Fuentes de alimentacion conmutadas Buscar fabricantes online

Las fuentes de alimentación conmutadas son fuentes de alimentación electrónicas que convierten y regulan la energía eléctrica no linealmente, sino conectando y desconectando rápidamente interruptores semiconductores (normalmente transistores).

A diferencia de las fuentes de alimentación lineales, la pérdida de potencia se reduce considerablemente, ya que los semiconductores de potencia funcionan predominantemente como conductores (encendidos) o bloqueados (apagados). Hoy en día, las fuentes de alimentación conmutadas son el estándar en casi todos los ámbitos de la electrónica, desde cargadores hasta sistemas industriales y servidores.

A continuación encontrará el funcionamiento y los tipos de fuentes de alimentación conmutadas, su uso y ámbitos de aplicación, así como sus ventajas e inconvenientes y los retos que hay que tener en cuenta:

Funcionamiento de las fuentes de alimentación conmutadas:

El funcionamiento de las fuentes de alimentación conmutadas puede dividirse en varios pasos sucesivos:

1. Rectificación de la entrada:
   La tensión alterna, por ejemplo 230 V CA, se rectifica.
   El resultado es una tensión continua pulsante.
2. Circuito intermedio:
   Suavización de la tensión continua mediante condensadores.
   En las fuentes de alimentación con corrección del factor de potencia (PFC), el flujo de corriente ya está optimizado aquí.
3. Conmutación de alta frecuencia:
   Un transistor, MOSFET o IGBT, conmuta la tensión continua con frecuencias comprendidas entre unos 20 kHz y varios 100 kHz.
   Esto produce una tensión alterna de alta frecuencia.
4. Transferencia de energía y ajuste de la tensión:
   la tensión se aumenta o disminuye mediante inductores o transformadores.
   La alta frecuencia permite utilizar componentes pequeños y ligeros.
5. Rectificación secundaria y filtrado:
   La tensión alterna de alta frecuencia se rectifica de nuevo.
   Los filtros suavizan la tensión de salida.
6. Regulación:
   Un bucle de realimentación mide la tensión de salida.
   La anchura del impulso o la frecuencia de conmutación se ajustan para proporcionar una tensión o corriente constante.

Tipos importantes de fuentes de alimentación conmutadas:

Topologías no aisladas:
Estas fuentes de alimentación no tienen aislamiento eléctrico entre la entrada y la salida.

1. Convertidor Buck:
   Reduce una tensión continua a un nivel inferior.
2. Convertidor Boost:
   Aumenta una tensión continua.
3. Convertidores elevadores y reductores (buck-boost, SEPIC, Ćuk):
   Pueden tanto aumentar como disminuir la tensión.

Las aplicaciones típicas son dispositivos de baterías, convertidores CC/CC y fuentes de alimentación internas.

Topologías con aislamiento galvánico:
Aquí la energía se transmite a través de un transformador, lo que aumenta la seguridad y la flexibilidad.

1. Convertidores Flyback:
   Diseño sencillo, ideal para potencias bajas y medias. Se utilizan con frecuencia en cargadores y fuentes de alimentación enchufables.
2. Convertidor forward:
   Mejor eficiencia que el flyback, pero más complejo. Se utiliza en electrónica industrial.
3. Convertidor push-pull:
   Dos interruptores accionan alternativamente el transformador. Adecuado para potencias medias.
4. Convertidores de medio puente y puente completo:
   Potencias muy elevadas, buen rendimiento. Típicos para fuentes de alimentación de servidores, equipos de soldadura y sistemas industriales.

Fuentes de alimentación conmutadas CC/CC:

1. Fuentes de alimentación conmutadas CA/CC:
   Convierten la tensión de red en tensión continua. Ejemplos: Fuentes de alimentación para portátiles, controladores LED, fuentes de alimentación para electrodomésticos.
2. Fuentes de alimentación conmutadas CC/CC:
   Convierten la tensión continua en otra tensión continua. Suelen utilizarse en vehículos, sistemas integrados y telecomunicaciones.

Campos de aplicación de las fuentes de alimentación conmutadas:

Las fuentes de alimentación conmutadas son casi omnipresentes:

1. Bienes de consumo:
Smartphones, televisores, videoconsolas, cargadores..

2. TI y centros de datos:
Fuentes de alimentación para PC, servidores, sistemas SAI

3. Industria:
Controles, automatización, robótica, convertidores de frecuencia

4. Tecnología médica y de medición:
Suministro eficiente y seguro de componentes electrónicos sensibles

5. Energías renovables
Inversores, cargadores para sistemas de almacenamiento de energía

6. Vehículos y ferrocarriles
Redes de a bordo, convertidores CC/CC, infraestructura de carga

Ventajas de las fuentes de alimentación conmutadas

• Alta eficiencia: Normalmente 80-95 % o más. Menor pérdida de potencia y generación de calor.
• Diseño compacto: Las altas frecuencias de conmutación permiten transformadores y bobinas pequeños. Bajo peso, especialmente importante para dispositivos móviles.
• Amplia gama de tensiones de entrada: Muchas fuentes de alimentación funcionan en todo el mundo, por ejemplo, 90-264 V CA. Ideal para productos globales.
• Buena controlabilidad: Regulación precisa de la tensión o la corriente. Respuesta rápida a los cambios de carga.
• Versatilidad: Fácilmente adaptable a diferentes tensiones, corrientes y potencias. Escalable de milivatios a kilovatios.

Desventajas y retos:

A pesar de sus ventajas, las fuentes de alimentación conmutadas también presentan retos:

• Interferencias electromagnéticas (CEM): La conmutación de alta frecuencia genera señales de interferencia que hay que filtrar.
• Complejidad: El diseño, la disposición y el control son bastante más exigentes que con las fuentes de alimentación lineales.
• Costes para potencias bajas: Para potencias muy bajas, las fuentes de alimentación lineales pueden ser más sencillas y baratas.

Las fuentes de alimentación conmutadas son convertidores de energía muy eficientes, compactos y versátiles que funcionan conmutando rápidamente la energía eléctrica. Sus diferentes topologías permiten utilizarlas en casi todos los rangos de potencia y tensión. A pesar de su mayor complejidad y de los requisitos de compatibilidad electromagnética, sus ventajas superan claramente a sus inconvenientes, por lo que se han convertido en una parte indispensable de la electrónica moderna.

Aquí encontrará un resumen de los puntos más importantes a tener en cuenta a la hora de comprar fuentes de alimentación conmutadas:

Comprar fuentes de alimentación conmutadas es mucho más que seleccionar una tensión de salida y una potencia adecuadas. Las fuentes de alimentación conmutadas son componentes relevantes para la seguridad, determinantes para la vida útil y, a menudo, también críticos para las normas de un sistema global. Las decisiones erróneas en el proceso de adquisición pueden dar lugar a problemas de fiabilidad, fallos de compatibilidad electromagnética, obstáculos a la homologación o elevados costes de seguimiento sobre el terreno.
Por eso, una evaluación bien fundamentada tiene en cuenta por igual los aspectos eléctricos, mecánicos, térmicos, normativos y económicos.

• Lo primero que hay que comprobar es el rango de tensión en el que va a funcionar la fuente de alimentación. No sólo es importante la tensión nominal, sino también la:
• Rango de tensión admisible. POR EJEMPLO, 90-264 V CA.
• Frecuencia de la red.
• Tolerancia a huecos de tensión, sobretensiones y fallos de la red.
• Comportamiento con redes inestables o funcionamiento de generadores.
• Los rangos de entrada robustos son especialmente importantes en entornos industriales o en países emergentes.
• La potencia de salida especificada no debe agotarse permanentemente. Profesionalmente considerado:
• Potencia continua máxima.
• Curvas de reducción de potencia recomendadas.
• Capacidad de carga máxima a corto plazo.
• Limitación de la corriente de irrupción y comportamiento durante los saltos de carga.
• Una reserva de potencia en torno al 20-30 % aumenta significativamente la fiabilidad y la vida útil.
• La calidad de la tensión de salida es decisiva para muchas aplicaciones:
• Ondulación residual (rizado y ruido).
• Precisión de regulación.
• Regulación de carga y de red.
• Comportamiento transitorio.
• La electrónica especialmente sensible, los sensores o los sistemas de comunicación reaccionan con sensibilidad a las fluctuaciones de tensión o a los ruidos de alta frecuencia.
• Una fuente de alimentación conmutada profesional debe ofrecer amplias funciones de protección, entre ellas
• protección contra sobrecorriente.
• Protección contra cortocircuitos.
• protección contra sobretensiones.
• protección contra sobretemperatura.
• Detección de subtensión.
• El factor decisivo no es sólo la presencia, sino también el comportamiento en caso de fallo, por ejemplo, auto-restart, latch-off.
• La clase de aislamiento requerida depende de la aplicación. Debe comprobarse lo siguiente
• Tensión de aislamiento.
• Distancias de fuga y separación.
• Clase de protección (I, II o III).
• En la tecnología médica, industrial y de la construcción, el aislamiento eléctrico limpio es absolutamente esencial.
• En función del ámbito de aplicación, deben cumplirse distintas normas, por ejemplo
• IEC / EN 62368 (audio, TI, comunicación)
• IEC / EN 60601 (tecnología médica)
• IEC / EN 61558 (transformadores y fuentes de alimentación)
• Un departamento de compras profesional comprueba si los certificados están actualizados y son válidos para el mercado de destino.
• Las fuentes de alimentación conmutadas son una fuente frecuente de interferencias electromagnéticas. Son relevantes los siguientes:
• Cumplimiento de los valores límite de CEM.
• Emisiones conducidas y radiadas.
• Armónicos y factor de potencia.
• Un PFC (Power Factor Correction) integrado suele ser obligatorio para potencias superiores y también mejora la compatibilidad con la red.
• Para uso internacional, deben cumplirse los requisitos específicos de cada país, tales como
• CE, UL / cUL, UKCA, CCC. así como otras marcas de ensayo regionales.
• La ausencia de homologaciones puede retrasar considerablemente el lanzamiento al mercado.
• La fuente de alimentación debe encajar mecánicamente en el sistema:
• Placa de circuito abierta, carcasa cerrada o montaje en carril DIN.
• Dimensiones y peso.
• Tipo y posición de montaje.
• Conectores, terminales y descarga de tracción.
• La facilidad de instalación es un factor de coste importante, especialmente en dispositivos en serie.
• El diseño térmico es decisivo para la vida útil:
• Rango de temperatura ambiente admisible.
• Reducción de potencia a temperaturas más altas.
• Refrigeración natural o activa.
• Requisitos de caudal de aire.
• Una fuente de alimentación que funcione permanentemente cerca de la temperatura máxima envejecerá mucho más rápido.
• La calidad de los componentes críticos es crucial:
• Condensadores electrolíticos (clase de temperatura y vida útil).
• Semiconductores de potencia.
• Transformadores y choques.
• Aunque los componentes de alta calidad aumentan el precio de compra, reducen significativamente los costes de avería sobre el terreno.
• La información del fabricante sobre el tiempo medio entre fallos (MTBF) debe ser realista y comprensible. También es importante:
• Proyectos de referencia.
• Disponibilidad a largo plazo.
• Modos de fallo conocidos.
• Un producto probado suele ser más valioso que un diseño técnicamente impresionante pero nuevo.
• Fabricante, cadena de suministro y servicio. A evaluar:
• Asistencia técnica.
• Documentación y notas de aplicación.
• Tiempo de respuesta a las consultas.
• Disposición a realizar adaptaciones específicas para el cliente.
• Un fabricante competente es un socio estratégico, no sólo un proveedor.
• La disponibilidad a largo plazo es crucial, especialmente para los productos de serie.
• El precio de compra por sí solo no suele ser el criterio más importante. Hay que tener en cuenta
• La eficiencia energética.
• Los costes de inactividad.
• Los costes de servicio.
• Los costes de certificación e integración.
• Una fuente de alimentación ligeramente más cara puede resultar significativamente más barata a lo largo del ciclo de vida del producto.
• Para las familias de productos, es ventajoso elegir fuentes de alimentación que:
• Cubran múltiples tensiones.
• Puedan conmutarse en paralelo.
• Ofrezcan funciones opcionales.
• Esto simplifica el almacenamiento y el mantenimiento de los productos.

La compra profesional de fuentes de alimentación conmutadas requiere un enfoque holístico que va más allá de las fichas técnicas. Además de los parámetros eléctricos, la conformidad con las normas, las funciones de protección, el diseño térmico, la vida útil, la experiencia del fabricante y las consecuencias económicas a largo plazo son factores decisivos.
Una fuente de alimentación conmutada seleccionada sistemáticamente aumenta la fiabilidad del sistema global, reduce los costes de desarrollo y de fallos y contribuye significativamente al éxito de un producto en el mercado. Un planteamiento de compra estructurado y previsor evita compromisos posteriores y costosas sorpresas sobre el terreno.

Las fuentes de alimentación conmutadas pueden adquirirse a distintos proveedores. En Exportpages encontrará información completa sobre fabricantes y proveedores de Fuentes de alimentación conmutadas de todo el mundo.