Las fuentes de alimentación son componentes esenciales de cualquier dispositivo electrónico, ya que se encargan de proporcionar la energía necesaria para su funcionamiento. En este artículo, vamos a explicar qué son las fuentes de alimentación, cómo funcionan y qué tipos y características existen.
¿Qué es una fuente de alimentación?
Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la corriente alterna (AC) que proviene de la red eléctrica (230 V en Europa, 120 V en Norteamérica) en corriente continua (DC) que puede utilizar el equipo electrónico. La corriente alterna cambia de sentido y de intensidad periódicamente, mientras que la corriente continua tiene un sentido y una intensidad constantes.
La conversión de AC a DC se realiza mediante un circuito llamado rectificador, que está formado por diodos y condensadores. Los diodos permiten el paso de la corriente en un solo sentido, eliminando las partes negativas de la onda alterna. Los condensadores almacenan y liberan carga eléctrica, suavizando las fluctuaciones de la onda rectificada.
Además de rectificar la corriente, las fuentes de alimentación deben regular el voltaje o tensión que entrega al equipo electrónico. El voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, y se mide en voltios (V). El voltaje determina la cantidad de energía que transporta la corriente eléctrica.
Los equipos electrónicos requieren diferentes voltajes para funcionar correctamente, según el tipo y la función de sus componentes. Por ejemplo, en un ordenador de sobremesa, la placa base necesita un voltaje de 12 V, el procesador necesita un voltaje de 5 V y la memoria RAM necesita un voltaje de 3,3 V.
La regulación del voltaje se realiza mediante otro circuito llamado transformador, que está formado por bobinas e inductores. Las bobinas son arrollamientos de alambre conductor que generan un campo magnético cuando circula corriente por ellas. Los inductores son componentes que almacenan energía en forma de campo magnético.
El transformador aprovecha el fenómeno de la inducción electromagnética, que consiste en que un campo magnético variable genera una corriente eléctrica en un conductor cercano. Al conectar dos bobinas con diferente número de vueltas, se puede modificar el voltaje de la corriente que pasa por ellas.
La relación entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida del transformador depende del número de vueltas de las bobinas. Si la bobina secundaria tiene menos vueltas que la primaria, el voltaje disminuye (transformador reductor). Si tiene más vueltas, el voltaje aumenta (transformador elevador).
Tipos y características de las fuentes de alimentación
Existen diferentes tipos y características de las fuentes de alimentación según su diseño, su función y su aplicación. Algunos ejemplos son:
Fuentes lineales
Son las más simples y antiguas. Utilizan un transformador reductor para bajar el voltaje de entrada a un valor cercano al deseado, y luego lo regulan mediante transistores y resistencias. Tienen la ventaja de ser baratas y generar poco ruido eléctrico, pero tienen la desventaja de ser grandes, pesadas e ineficientes.
Fuentes conmutadas
Son las más modernas y utilizadas. Utilizan un circuito oscilador para aumentar la frecuencia de la corriente alterna (de 50 o 60 Hz a varios kHz o MHz), lo que permite usar un transformador más pequeño y ligero. Luego rectifican y regulan el voltaje mediante transistores y condensadores. Tienen la ventaja de ser pequeñas, ligeras y eficientes, pero tienen la desventaja de generar más ruido eléctrico.
Fuentes modulares
Son fuentes conmutadas que permiten conectar y desconectar los cables según las necesidades del equipo electrónico. De esta manera se evita el exceso de cables innecesarios que pueden dificultar el flujo de aire y la estética del ordenador. Las fuentes modulares pueden ser totalmente modulares, si todos los cables son desmontables, o semi-modulares, si solo algunos lo son.
Fuentes certificadas
Son fuentes que cumplen con un estándar de eficiencia energética llamado 80 PLUS. Este estándar garantiza que la fuente aprovecha al menos el 80% de la energía que recibe de la red eléctrica, y que el resto se disipa en forma de calor. Existen diferentes niveles de certificación según el grado de eficiencia: Bronze, Silver, Gold, Platinum y Titanium. A mayor eficiencia, menor consumo y menor calentamiento de la fuente.
Las fuentes de alimentación son componentes fundamentales para el funcionamiento de los dispositivos electrónicos, ya que se encargan de convertir y regular la corriente eléctrica que reciben de la red. Existen diferentes tipos y características de las fuentes de alimentación según su diseño, su función y su aplicación. Es importante elegir una fuente de alimentación adecuada para cada equipo electrónico, teniendo en cuenta sus necesidades de voltaje, potencia y eficiencia.
