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Fuentes de alimentación

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Todos los aparatos necesitan electricidad para funcionar: la calidad de su fuente de alimentación puede ser determinante.

Texto: Redacción

Entendemos por fuente de alimentación aquella parte o partes de un aparato dedicadas a convertir la electricidad disponible (corriente alterna del enchufe, es decir 230V a 50Hz) en el voltaje o voltajes necesarios para la electrónica interna, que suelen ser inferiores a esos 220V (única excepción son las válvulas) y, eso sí, siempre en corriente continua. Así pues, la fuente de alimentación debe cumplir dos misiones: reducir la tensión entrante (230 Voltios) a los necesarios para la electrónica, y convertir la corriente alterna en continua para que aquélla pueda usarla.

En ambos casos, interesará que el proceso se haga de la forma más limpia posible, filtrando posibles ruidos o picos procedentes de la red y no añadiendo otros propios. Además, debe ofrecer una corriente lo más estable posible bajo condiciones de carga rápidamente variables, algo que podemos imaginar de forma muy evidente en el caso de un amplificador cuando un pasaje tranquilo se convierte en una sinfónica trabajando a fondo.

Muchas veces, la diferencia entre un aparato de gama media y otro de gama alta es solamente una fuente de alimentación de más calidad (más limpia y capaz) y el ejemplo paradigmático de ello son las electrónicas británicas Naim, que directamente ofrecen como camino para mejorar un aparato usar una fuente de alimentación independiente (o más de una) que mejora la original interna del aparato.

Cuando se usan fuentes lineales con transformador (ver recuadro), el peso del aparato puede ser una buena indicación de lo sobrada que está la fuente y, por tanto, de su calidad a priori, pues un transformador de más capacidad siempre lleva más hierro (y cobre) y pesa más... y cuesta más, luego el fabricante nos está dando realmente más por nuestro dinero si hay igualdad en otros aspectos.

INTERNA O EXTERNA

Usualmente, la fuente de alimentación está integrada en el aparato, y la única conexión de éste es un adaptador para el cable del enchufe, habitualmente una toma “IEC” de forma trapezoidal que los ordenadores han popularizado. Pero cada vez encontramos con más frecuencia, sobre todo en aparatos de gama media y baja, fuentes de alimentación independientes en forma de cajita externa que se enchufa directamente o a través de otro cable, y que se conecta al aparato al que alimenta con un conector de dos o más polos.

Son los conocidos popularmente como transformadores externos, aunque ésa es una denominación que no siempre es correcta: un transformador es una pieza con dos bobinados (primario y secundario) que por influencia magnética de uno sobre el otro convierte corriente alterna de diferentes voltajes, por ejemplo, si con 220V a la entrada (primario) obtenemos 12V a la salida (secundario). Algunos alimentadores externos son sólo eso, un transformador para adaptar voltaje, pero normalmente además cuentan con componentes para convertir esa corriente alterna de salida en continua, que es la que necesitan los componentes del aparato para funcionar.

Cuando el alimentador externo es sólo un transformador el aparato indicará en su toma de alimentación “AC input power” o algo parecido, y cuando el aparato necesita recibir corriente continua indicará algo como “DC input power”. Es importante, si queremos experimentar con una fuente diferente de la original (por avería o por curiosidad buscando una mejoría), fijarse en este detalle y en los requerimientos del aparato, pues además de si necesita corriente continua (DC o un símbolo =) o alterna (AC o un símbolo ~) deberemos observar el voltaje requerido, que siempre hay que respetar, y la corriente necesaria, que debe ser por parte del alimentador igual o superior.

¿QUÉ FUENTE EXTERNA NUEVA ELEGIR?

Si queremos -o necesitamos- usar una fuente diferente de la original, siempre debemos respetar las siguientes normas a la hora de buscar, montar o comprar el nuevo alimentador:

- Idéntico tipo de corriente de salida: continua (DC) o alterna (AC).

- Idéntico voltaje de salida (5V, 12V, etcétera).

- Capacidad de corriente igual o -mejor- superior a la del alimentador original o a la indicada en el aparato: si indica 5V y 2A, elegir una de más de 2 Amperios. Si sólo indica potencia, por ejemplo, 5V 10W, recordar que la corriente es potencia dividido por voltaje, y en ese ejemplo necesitaríamos 10W/5V = 2 Amperios o más.

¿LINEAL O CONMUTADA?

Una fuente lineal o tradicional consta de un transformador que disminuye el voltaje entrante (230V) al requerido, más un rectificador (diodos) que la convierten de alterna a continua. Después de este proceso se aplican filtros para eliminar ruidos procedentes de la propia red eléctrica o/y del proceso de rectificado. Los diodos sólo conducen corriente en un sentido y por eso sirven para esa función, pero el momento del corte puede generar picos de tensión y otros ruidos (de ahí el interés por diodos especiales que minimizan ese efecto). Esos filtros están formados como mínimo por uno o más condensadores de gran capacidad, que además de filtrar servirán como depósito de energía para cuando el circuito posterior necesite un gran aporte puntual de corriente.

Una fuente conmutada funciona en cierto modo al revés: primero rectifica la corriente alterna de 230V y luego la convierte a un voltaje inferior. Para hacerlo genera -gracias a un circuito oscilador- una corriente “alterna” (conmutada, con forma de onda cuadrada, de ahí su nombre) pero de una frecuencia mucho mayor a la original del enchufe (del orden de varios kHz, o miles de Hz, frente a los sólo 50Hz habituales). Entonces, como la fuente tradicional, un transformador baja el voltaje de esa corriente alterna generada artificialmente que, al ser de tan alta frecuencia, no necesita un transformador tan grande y pesado para igual cantidad de corriente: le basta con uno mucho más compacto. Una vez al nivel de voltaje requerido, esa corriente alterna de alta frecuencia es rectificada a continua, aunque necesita de mejor filtrado que en una fuente tradicional para evitar que llegue parte de la alta frecuencia interna al aparato a alimentar, pues perjudicaría la calidad en el espectro del audio. La diferencia esencial está en poder prescindir de un transformador grande, pesado y caro. Eso explica por qué se han popularizado tanto las fuentes conmutadas y es raro hoy día encontrar aparatos que aún usen fuentes tradicionales (fuera del audio, en realidad, es casi imposible encontrarlas).