[LAB] FA: Rizado

Nivel de rizado y ruido

Los circuitos electrónicos avanzados y complejos son muy sensibles a las variaciones de tensión en las líneas de alimentación. Para reducir al mínimo las interferencias cuando se suministra potencia a los dispositivos examinados, las fuentes de alimentación deben proporcionar tensiones y corrientes de salida sumamente estables. En el caso ideal, una salida no presenta ninguna variación de tensión. En la práctica, dos tipos de variación pueden afectar al circuito o el dispositivo: variaciones periódicas (rizado) y variaciones aleatorias (ruido), que se denominan también desviaciones periódicas y erráticas (PaRD). Las fuentes de alimentación lineales presentan un rizado de alta frecuencia considerablemente inferior en comparación con las fuentes conmutadas.

Las fuentes de alimentación para usos especiales y algunas fuentes básicas utilizan la regulación de tensión lineal para reducir al mínimo el ruido y el rizado residual.

El diseño lineal de las etapas de salida permite suministrar tensión con pocas interferencias a dispositivos sensibles como los semiconductores complejos. Los valores bajos de rizado y ruido son también altamente recomendables para el desarrollo de amplificadores de potencia y circuitos MMIC.

Factor de rizado

Factor de rizado. Se define como la relación porcentual entre el voltaje de rizado (ondulación o variación periódica superpuesta) y el valor máximo de la salida de la fuente:

Importancia y Control

Un factor de rizado bajo es crucial para evitar interferencias, errores de medición, o problemas en circuitos sensibles alimentados por la fuente.​

El rizado se controla mediante filtros LC de salida, así como eligiendo una frecuencia de conmutación suficientemente alta para que el filtro sea eficiente y compacto.​

Medición

Para su medición se utiliza un osciloscopio con la punta directamente en el terminal de salida, filtrando además el ancho de banda a 20 MHz para evitar capturar ruido ambiente y obtener valores precisos del rizado pico a pico.

Lo mediremos con diferentes corrientes de salida. El peor de los casos ocurrirá, en teoría, con la corriente de salida más alta.

Valores Típicos

Fuentes conmutadas de laboratorio de alta calidad pueden tener un rizado menor al 1% de la salida, y a menudo los datasheets suministran el dato en milivoltios pico a pico (10-50 mVpp).​

En fuentes económicas o de menor calidad, el rizado puede ser mayor, aunque casi siempre se mantiene por debajo del 1% para cumplir con requisitos de aplicaciones electrónicas sensibles.

Se considera un factor de rizado aceptable entre un 7% y un 10%.

Entre un 4% y un 7% se considera que el factor de rizado es bueno.

Por debajo del 4% se considera muy bueno.

Ejemplos con bombillas de coche

Carga	Parámetros	Fuente 1 (conmutada)	Fuente 2 (lineal)
1 x (H7 12W 55W)	V salida	10,4 V	10,4 V
-	I salida	3,77 A	3,77 A
-	Vpp rizado	180 mVpp	30 mVpp
-	Factor de rizado	1,73 %	0,29 %
2 serie x (H7 12W 55W)	V salida	19 V	24 V	19 V
-	I salida	3,51 A	3,983 A	3,51 A
-	Vpp rizado	230 mVpp	250 mVpp	30 mVpp
-	Factor de rizado	1,21 %	1,05 %	0,15 %

Consulta

Páginas

Rizado (Wikipedia)

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