Fuentes Conmutadas vs Fuentes Lineales | Como funciona una SMPS

Summary

Este vídeo explica cómo funcionan las fuentes de alimentación conmutadas (SMPS), las cuales son más eficientes y livianas que las fuentes lineales. Se compara su diseño con los transformadores y reguladores lineales, destacando su bajo peso y alto rango de voltaje. Se detallan los componentes clave de una SMPS, como el bloque de protección de entrada, el puente rectificador, los transistores de conmutación, el transformador, y el filtro de salida. Además, se aborda la importancia de la retroalimentación para mantener una salida de voltaje constante y se menciona la complejidad del circuito en comparación con fuentes lineales.

Takeaways

• 🔌 SMPS significa 'fuente de alimentación conmutada' y es el tipo de fuente más utilizada por su alta eficiencia.
• 🔧 Las fuentes de alimentación conmutadas (SMPS) transfieren potencia de AC/DC y adaptan voltaje y corriente según sea necesario para un proyecto específico.
• 📉 Las fuentes lineales, que utilizan reguladores y transformadores, son menos eficientes y pueden ser más grandes y pesadas que las SMPS.
• 📊 Se compara la eficiencia y tamaño de diferentes fuentes de alimentación, destacando cómo las SMPS son más livianas y compactas que las fuentes lineales.
• 💡 La eficiencia de las SMPS se debe a que funcionan a altas frecuencias, lo que permite el uso de transformadores más pequeños y ligeros.
• 🔧 Los reguladores lineales son menos eficientes y generan más calor, lo que los hace menos adecuados para cargas altas.
• 🛠️ El circuito de una fuente conmutada es más complejo, pero esto permite una mayor eficiencia, menor peso y un rango de voltaje más amplio.
• 🔄 Las fuentes conmutadas utilizan transistores MOSFET en un modo de conmutación para reducir la potencia disipada y aumentar la eficiencia.
• ⚡ Los componentes clave de una fuente conmutada incluyen protección de entrada, puente rectificador, transistores de conmutación, transformador, diodos rectificadores y filtro de salida.
• 🔗 El feedback en las fuentes conmutadas es crucial para mantener una salida de voltaje constante, a pesar de las variaciones en la señal de entrada.

Q & A

¿Qué significa SMPS y qué tipo de fuente es?

SMPS significa Fuente de Alimentación Conmutada, y es el tipo de fuente más utilizada con una eficiencia bastante alta. Transfiere potencia de AC/DC y convierte las características de voltaje y corriente según sea necesario para un proyecto específico.

¿Cuál es la diferencia entre una fuente de alimentación conmutada y una fuente lineal con regulador y transformador?

Las fuentes conmutadas son más eficientes, tienen un mejor rango de voltaje, menos peso y son más pequeñas. Por otro lado, las fuentes lineales con reguladores y transformadores no son eficientes, pueden ser muy grandes y pesadas, y suelen tener costos más altos debido al material necesario para su fabricación.

¿Por qué las fuentes conmutadas son más eficientes que las fuentes lineales?

Las fuentes conmutadas son más eficientes porque operan a frecuencias muy altas, lo que permite trabajar con transformadores más pequeños y ligeros. Además, los transistores MOSFET de potencia en modo de conmutación disipan menos potencia, lo que reduce las pérdidas y aumenta la eficiencia.

¿Cuál es la función de un transformador de pulsos en una fuente conmutada?

Los transformadores de pulsos en una fuente conmutada se utilizan para reducir las pérdidas debido a las corrientes parásitas, lo que contribuye a una eficiencia energética más alta.

¿Qué es el bloque A en una fuente de alimentación conmutada y qué componentes tiene?

El bloque A es la protección de entrada principal y contiene un fusible de seguridad y un filtro EMC (Compatibilidad Electromagnética), que se compone de condensadores de alto voltaje y un choque de relación de 1 a 1 para eliminar el ruido de alta frecuencia.

¿Qué hace el bloque BS en una fuente de alimentación conmutada?

El bloque BS es el puente rectificador completo junto con un filtro primario. Su función es rectificar la señal de la entrada para obtener una señal de corriente continua y suavizarla con condensadores de alto voltaje.

¿Cuál es el propósito de los transistores de conmutación en una fuente conmutada?

Los transistores de conmutación, controlados por un controlador de PWM, se utilizan para cambiar el voltaje y crear una señal de alta frecuencia que se conectará a la bobina del transformador, lo que permite controlar la salida de voltaje y corriente.

¿Qué hace el transformador en una fuente de alimentación conmutada?

El transformador en una fuente conmutada recibe los pulsos cuadrados rápidos y, debido a la carga y descarga rápida de la bobina, crea una señal alterna de voltaje más bajo y frecuencia más alta.

¿Cómo se realiza el filtrado en la salida de una fuente conmutada?

El filtrado en la salida se realiza con una bobina del filtro de salida y condensadores, que crean un filtro LC para suavizar la señal y obtener un voltaje de salida más estable y constante.

¿Qué es el feedback en una fuente de alimentación conmutada y cómo funciona?

El feedback en una fuente de alimentación conmutada es una señal que va desde la salida al controlador de PWM. Su función es mantener el voltaje constante en la salida. Si hay fluctuaciones, el feedback informa al controlador para ajustar la señal de PWM y mantener el voltaje deseado.