Los modernos equipos comerciales para
radioaficionados suelen estar diseñados para una alimentación de 12-13 voltios,
lo que les permite funcionar en los automóviles, conectados a la batería. Para
que estos equipos funcionen en modo fijo, es necesaria una fuente de
alimentación que, a partir de la tensión de red de 220 voltios de alterna,
genere una tensión de 12-13 voltios de continua y sea capaz de suministrar una
intensidad de corriente adecuada al consumo del equipo. Intensidades del orden
de 20-25 amperios son normales en transmisión.En anteriores artículos, se ha propuesto un sistema
de alimentación por batería (Diciembre 1999) y la utilización de fuentes de
ordenador, para la alimentación de nuestros equipos (Agosto 2002). La
utilización de una batería dentro del cuarto de la radio ha merecido la objeción
de algunos lectores, por el peligro (improbable) de derramamiento del
electrolito o generación de algún vapor molesto. El uso de fuentes de ordenador
no ha sido satisfactorio en algunos casos, por la imposibilidad de ajustar la
tensión de salida al valor requerido por nuestro equipo. El autor viene
utilizando ambos sistemas desde hace bastante tiempo con total
satisfacción.Otra opción es el uso de una fuente de alimentación
tradicional, a base de transformador, rectificador, filtro y circuito de
estabilización. Para el que prefiera este último sistema de alimentación. La tensión de salida es fija, ya que no parece
conveniente que sea variable por el peligro que puede haber de encender el
transmisor con la fuente ajustada a una tensión de salida incorrecta. Tampoco
parece necesario que sea cortocircuitable o que tenga limitación de intensidad,
ya que estos circuitos tienen poca utilidad para la alimentación de nuestros
equipos y pueden complicar bastante el montaje. Por otra parte, el fusible que
existe en el cable de alimentación del transceptor puede ser suficiente ante
cualquier anomalía. No obstante, parece oportuno disponer un circuito detector
de sobretensión para que, en el improbable caso de cortocircuito de los
transistores reguladores, la salida quede cortocircuitada fundiéndose el fusible
dispuesto al efecto.En el diseño de una fuente de alimentación de este
tipo es preciso tener en cuenta algunas características y limitaciones de los
componentes a utilizar.TRANSFORMADOR.El transformador a utilizar debe tener un primario de
entrada de red de 220 voltios y un secundario con toma central o sin ella. La
tensión del secundario debe ser aproximadamente un 50% mas alta que la tensión
de salida, es decir, para una tensión de salida de 12-13 voltios, el secundario
debe tener una tensión de salida de 18 voltios, con una sección del hilo de
cobre suficiente para permitir el paso de la máxima corriente de que deba
entregar la fuente.Con un secundario de 18 voltios hay que emplear un
rectificador en puente. Si se quieren utilizar solamente dos diodos, el
secundario deberá tener el doble de tensión, 36 voltios, con una toma media y
una sección del hilo para soportar la mitad de la corriente máxima.Hay que tener en cuenta que no es lo mismo alimentar
un transmisor de FM, donde el consumo es constante mientras se está
transmitiendo, que alimentar un transmisor de banda lateral, donde el consumo de
corriente puede tener un valor elevado de pico, pero el consumo medio es más
reducido. En cualquier caso, en el trabajo de radioaficionado, el funcionamiento
de la fuente no será siempre a la máxima potencia, ya que se alternan los
períodos de transmisión con los de recepción, donde el consumo es mucho
menor.RECTIFICADOR.El rectificador puede ser en puente o utilizar dos
diodos con un secundario con toma media. En principio los dos sistemas trabajan
de forma similar. El puente tiene la ventaja de que no hace falta toma media en
el secundario del transformador, pero tiene el inconveniente de que la caída de
tensión en los diodos es un poco mayor. Resulta asi que es mejor un
secundario con toma media, ya que, aunque el transformador tiene el mismo
tamaño, el diámetro del hilo es menor y por tanto más fácil de bobinar. Por otra
parte, supongo que dos diodos serán más baratos que un puente.CONDENSADOR DE FILTRO.El valor del condensador de filtro depende de la
intensidad de la corriente que va a entregar la fuente y también de la tensión
de salida. Para el cálculo aproximado del valor del condensador de filtro se
puede utilizar la siguiente fórmula.CONDENSADOR (MICROFARADIOS) = 20.000 POR AMPERIOS
PARTIDO VOLTIOSCuando los requisitos de filtrado son muy estrictos,
se puede usar un circuito "pi" con dos condensadores y una inductancia. El uso
de un circuito "pi" con una inductancia y dos condensadores mejora el filtraje
pero aumenta el peso y el costo de la fuente, ya que esta bobina de filtro debe
estar hecha con el hilo de suficiente diámetro para permitir el paso de la
corriente máxima, con lo que será muy voluminosa y pesada. Este tipo de filtraje
no se utiliza normalmente, ya que los condensadores electrolíticos son más
baratos y pequeños.REGULADOR SERIE.La regulación de la tensión de salida se hace
normalmente con varios transistores de potencia conectados en paralelo para
aumentar su capacidad de corriente y cuyas bases están controladas por un
circuito de regulación. En serie con los emisores se colocan unas resistencias
de bajo valor para repartir la corriente que pasa por cada transistor y evitar
que uno se caliente mas que otro. Estas resistencias no se deben eliminar, ya
que no todos los transistores del mismo tipo tienen exactamente la misma
ganancia y sería imposible que la corriente en cada transistor fuese exactamente
la misma.El número de transistores a emplear depende de la
intensidad de la corriente que tiene que entregar la fuente y el margen de
tensiones. Unos transistores muy utilizados son el 2N3055, 2N3772, aunque hay
muchos otros tipos que se pueden usar. Estos transistores irán montados en un
disipador de generosas dimensiones para eliminar el calor que se produce, sobre
todo cuando la fuente entrega la potencia máxima.En el taller del radioaficionado normalmente se
necesita alimentación de 12-13 voltios para los equipos y alimentación variable
para el ensayo de los prototipos, por tanto es preferible disponer de una o
varias fuentes de 12-13 voltios con tensión de salida fija y una intensidad
suficiente para alimentar los equipos de radio, y una o más fuentes ajustables,
con una intensidad menor para alimentar los prototipos. |
