricidad en un área dada, esta tensión de red puede ser diferente de 115V. De hecho, la tensión de red en la instalación de potencia puede; variar mucho entre horas pico y horas tranquilas. Como esta tensión de red es la entrada del puente rectificador, la salida filtrada de éste es casi directamente proporcional a la tensión de red. Como se puede ver en la Figura 10, la salida filtrada del puente rectificador es la entrada del regulador de tensión.
Otra forma de especificar la calidad de una fuente de alimentación regulada es a través de su regulación de línea. Se abrevia SR, la regulación de línea se define como la variación en la tensión de la carga regulada para un intervalo específico de la tensión de red, generalmente 115 ± 10 por 100. La fórmula que la define es
SR = VHL – VLL
donde SR = regulación de línea
VHL = tensión en la carga para una tensión de red máxima
VLL = tensión en la carga para una tensión de red mínima
Ejemplo:
Si la tensión en la carga es 10V 0,3V para una tensión de red 115V 10%, entonces:
SR = 10,3 V - 9,7 V = 0,6 V
Si comparamos, una buena fuente de alimentación tal como la 6214A de Hewlett-Packard tiene una SR = 4 mV.
El porcentaje de regulación de línea es
donde Vnom es la tensión nominal en la carga; es decir, la tensión de salida bajo condiciones de
funcionamiento típicas.
Ejemplo:
Si la variación de tensión en la carga es de 0,6 V y la tensión nominal en la carga es de 10 V, el porcentaje de la regulación de carga es:
Impedancia de salida.
Una fuente de alimentación regulada es una fuente de tensión continua con una salida fija, este hecho supone que la resistencia de salida o Thévenin sea muy pequeña. En el regulador de tensión estudiado, un seguidor de emisor proporciona la tensión en la carga. El seguidor de emisor
100
% x
V SR SR
nom
% 6 100 10
6 , 0
% x
V SR
Para el primer ejemplo
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de antemano tiene una impedancia de salida baja. El empleo de una realimentación de tensión posterior reduce esta impedancia de salida, porque:
Las fuentes de alimentación reguladas tienen impedancias de salida del orden de mili ohmios. Por ello, son fuentes de tensión constante. Aun cuando varíe la resistencia de carga, no se observará casi ninguna variación de la tensión en la carga. Una fuente de tensión ideal tiene una impedancia de salida nula. Las modernas fuentes de alimentación reguladas se aproximan a las Fuentes de tensión ideales.
Rechazo al rizado.
Los reguladores de tensión estabilizan la tensión de salida contra variaciones en la tensión de entrada. El rizado equivale a un cambio periódico en la tensión de entrada. Por tanto, el regulador de tensión atenúa el rizado superpuesto a la tensión de entrada sin regular. Puesto que un regulador de tensión utiliza realimentación negativa, la mejoría se puede encontrar con la desensibilidad o factor de sacrificio.
D = 1 + AB
El rizado de la salida de un regulador de tensión está dado por
Donde:
VR(en): Tensión de ripple de entrada
VR(sal): Tensión de ripple de salida
Las hojas de características indican el rechazo al rizado (RR). Este se define como
Frecuentemente se verá que el rechazo al rizado se especifica en decibelios:
Por ejemplo, un RR de 80 dB significa que el rizado a la salida es 80 dB menor que el rizado a la entrada. En números naturales quiere decir que el rizado a la salida es 10000 veces más pequeño que el rizado a la entrada.
Ejemplo:
Un regulador tiene una tensión sin carga de 9 V y una tensión a plena carga de 8,75V. ¿Cuál es la regulación de carga?. ¿Cuál es el porcentaje de regulación de carga?.
Solución:
La regulación de carga es:
LR = 9 V – 8,75 V = 0,25 V
El porcentaje de regulación es
AB
z
z
salLC sal
1
) (
AB V
V R(en)
) sal ( R
1
) (
) (
en R
sal R
V V RR
%
78
,
2
100
9
25
,
0
%
x
V
V
LR
20 log( )) (
) (
en R
sal R V V dB
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Ejemplo:
En la figura 10, la tensión de entrada del regulador de tensión viene de un, puente rectificador con un filtro capacitivo de entrada. Esta tensión tiene un valor nominal de 15 V. Si la tensión de red es de 115 V 10%, ¿Cuáles son los valores mínimos y máximo de la tensión de entrada?
Solución:
Cuando la tensión de codo es pequeña comparada con la de pico, la salida de un puente rectificador es directamente proporcional a la tensión de red. Por esta causa, un cambio del 10% en la tensión de red produce un cambio del 10% en la tensión de entrada de la Figura 10. Esto significa que la tensión de entrada puede ser de un nivel tan bajo como
Ven = 15V - 0,1 (15 V) = 13,5 V
o de un nivel tan alto como
Ven = 15V + 0,1 (15 V) = 16,5 V
Ejemplo:
En la Figura 10, suponga que se midieron una tensión en la carga mínima de 8,9 V y una tensión en la carga máxima de 9,1 V cuando la tensión de red varía en 10%. ¿Cuál es la regulación de línea?. ¿Cuál es el porcentaje de regulación?.
La regulación de línea es:
SR = 9,1V - 8,9V = 0,2V
y el porcentaje de regulación de línea es
En este cálculo, empleamos una tensión nominal en la carga o media de 9 V.
Ejemplo:
Suponga que el rizado de la entrada de la figura 10 es 1V de pico a pico. Si 1 + AB = 50, ¿cuál es el rizado a la salida?. ¿Cuál es el rechazo al rizado en decibelios?.
El rizado a la salida es:
El rechazo al rizado es
En decibelios, el rechazo al rizado es
RR’ = 20 log 0,02 = -34 dB.
% 22 , 2 100 9
2 , 0
% x
V V LR
mV V
VRsal 20
50 1
)
(
02 , 0 1
20
