Factores que afectan la eficiencia de una fuente de alimentación II

La carga real es otro parámetro a tener en cuenta y esto se basa en la demanda por parte de los equipos finales.

En la figura 1 se muestra la caída significativa en la eficiencia de la fuente de alimentación versus  la carga . La razón la encontramos en que ciertos circuitos de la fuente de alimentación (por ejemplo, los circuitos de control) requieren potencia para manejarlos bajo cualquier condición y la potencia requerida no cambia proporcionalmente con la variación de  la potencia de salida. A continuación, si esta se considera como pérdidas fijas, cuando la potencia de salida cae, el porcentaje de estas fijas con respecto a la potencia de salida se hace mayor y en última instancia, reduce la eficiencia global.

Figura 1. Eficiencia de la fuente de alimentación versus condiciones de carga, con diferentes tensiones de entrada. Se muestran las curvas de la XP  CCB200 y otra fuente comparable de otro fabricante.



JHM: DC/DC de 10W para aplicaciones médicas

El rendimiento bajo cargas variables es un factor clave para determinar si una fuente de alimentación cumple con la legislación sobre eficiencia en todo el mundo, como el nivel V de eficiencia energética, CEC, etc.  Puede haber límites a la eficiencia media. Por ejemplo, uno de los criterios de la norma 80-Plus para fuentes de alimentación es que la fuente de alimentación tenga un 80% de eficiencia con el 20%, el 50% y el 100% de su carga nominal. Por lo tanto, es esencial una comprensión clara de cómo una fuente de alimentación actúa bajo diferentes condiciones de carga .



Tabla 1. La topología de la fuente afecta al máximo nivel de eficiencia que se puede obtener.

Otro factor que influye en el grado de eficiencia de una fuente de alimentación es su topología (Tabla 1). Las topologías más eficientes, son las tipo resonantes, que se utilizan para minimizar las pérdidas por conmutación mediante el control de los tiempos de conmutación de la tensión y la corriente, asegurando de este modo que se crucen en el punto cero. Diseños básicos como los convertidores flyback pueden ser más económicos, pero la eficiencia puede degradarse sustancialmente. Productos más caros también pueden emplear otras técnicas para reducir las pérdidas, tales como la rectificación síncrona y sobredimensionar sus bobinas de la entrada, por ejemplo, para disminuir su resistencia y por lo tanto, la energía desperdiciada en forma de calor.

En resumen

Cuando se busca una fuente de alimentación, es vital entender si funcionará de una manera fiable y segura. Los ingenieros que diseñan el equipo deben observar detenidamente los datos facilitados por los fabricantes, y llevar a cabo las pruebas, si es necesario, con el fin de calcular  el rendimiento que resultaría en el peor de los casos, para determinar si una fuente de alimentación cumple con los criterios de eficiencia o no. Esto se debe entender en detalle para asegurarse de que se ha seleccionado la fuente correcta.