Los transformadores de alimentación son una parte importante de los dispositivos electrónicos, ya que convierten la corriente alterna de alta tensión y baja corriente en corriente directa de baja tensión y alta corriente. Esta clasificación de potencia nos indica la potencia máxima de salida que puede proporcionar un transformador en particular, lo cual es esencial para mantener el funcionamiento eficiente de los aparatos electrónicos. Al seleccionar un transformador de alimentación, se deben considerar varios parámetros en función de la carga para la cual se necesita dicho transformador. Estos factores incluyen el consumo de energía de los dispositivos electrónicos y otros elementos del circuito como filtros, reguladores y condensadores. También se puede optar por uno de mayor potencia, aunque será más caro y pesado que los de menor tamaño, lo que ofrece ventajas cuando hay sobrecargas inesperadas en su producto.
Se pueden imaginar varios factores al considerar un transformador de fuente de alimentación opcional que será componente de su proyecto electrónico. Estos incluyen el voltaje de entrada, voltaje de salida, clasificación de corriente y frecuencia de operación, además de la eficiencia del transformador entre otros. El voltaje de entrada debe ajustarse al voltaje de línea AC en su ubicación, generalmente 120V o 240V, dependiendo de donde viva (el voltaje de salida también debe ajustarse a su carga: recuerde la caída de tensión durante la rectificación, control y filtrado). Lo principal que debe saber es que la capacidad de corriente de su transformador objetivo debe ser suficiente para poder soportar la máxima posible demanda a plena potencia nominal sin sobrecargarse ni calentarse.
Además, es muy importante que la frecuencia del transformador de alimentación eléctrica sea igual o tome un valor entero múltiplo de lo que uno esperaría en las tensiones comerciales típicas de corriente alterna (50Hz hasta 60 Hz). Aunque frecuencias más altas pueden mejorar el rendimiento y el tamaño, también pueden aumentar el costo y la complejidad del transformador. Se puede aumentar la eficiencia del transformador utilizando materiales de buena calidad como núcleos magnéticos, devanados e isolantes; por otro lado, debemos minimizar las pérdidas debido a la saturación del núcleo, corrientes de Foucault y resistencia. Además de eso, se deben tomar precauciones como elegir un fabricante de transformadores con buena reputación, verificar las pruebas previas al uso y evitar que se sobrecaliente, se produzcan cortocircuitos o picos de voltaje.
Entre todos los tipos de núcleos, como el núcleo E-I, los transformadores toroidales tienen una serie de ventajas típicas sobre ellos con un acoplamiento inductivo muy alto. Un beneficio importante es su mayor densidad de flujo magnético, lo que resulta en una mayor densidad de potencia y eficiencia. Además, la forma toroidal produce un flujo de fuga más bajo, lo que reduce la interferencia electromagnética (EMI) y el ruido del transformador. Además de esto, su diseño de transformador toroidal ayuda a reducir las dimensiones y el peso de la entidad con campos radiados más bajos y capacidades de auto blindaje.
Se deben realizar pruebas cuidadosas del transformador de fuente de alimentación para asegurarse de que cumple con los requisitos y es seguro tanto para los electrónicos como para las personas. Puedes seguir este procedimiento paso a paso para probar efectivamente un transformador de fuente de alimentación.
Desconecte la fuente de alimentación de la línea AC y descargue los condensadores para eliminar la corriente residual
Con esto, verificamos el diagrama de conexiones y la conexión del transformador consultando el datasheet o usando un multímetro en varios modos.
Para probar la integridad de ambos, puedes medir la resistencia entre los devanados primario y secundario utilizando un ohmímetro.
Determina el voltaje de circuito abierto del transformador con un voltímetro.
Un resistor de carga conectado al devanado secundario y las mediciones se toman usando un voltímetro para la medición de voltaje sobre la resistencia watt, amperímetro para la potencia.
Asegúrate de que las lecturas de voltaje y corriente se correlacionen adecuadamente con lo que se espera del voltaje de entrada, voltaje de salida o VA del transformador.
Aumenta la carga en el transformador de forma gradual hasta que supere el 100% y asegúrate de que la regulación de voltaje y corriente permanezca dentro de los límites especificados en todas las cargas.
ANTES - Usa un termómetro o una cámara de imagen térmica para verificar la temperatura de los transformadores y evita operarlos más allá de su límite de funcionamiento seguro.
Para mantener el ruido, las ondulaciones y los cambios de voltaje al mínimo para dispositivos electrónicos sensibles se necesita una fuente de alimentación estable. Esto se logra mediante un transformador de fuente de alimentación regulada que utiliza un regulador de voltaje para mantener la salida constante a pesar de las variaciones. El regulador de voltaje puede operar basándose en varios principios, como lineal (no conmutado) o suministro de energía conmutado. También funciona utilizando diferentes mecanismos de realimentación y control, como diodos Zener, reguladores shunt basados en transistores, etc. Algunos reguladores de voltaje son controlados por microcontroladores para estabilizar los voltajes de salida.
Existen muchos beneficios al usar una fuente de alimentación regulada con un transformador para electrónica, especialmente cuando se trabaja con equipos electrónicos sensibles.
Mejor rendimiento: Una fuente de alimentación controlada entrega un voltaje estandarizado y consistente, lo cual mejora la precisión, estabilidad y velocidad operativa de los aparatos eléctricos.
Menos ruido: La fuente de alimentación regulada no solo puede suprimir el ruido y las ondulaciones generados por el transformador, sino que también puede eliminar algunas señales irregulares para generar dibujos más claros.
La fuente de alimentación DC regulada aumenta la seguridad al asegurar que cualquier sobretensión o subvoltaje accidental no llegue a tus dispositivos electrónicos.
Vida prolongada: Una fuente de alimentación regulada puede aumentar la vida útil de los dispositivos electrónicos al eliminar el estrés y el desgaste causados por variaciones de voltaje o transitorios.
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