jueves, 28 de marzo de 2013

Fuente de alimentación de bajo voltaje

La fuente de alimentación de bajo voltaje es común a casi todas las etapas de los monitores de color y Monocromático. La fuente de alimentación se encarga de proporcionar los suministros de V cc para cada circuito y la alimentación del filamento del cinescopio o pantalla como lo denominaremos en adelante, actualmente se utiliza preferentemente fuentes " auto volt " que permiten un amplio rango de voltajes de entrada. Los circuitos como el detector de video, el detector de sonido, el CAF horizontal, el detector de fase de color y en algunos casos los demoduladores de color, no tienen requerimientos de Vcc porque los obtienen rectificando su señal de entrada.

Los Monitores modernos obtienen la mayor parte de sus voltajes de Vcc del circuito de salida horizontal. En estos circuitos hay derivaciones en el bobinado del transformador de salida horizontal que proporcionan pulsos de retroceso horizontal de varias amplitudes. Estos pulsos son rectificados para proporcionar los suministros requeridos de Vcc. Este tipo de fuente de alimentación se conoce comofuente de alimentación derivada del barrido.

Los Monitores de estado sólido pueden tener requerimientos de corriente de 400 a 1,200 mA. La corriente para los Monitores de blanco y negro es algo menor que para color.

Exceptuando los requerimientos de alto voltaje de la pantalla, la fuente de alimentación de bajo voltaje de los Monitores de estado sólido proporciona voltajes positivos entre 4 y 350V. Las demandas de corriente del Monitor se incrementan generalmente cuando se aplica una señal. El cambio en la demanda de corriente puede aumentar hasta en 10 veces.

  • Riesgo de Descarga
En ciertas condiciones, el tocar el chasis de un Monitor antiguo puede producir una descarga intensa. Esto puede ocurrir porque un lado de la línea de Vea está conectada a la tierra de la línea. Las Empresas de Energía tienen la práctica de suministrar electricidad con un transformador reductor que produce un voltaje secundario de 220 V con derivación central. La práctica común es conectar la derivación central a tierra. También es una práctica común que el voltaje de Ca de cualquier contacto sea tomado entre el alambre aterrizado y un lado del transformador, lo que significa que el voltaje disponible en el tomacorriente es de 110 V. Esto es para el caso de países que trabajen con Voltaje de ca de 110V de debido a la carga cambiante de las compañías de luz y fuerza motriz, el voltaje de salida de línea puede variar entre 205 a 228V. El voltaje nominal de línea para el diseño de los Monitores es de 220v.


Muchos contactos modernos tienen tres terminales. Dos de ellas proporcionan el voltaje para la carga, y la tercera terminal está conectada internamente a tierra. Este tercer alambre es un dispositivo de seguridad utilizado para proteger los equipos eléctricos y a los seres humanos.

  • El Rectificador Tipo Puente
Otro tipo de rectificador de onda completa usado comúnmente en los Monitores de color es el rectificador tipo fuente. Este rectificador puede utilizar directamente la Ca de linea o puede tener un transformador aislador con secundario sin derivación central y cuatro diodos de silicio.

La operación de este rectificador de onda completa es como sigue: en el medio ciclo positivo del voltaje de entrada de Ca, la polaridad del secundario es tal que sólo dos diodos (D1 y D2) conducen. Si los diodos pueden considerarse como cortocircuitos al conducir puede verse que la carga (Rc) estará colocada directamente a tra vés del bobinado secundario del transformador. Esto produce una caída de voltaje a través de Rc que es positiva con relación a tierra.

En el medio ciclo negativo del voltaje de entrada, la polaridad instantánea del voltaje a través del secundado es tal que D1 y D2 se cortan y D3 y D4 conducen.

Aquí también, ignorando la pequeña caída de voltaje a través de los diodos, la carga (Rc) queda efectivamente colocada a través del secundado del transformador y, como resultado, el voltaje a través de la carga es de la misma polaridad que durante el primer medio ciclo de operación. Como la corriente fluye a través de la carga en ambos medios ciclos del voltaje de Ca de entrada, el rectificador en puente es un rectificador de onda completa. Si uno de los diodos se abre, el circuito se convierte en un rectificador de media onda y la frecuencia de rizo sería de 60Hz, lo que dificultaría el filtraje.
Esto resulta en un voltaje de salida con un rizo de alta amplitud.


La salida filtrada de Vcc de este rectificador es aproximadamente igual al pico del voltaje total del secundario en vez de la mitad, como es el caso en el rectificador anterior. Esto significa que para un cierto voltaje de salida, el transformador de poder usado con el rectificador en puente debe tener menos espiras y resultar más pequeño y menos caro. El voltaje de pico inverso a través de los diodos que no conducen es aproximadamente igual al pico del voltaje de secundario. Los diodos no conductores quedan colocados efectivamente en derivación con la carga.

  • Filtros
El filtro de rizo consiste en dos capacitores electrolíticos C1 y C2 y la resistencia R2 conectados en una configuración tipo pi. En los extremos del secundario hay dos capacitores que sirven de filtro, que ayudan a reducir la radiación de RF producida por la conmutación rápida de los diodos. L2 y C3 del primario del transformador son filtros adicionales de RF.

  • Protección de Sobrecarga
En este circuito se obtiene por medio de un interruptor de circuito de sobrecarga térmica (Tc) llamado Termisor, Conectado en serie con el interruptor S1 de encendido y apagado. En algunos circuitos puede estar colocado en el bobinado secundario del transformador. 


CIRCUITOS REGULADORES
La habilidad de una fuente de alimentación para mantener una salida constante de voltaje, a pesar de cambios en el voltaje de entrada o en las condiciones del circuito de salida, se conoce como regulación de voltaje del sistema. Las fuentes de alimentación con baja resistencia interna se conocen como de buena regulación. La fuente de alimentación ideal para Monitores tiene una resistencia interna efectiva de cero. En la práctica la resistencia interna es bastante grande, y está determinada por cosas como la resistencia directa de los diodos rectificadores, la resistencia de los bobinados del transformador, el valor de los capacitores de filtro, la resistencia del filtro, si el rectificador es de onda completa o media onda y la frecuencia de operación.

Los Monitores de color operan con voltajes relativamente bajos de cd (4 a 60V) y corrientes relativamente grandes (400 a 1,200 mA). Las altas demandas de corrientes del Monitor requieren de circuitos reguladores especiales para mantener constante el voltaje de salida. La regulación también protege los transistores y el si el voltaje de línea se hace muy alto, muy bajo o está sujeto a transitorios. Además, podrían usarse reguladores de acción rápida para proporcionar filtraje adicional para la reducción del rizo. La regulación de bajo voltaje previene también los cambios en el suministro en la línea de ca, para evitar variaciones en el alto voltaje.

Los Monitores emplean comúnmente cuatro tipos de reguladores:

  • Transformador regulador (o transformador preregulador)
  • Regulador con diodo zener
  • Regulador operado a transistores
  • Regulador conmutado (o de conmutación) 


Espero haber ayudado en algo. Hasta la próxima oportunidad!

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