6. Conversión de corriente alterna en continua

Vamos a explicar a continuación con más detalle cada uno de los bloques funcionales de que consta una fuente de alimentación lineal.

Fijandonos en la figura el primer elemento de que consta una fuente de alimentación lineal es de un transformador que adapta la tensión de red al valor que vaya a necesitarse en continua. Tal transformador suele ser reductor (secundario de menor tensión que el primario) en la mayoría de los equipos con semiconductores, y elevador en los equipos de válvula. Otras veces se utiliza el transformador como aislador, más que como “cambiador” de tensión.

Con la tensión alterna ya en el valor adecuado, se procede a convertirla en continua, proceso que lleva a cabo el rectificador. Como rectificadores se emplean siempre diodos, bien del tipo semiconductor o de vacio; en algunas ocasiones, también pueden utilizarse tiristores.

Hay tres tipos básicos de rectificadores. El llamado de media onda elimina los semiciclos positivos (o los negativos) de la tensión alterna, consiguiendo que la corriente circule siempre en el mismo sentido. Un rectificador de onda completa aprovecha ambos semiciclos, invirtiendo el sentido de los negativos (o los positivos). El secundario del transformador para este último tipo de rectificador debe llevar dos arrollamientos, o uno con toma central, ver la figura siguiente.

Finalmente, el rectificador en puente utiliza cuatro diodos, aprovechando también tanto los semiciclos positivos como los negativos de la tensión alterna; en contrapartida a la necesidad de emplear cuatro diodos, el transformador que se precisa es de secundario simple.

Para rectificar una tensión debemos tener muy claro el tipo de fuente que vamos a necesitar, en contadas ocasiones optaremos por una rectificación de media onda, un caso particular es el de un cargador de baterías sencillo y económico, en todos los demás casos, es muy conveniente disponer de un rectificador de onda completa, para minimizar el rizado.

Después tenemos el filtrado y es que la tensión (o corriente) obtenida del conjunto de un transformador y un rectificador es continua pulsatoria(tiene el mismo sentido o polaridad) pero no constante, puesto que varía de acuerdo a como lo hace la de red (variación senoidal). Para eliminar en lo posible tal variación se utilizan los filtros.

El filtro más sencillo está constituido por un condensador de elevada capacidad en paralelo con el circuito a alimentar. Cuando la tensión proporcionada por el rectificador aumenta, el condensador se carga y almacena energía. Cuando la tensión del rectificador tiende a bajar, siguiendo la forma senoidal, el condensador entrega parte de la energía en él almacenada, haciendo que la disminución de la tensión sobre la carga sea menos brusca.

Por último la estabilización consigue proporcionar estabilidad de la tensión y corriente de salida para que no se produzcan variaciones que puedan dañar el equipo electrónico.

El elemento de referencia que se suele utilizar para la estabilización es el diodo Zener, encargado de mantener en sus extremos la tensión de Zener de la que está fabricado.