Electrónica de Andar por Casa, Artículo 8: Fuentes de alimentación (II)

Artículo publicado en el número 7 de RetroWiki Magazine

FUENTES DE ALIMENTACION II

En el anterior artículo vimos las dos primeras partes de una fuente de alimentación, el transformador y el rectificador, seguimos con las fuentes en esta entrada.

 

3 - Filtrado

Tras la rectificación, tenemos una señal contínua positiva, pero pulsante, ya sea con media onda o con onda completa. El objetivo es filtrar el máximo de ondulación de la señal en esta fase, para que en la regulación se obtenga una señal contínua de buena calidad. Muchas fuentes económicas no disponen de regulador, muchos de nuestros equipos, como los Spectrum o las consolas de Sega externamente tienen los tres primeros pasos, dejando la regulación para el interior de la máquina. 

El elemento que necesitamos para el filtro es un condensador, cuando recibe corriente en la parte de subida de la onda la almacena en su interior, y cuando la corriente baja libera lo almacenado, de esta forma se consigue mantener una corriente contante en la salida

Vemos en azul la corriente tras el condensador, y en rojo punteado la del regulador, cuando sube la corriente el condensador de carga, cuando baja se descarga poco a poco, hasta que el nivel de la corriente es igual al restante en el condensador, luego vuelve a subir. Con esto no tenemos una salida plana perfecta, pero si muy poco ondulada, contra mayor sea el condensador menos ondulada será la señal.

4 - REGULADOR

Una vez disponemo de una señal mas o menos adecuada, lo siguiente es usar un regulador que nos proporcione el voltaje que necesitamos, lo mas estable posible. Para ello este tipo de fuentes lineales lo que hacen es partir de un voltaje superior, y bajarlo al que buscamos, de esta forma se aseguran de que hay una corriente suficiente en la entrada para proporcionar una salida estable.

El mas sencillo es usando un diodo Zenner, que tiene la particularad de que el voltaje en su salida es siempre el mismo, mientras en su entrada tenga un voltaje igual o superior. Vemos como el voltaje de entrada se aplica a una resistencia, y el diodo Zenner entre su salida y masa estabilizará su salida, manteniendo la cirriente contante en el voltaje Zenner del diodo. Estos diodos se compran para un voltaje determinado.

Este tipo es muy sencillo, pero admite poca corriente, por ello se usa un sistema en el que el diodo pilota un transistor, que compara el voltaje de la entrada desde el diodo con el que tenemos en la salida del filtro, y se justa la corriente para que coincida (esta esplicación es muy de andar por casa, pero es suficiente). En el esquema vemos que la corriente de entrada se ubica en el colector del transistor, su base la pilota el diodo Zenner, y la salida es el voltaje regulado.

Podemos emplear una mejora importante, en lugar del Zenner ubicamos una referencia de tensión, un circuito mas preciso que solo el diodo, y si en lugar del transistor directamente ubicamos entre ambos un comparador, que compare el voltaje de la entrada con el voltaje del zenner, y en su salida nos de la regulación a aplicar, que pilotará el transistor. Esto ya nos complica mas el diseño, y no voy a entrar en mas detalles, con que se entienda esto es suficiente en este nivel, pero tenemos la ventaja de que se venden estos montajes ya listo para funcionar, por lo que usaremos un regulador encapsulado para nuestra fuente, que proporciona mejor regulación, estabilidad, protección contra sobretensión y sobrecalentamiento. 

Hay varios chips que hacen esto, pero la serie 78XX es la mas usada. Solo debemos reemplazar XX por el voltaje que deseemos en la salida, y tendremos un regulador de ese voltaje con un solo componente, por ejemplo nuestras máquinas usan en general un regulador 7805, para proporcionar los 5 voltios en la salida, solo debe tener por lo menos 1’5 voltios mas de los que vamos a regular, por lo que la salida del filtro debe proporcionar por lo menos 6’5 voltios o mas, aunque usualmente se usan de 9 a 12 voltios.

De los tres pines, el de la izquierda es la entrada de corriente, el central es la masa, y el de la derecha es la salida. Para mejorar la estabilidad y el filtrado de la corriente, se suelen añadir unos condensadores en la entrada y la salida, usando este esquema:

Seguiremos en la próxima entrada con el esquema completo de la fuente para poder montarnos una en casa de forma económica.

José Antonio Vaqué Urbaneja, podeis
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