Cuál es la diferencia entre las fuentes de alimentación AC-DC y DC-DC?

Y aunque algunos de los dispositivos más conocidos convierten la corriente alterna (AC) en corriente continua (DC), también existe la opción de las fuentes de alimentación DC-DC. Veamos la diferencia entre las fuentes de alimentación AC-DC y DC-DC.

Si necesita ponerse al día, le recomendamos que lea primero nuestro artículo sobre la diferencia entre las fuentes de alimentación AC y DC.

¿Cómo funciona una fuente de alimentación AC-DC?

En los edificios en los que es necesario alimentar muchos dispositivos, las fuentes de alimentación AC-DC se utilizan habitualmente.

Los convertidores AC-DC toman la corriente alterna de las tomas de corriente y la convierten en corriente continua no regulada. Estas fuentes de alimentación incluyen transformadores que cambian el voltaje de la CA que llega a través de las tomas de corriente, rectificadores para salvarla de CA a CC y un filtro que elimina el ruido de los picos y los trotes de las ondas de alimentación de CA. Normalmente, el transformador reduce la tensión hasta el voltaje requerido por el dispositivo que se alimenta.

En el primer paso de la conversión de CA a CC, la tensión se rectifica mediante una serie de diodos. Esto transforma la onda de CA sinusoidal en una serie de picos positivos mediante un rectificador. En este punto, sin embargo, todavía hay fluctuación de la forma de onda – el tiempo entre los picos – que necesita ser eliminado.

Para filtrar esto, se utiliza un condensador creando un depósito de energía que luego se aplica a la carga cuando su tensión cae. El condensador almacena la energía entrante en el flanco de subida y la expande cuando la tensión cae, reduciendo significativamente los casos de caída de tensión. Por lo general, cuanto mayor sea la capacidad de almacenamiento del condensador, mayor será la calidad de la fuente de alimentación.

Tras la conversión de la tensión, la variación de la salida se suaviza haciendo pasar la tensión por un regulador para crear una salida de CC fija.

Fuente de alimentación no regulada frente a regulada

Hay dos variedades de fuente de alimentación de CA: no regulada y regulada.

En una fuente no regulada, la tensión de ondulación permanece en la tensión de salida. Y dado que las fuentes no reguladas presentan tensión de ondulación, siempre debe utilizarse una fuente regulada en lugar de una no regulada si existe alguna ambigüedad respecto a cuál debe utilizarse para un determinado dispositivo o aplicación. Esto se debe a que la tensión de ondulación puede causar daños a los componentes electrónicos. Muchas fuentes de alimentación AC-DC incluyen un regulador por esta razón.

¿Cómo funciona una fuente de alimentación DC-DC?

Algunos dispositivos -especialmente los que se alimentan de baterías o células solares- requieren alimentación de CC a diferentes niveles de tensión, y aquí es donde entra en juego un convertidor DC-DC. Una fuente de alimentación DC-DC convierte la corriente continua procedente de la fuente de alimentación (una batería) de un nivel de voltaje a otro dependiendo de las necesidades puntuales del dispositivo alimentado.

En un dispositivo electrónico portátil, por ejemplo, un teléfono móvil, suele haber varios subcircuitos, cada uno con su propio requisito de nivel de voltaje que difiere del suministrado por la fuente de alimentación. Además, el voltaje de la batería disminuye a medida que se retrasa la energía almacenada.

El funcionamiento de una fuente de alimentación DC-DC depende de la que se trate; hay muchos tipos diferentes de convertidores DC-DC (electrónicos, magnéticos, no aislados, buck-boost, etc.) y el tipo más apropiado para una aplicación dependerá del propio dispositivo -desde automóviles hasta dispositivos portátiles.

Sin embargo, muchos incluirán inversores y rectificadores que primero convierten la corriente continua en corriente alterna, que luego se envía a través de un transformador para cambiar el voltaje. Una vez alcanzada la tensión correcta, la corriente vuelve al rectificador, donde se convierte de nuevo en corriente continua.

Al igual que con las fuentes de alimentación de CA, las fuentes de alimentación CC-CD pueden utilizar reguladores para suavizar la señal y eliminar la tensión de ondulación.