Tema 15: Conversión AC/DC

 

Conversión AC/DC

La conversión AC/DC es el proceso mediante el cual una señal o alimentación de corriente alterna (AC) se transforma en corriente continua (DC), indispensable para la mayoría de dispositivos electrónicos modernos.

Un sistema de conversión AC/DC está compuesto por varias etapas, cada una con una función específica: transformar, rectificar, filtrar y regular.

1. Etapas de la Conversión AC/DC

A. Transformación (opcional)

Antes de rectificar, la señal AC puede pasar por un transformador, que permite:

  • Reducir el voltaje (por ejemplo, de 220 V a 12 V).

  • Aumentar el voltaje, si se requiere (menos común en dispositivos electrónicos).

  • Aislar eléctricamente el circuito secundario del primario, por seguridad.

Esta etapa es opcional, pero muy común en fuentes lineales.

B. Rectificación

Es el proceso que convierte la AC en una señal pulsante de un solo sentido.

Los tipos principales son:

  • Media onda (1 diodo)

  • Onda completa con tap central (2 diodos)

  • Puente rectificador (4 diodos) → El más utilizado

El resultado es una señal unidireccional, pero todavía pulsante, no apta para alimentar circuitos electrónicos sensibles.

C. Filtrado

Después de rectificar, se utiliza un capacitor (o varios) para "suavizar" la señal y aproximarla a una línea recta de voltaje continuo.

El capacitor:

  • Se carga en los picos de la onda rectificada

  • Se descarga lentamente entre los picos

  • Reduce el ripple (ondulación no deseada)

También pueden usarse:

  • Filtros LC

  • Filtros RC

  • Inductores de choque

  • Combinaciones de varios elementos para una salida más estable

D. Regulación

Aunque la señal ya está filtrada, todavía puede presentar:

  • Variaciones por carga

  • Cambios en el voltaje de entrada

  • Ripple residual

Por eso se agrega un regulador de voltaje, que puede ser:

1. Reguladores Lineales (LM7805, LM7812, etc.)

  • Muy estables

  • Poco ruido

  • Más calor y menor eficiencia

2. Reguladores Conmutados (Buck, Boost, Buck-Boost)

  • Alta eficiencia (80–95%)

  • Menor disipación

  • Más complejos

  • Requieren inductores y diodos rápidos

El resultado final es una salida DC estable, adecuada para cualquier circuito electrónico.

2. Esquema General de una Fuente AC/DC

     AC ──► Transformador ──► Rectificador ──► Filtro ──► Regulador ──► DC

3. Parámetros Importantes en AC/DC

  • Voltaje de salida (5V, 12V, etc.)

  • Corriente disponible

  • Ripple máximo permitido

  • Eficiencia del sistema

  • Regulación ante variación de carga

  • Protecciones (sobrecorriente, sobretemperatura, corto circuito)

4. Aplicaciones Comunes

  • Cargadores de celulares y laptops

  • Fuentes de alimentación para Arduino, sensores, microcontroladores

  • Equipos de sonido

  • Televisores, computadoras, routers

  • Sistemas industriales y automatización

  • Electrónica de consumo en general

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