Fuentes Conmutadas

Universidad Autónoma de Aguascalientes
Centro de ciencias de la ingeniería

Ing. Biomédica 7°B
Tarea 3: Fuente conmutada y su aplicación en Ingeniería

Biomédica
Materia: Sistemas y equipos médicos
Profesor: Arturo Onix Andraca Herrera
Alumno:
Shirley Darianna Orozco Valdez 273240
08/09/2022
Fuente conmutada
Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que transforma la energía

eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de
tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las
fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas
frecuencias (20-100 Hz típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados).
La forma de onda cuadrada resultante se aplica a transformadores con núcleo de
ferrita (los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para
obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son
rectificados (con diodos rápidos) y filtrados (inductores y condensadores) para
obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC).
Esquema de la fuente conmutada: Filtro de entrada con su Condensador., Puente

rectificador, Corrector para Factor de Potencia y condensador, Transistor y
Controlador, Transformador, Diodo y filtro inductivo de salida, con su bobina o
Inductor y Optoacoplador.
Funcionamiento de sus bloques
• Filtro EMC. Su función es absorber los problemas eléctricos de la red, como ruidos,
armónicos, transitorios, etc. Evita que la propia fuente envíe interferencias a la red.
• Puente rectificador. Solo deja pasar la corriente en un sentido, de modo que

convierte la corriente alterna en corriente pulsante, es decir que oscila igual que la
corriente alterna, aunque únicamente en un sentido.
• Corrector del factor de potencia. En determinadas circunstancias, la corriente se

desfasa respecto a la tensión, lo que provoca que no se aproveche toda la
potencia de la red. El corrector se encarga de solventar este problema.
• Condensador. Amortigua la corriente pulsante para convertirla en corriente

continua con un valor estable.
• Transistor. Se encarga de cortar y activar el paso de la corriente. De este modo

se convierte a la corriente continua en corriente pulsante.
• Controlador. Activa y desactiva el transistor. Esta parte del circuito suele tener
varias funciones, como protección contra cortocircuitos, sobrecargas,
sobretensiones. Controla al circuito de corrección del factor de potencia. Además,
mide la tensión de salida de la fuente, y modifica la señal entregada al transistor,
para regular la tensión y mantener estable la salida.
• Transformador. Reduce la tensión, y además aísla físicamente la entrada de la

salida.
• Diodo. Convierte la corriente alterna del transformador a corriente pulsante.
• Filtro. Convierte la corriente pulsante en continua.
• Optoacoplador. Enlaza la salida de la fuente con el circuito de control, pero

manteniéndolos físicamente separados.
Las fuentes conmutadas pueden producir voltajes de salida que son más bajos que
el voltaje de entrada, más altos que el voltaje e incluso inversos al voltaje de
entrada, haciéndolos versátiles y mejor adaptables a voltajes de entrada variables.
La corriente en las fuentes conmutadas tiene cambios abruptos, y contiene una

proporción grande de componentes espectrales de alta frecuencia. Cables o
pistas largas entre los componentes pueden reducir la eficacia de alta frecuencia
de los filtros a condensadores en la entrada y salida. Esta corriente de alta
frecuencia puede generar interferencia electromagnética indeseable. Además,
poseen filtros a la entrada que minimizan la interferencia causada en la línea de
alimentación.
Aplicaciones generales de fuentes conmutadas
Estas son utilizadas frecuentemente para proporcionar diversos niveles de potencia

de salida DC necesarios para las aplicaciones que se requieren hoy en día en el
mundo de la electrónica, por a sus grandes ventajas y eficiencia.
Además de los usos tradicionales, hay otros especiales como por ejemplo
conversores DC-DC para voltajes negativos y son indispensables en lograr sistemas
de conversión de potencia DC-DC altamente eficiente y confiables. También son
utilizadas para obtener niveles de tensión muy altos como miles de voltios a partir
de una batería de bajo voltaje, fuentes de múltiples salidas, etc. Asimismo, debido
a la producción masiva, el precio para estas fuentes ha rebajado
considerablemente.
Aplicación de fuentes conmutadas en equipo medico
Con el avance de la medicina y por ende en los equipos médicos, la seguridad

eléctrica y la precisión que deben brindar se han vuelto cada vez más exigentes.
Generalmente el diseño de una fuente conectada a la línea de alimentación de
corriente alterna para un equipo médico es un proceso bastante complejo, debido
a los diferentes compromisos entre sus parámetros de tensiones y corrientes
máximas de salida y los requerimientos de seguridad eléctrica y compatibilidad
electromagnética.
Para los equipos médicos se requiere de eficiencia energética, seguridad eléctrica,

precisión en sus tensiones de salida y la reducción del tamaño. Cualidades que, a
diferencia de una fuente de alimentación lineal, una fuente de alimentación
conmutada puede realizar sin limitación alguna, en particular la Tecnología Flyback
doble aislado. Esta última denominación surge del hecho de que no sólo está
presente la barrera de aislación propia del inductor de dos puertos, sino que,
además, se agregó un transformador de alta frecuencia que constituye la segunda
barrera de aislación eléctrica.
Muchos fabricantes de equipos médicos deciden comprar la fuente de

alimentación a compañías que se han especializado en este campo, como forma
de minimizar los tiempos de desarrollo de sus productos y los posibles efectos
indeseables que se pudieran originar en el equipo médico, por un incorrecto diseño
electrónico de la fuente de alimentación. Además, que en otros aspectos
encontramos el alto precio que deben pagar usualmente por las fuentes de
alimentación.
Bibliografía
Fabian Andrés, L. O., Vannessa Nataly, G. R., Jorge Andrés, P., Esteban, M. S., Nicolás
David, G. G., Andrea Valenttina, G. R., & Carlos Andrés, T. P. (2020). Desarrollo de
una Fuente de Alimentación Ininterrumpida para Equipos Médicos. Universidad
Santo Tomás.
Olsson, J. A., Trochez, O. D., López, J. L., Santiago, L. V., Anocibar, H. R., & Kurtz, V. H.
(2019). Estudio de fallas en fuentes de alimentación conmutadas debido al estrés
de los capacitores electrolíticos. +Ingenio, enero-junio 2019 Vol.1- N1, 46–60.
https://doi.org/10.36995/j.masingenio.2019.01.01.004

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• Transistor. Se encarga de cortar y activar el paso de la corriente. De este modo

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