2º CFGS Mantenimiento Electrónico

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Questions and Answers

¿Cuál es la relación entre la tensión de salida Vo y el ciclo de trabajo D?

Vo = D Vd (correct)

Vo = (Vd - Vo) ton

Vo = Vd / D

Vo = Vo (T - ton)

En modo continuo, ¿qué ocurre con la corriente que circula por la bobina?

Es siempre positiva. (correct)

Disminuye de forma abrupta.

Se detiene completamente.

Se vuelve negativa en todo momento.

¿Qué sucede durante tOFF cuando el interruptor se abre?

La corriente en la bobina desaparece instantáneamente.

La carga se aísla de la entrada. (correct)

La tensión en la bobina se vuelve cero.

El diodo se polariza directamente.

¿Qué condición causa que el convertidor funcione en modo discontinuo?

Cuando la corriente media de salida cae por debajo de cierto límite. Signup and view all the answers

¿Qué representarán las áreas A y B en la gráfica de VL según el análisis?

Deben ser iguales. Signup and view all the answers

¿Cuál es la ecuación que relaciona VL y Vo durante tON?

VL = Vd - Vo Signup and view all the answers

¿Qué se desprecia en el análisis del funcionamiento del condensador y de la bobina?

Las pérdidas. Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado esperado para la relación de transformación del circuito?

Entre 0 y 1 (0% y 100%) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de un convertidor reductor o tipo 'buck'?

Producir una tensión de salida DC menor que la de entrada. Signup and view all the answers

¿Qué técnica se utiliza para conseguir un valor DC determinado en la salida de un convertidor?

Pulse-Width Modulation (PWM). Signup and view all the answers

En un sistema de control PWM, ¿qué representa el DUTY CYCLE (D ó δ)?

La relación entre el tiempo de conducción y el periodo del ciclo. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la señal VCONTROL en el sistema de control automático de un convertidor?

Introducir el error en el bloque controlador. Signup and view all the answers

¿Qué componente se utiliza para generar la señal de disparo en el interruptor de potencia?

Un comparador de voltaje. Signup and view all the answers

En un convertidor elevador o tipo 'boost', ¿qué se necesita para obtener una mayor tensión de salida?

Que la tensión de entrada sea menor que la de salida. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de aislamiento presenta un convertidor flyback?

Aislamiento galvánico. Signup and view all the answers

¿Qué característica tiene un convertidor no aislado tipo buck?

Produce una tensión de salida DC menor que la de entrada. Signup and view all the answers

¿Qué factores determinan la potencia que debe disipar un transistor?

La corriente de entrada y la tensión de coletor-emisor. Signup and view all the answers

¿Cuál es la ventaja principal de trabajar con un control ON/OFF en un semiconductor de potencia?

Reduce las pérdidas de potencia. Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de potencias en el que las fuentes lineales reguladas son más efectivas?

Menos de 75W. Signup and view all the answers

¿Qué familias de circuitos integrados se utilizan comúnmente para regular la tensión?

78xx y 79xx. Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de los condensadores en un convertidor dc-dc lineal?

Regular la tensión de salida al modelo elegido. Signup and view all the answers

¿Qué características suelen tener los reguladores de tensión integrados?

Tienen protección térmica y control de tensión de salida. Signup and view all the answers

En qué cuadrantes de la curva de magnetización trabajan los transformadores en las configuraciones Push-pull, Half-bridge y Full-bridge?

En los cuadrantes 1 y 3 Signup and view all the answers

¿Qué se debe evitar al seleccionar la tensión de entrada de un transistor?

Una tensión de entrada innecesariamente alta. Signup and view all the answers

¿Cuál es la ventaja principal de la configuración flyback con dos transistores en comparación con la de un solo transistor?

Menor tensión soportada por los semiconductores Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando se supera la caída de tensión en el elemento serie de un regulador de tensión?

Se activa un bloque que reduce la corriente de salida. Signup and view all the answers

¿Qué sucede en la fase OFF del convertidor flyback?

La corriente del primario decrece y aparece una tensión negativa en el secundario Signup and view all the answers

En la configuración flyback, ¿qué proporciona el condensador en la fase ON?

Energía para alimentar la carga Signup and view all the answers

¿Cuál es la técnica de control utilizada en las configuraciones Flyback y Forward?

PWM simple Signup and view all the answers

¿Cómo se comportan los transistores en una configuración de flyback en paralelo?

Se alternan su funcionamiento Signup and view all the answers

¿Cuál es la característica clave de los circuitos basados en el transformador Flyback?

Permiten aislamiento entre entrada y salida Signup and view all the answers

En una configuración flyback, ¿qué sucede con la corriente en el primario mientras el MOSFET está en ON?

Creciente y lineal Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los condensadores tipo X en un filtro EMI?

Impedir cortocircuitos entre fases Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con los condensadores tipo Y cuando hay sobretensión?

Se destruyen sin causar cortocircuito Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de un NTC en el circuito?

Aumentar la resistencia en frío Signup and view all the answers

¿Qué tipo de bobinas forman parte del conjunto conocido como choke en un filtro EMI?

Bobinas arrolladas en toroidales Signup and view all the answers

¿Cómo se clasifican los condensadores tipo X según su tensión máxima?

X1 para hasta 4KV y X2 para hasta 2.5KV Signup and view all the answers

¿Qué efecto tienen los condensadores en condiciones normales (50/60Hz) en el circuito?

Ofrecen baja impedancia mientras las bobinas tienen alta Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el puente rectificador en el circuito descrito?

Se conecta directamente a la entrada de corriente alterna Signup and view all the answers

¿Por qué es importante el calentamiento de los condensadores en un circuito?

Para reducir el riesgo de sobrecalentamiento y deterioro Signup and view all the answers

¿Qué tipo de transformador se necesita para una fuente de alimentación lineal que realiza conversión AC-DC?

Transformador de baja frecuencia Signup and view all the answers

¿Cuál es el rango de eficiencia típico para las fuentes de alimentación lineales?

30-55% Signup and view all the answers

¿Qué elemento se emplea para regular la tensión de salida en una fuente de alimentación lineal?

Un transistor o semiconductor de potencia Signup and view all the answers

¿Qué sucede con la tensión de salida en una fuente de alimentación lineal ante variaciones en la entrada?

Cualquier variación en la entrada se traslada a la salida Signup and view all the answers

¿Qué componente se utiliza para medir y comparar la tensión en el circuito de control de una fuente lineal?

Un circuito de control realimentado Signup and view all the answers

¿Qué necesita un transistor de potencia para funcionar adecuadamente en una fuente de alimentación lineal?

Refrigeración externa en la mayoría de los casos Signup and view all the answers

¿Cómo se controla la caída de tensión en el transistor de potencia?

Actuando sobre su base con un circuito de control Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la tensión de salida y el voltaje del colector-emisor (Vce) en una fuente lineal?

Vo = Vd - Vce Signup and view all the answers

Study Notes

Tema: Equipos industriales. Fuentes de alimentación.
Convertidores DC-DC: Widely used in electronic equipment, these converters provide various DC voltages from a single DC voltage source. Input voltage is typically unregulated, often from a rectifier or a continuous voltage source. A closed-loop control system is needed to obtain a regulated output voltage (Vo).
Fuentes de alimentación reguladas: Necessary for most analog and digital electronic systems. Key requirements include: regulated output voltage (constant, regardless of input variations or load changes), isolation (electrically separate input and output), and multiple outputs (potentially including negative voltages).

Convertidores DC-DC (continued)

Componentes: Diagrams illustrate components like rectifiers, filters, controllers, and the load.
Tipos: The document details linear and switching mode power supplies (SMPS). These differences affect efficiency, cost, and size.

Fuentes Lineales

Principio de funcionamiento: Regulation occurs through the voltage drop in a power semiconductor. Input and output isolation is not always required.
Eficiencia: Efficiency ranges from 30% to 55%.
Aplicaciones: Suitable for low-power applications.
Control: Uses feedback control loops to monitor and adjust the output voltage.
Consideraciones: High input voltage compared to output voltage can lead to higher power dissipation in the control element.

Fuentes Conmutadas (SMPS)

Principio de funcionamiento: Use semiconductors as switches to regulate the output voltage. Much higher efficiency (80-90%).
Aplicaciones: Most suitable for higher power applications.
Ventajas: Higher efficiency, smaller size, and lower cost compared to linear supplies.
Desventajas: More complex design and potential interference with other devices.
Componentes: Components like chokes (inductors) & filters are key. Essential for regulation.
Conmutación: Control of the duty cycle (proportion of on-time to off-time). High-frequency switching.
Integrados (ICs): Use ICs in the design, for efficiency.

Reguladores de Tensión Integrados

Características: Available in various packages (TO-220, TO-92, surface mount). Varying fixed output voltages (5V, 6V, 12V, etc.).
Funcionamiento: Condensadores (capacitors) are often needed on input and output.
Protecciones: Include over-temperature protection and current limit circuits (for circuit safety & longevity).

Reguladores LDO (Linear)

Características: Very low-dropout voltage. High efficiency for low-voltage regulation.
Aplicaciones: Ideal for lower power applications since dissipation is low.
Ventajas: Efficiency, low drop-out voltage.
Desventajas: Limited current output capacities.

Fuentes Conmutadas Aisladas

General: Isolation using transformers is necessary in higher-power applications or to protect sensitive circuits.
Componentes: Includes the transformer, rectifier, switch, filter(s), and control circuitry.
Ventajas: High efficiency.
Desventajas: More complex design.
PFC: Power Factor Correction required in some applications to improve efficiency (reduce harmonic distortion)

Categorización de Componentes

Transistores: Discrete and integrated types are used depending on the power requirements and circuit design.
Diodos: For rectifying AC to DC. Different voltage and current ratings.
Condensadores: Required for smoothing of output voltage. Different types and capacitances.
Resistencias: For various circuit functions. Often for safety.
Componentes EMI (electromagnetic interference): Crucial to meet EMC regulations (limits emissions and immunity of electronic products).
Protecciones: Filters, varistors (MOVs), NTC thermistors (temperature dependent resistors) all play roles in protecting the circuits.

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Description

Este cuestionario cubre el tema de fuentes de alimentación y convertidores DC-DC en el contexto de equipos industriales. Se abordan los requisitos de las fuentes de alimentación reguladas y los componentes esenciales, además de los tipos de fuentes disponibles. Evalúa tu comprensión de estos conceptos clave en el mantenimiento electrónico.

2º CFGS Mantenimiento Electrónico - Fuentes de Alimentación

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