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Casi todos los circuitos electrónicos funcionan con corriente continua de unos pocos voltios, pero el enchufe da alterna de 230 V. La fuente de alimentación hace la conversión en cuatro pasos: bajar la tensión, convertirla en una sola polaridad, alisarla y mantenerla constante. Cada paso es un bloque sencillo que se entiende con lo que ya se sabe del diodo y del condensador.

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Lo que vas a aprender

  • Los cuatro bloques de una fuente lineal.
  • Cómo funciona el transformador.
  • Los rectificadores de media onda y de onda completa.
  • El filtro con condensador y la tensión de rizado.
  • La regulación con zener y con reguladores integrados.
  • La diferencia entre fuentes lineales y conmutadas.

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Fundamentos teóricos

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Los cuatro bloques

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Transformador

Baja la tensión alterna según la relación de espiras (ver inducción electromagnética): V2V1=N2N1\frac{V_2}{V_1} = \frac{N_2}{N_1} Además, aísla el circuito de la red, por seguridad. Recuerda que los voltios de un transformador son eficaces: uno de 12 V da picos de 122=1712\sqrt2 = 17 V.

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Rectificador

El puente es el más usado: en cada semiciclo conducen dos diodos en serie, por eso se pierden 1,4 V.

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Filtro con condensador

Un condensador grande en paralelo con la salida se carga en los picos y se descarga lentamente sobre la carga entre pico y pico. La salida queda casi continua, con un pequeño rizado: Vr≈Ifr CV_r \approx \frac{I}{f_r\,C} donde II es la corriente de carga y frf_r la frecuencia del rizado (100 Hz con onda completa). Para menos rizado: más capacidad o más frecuencia. La tensión media es Vp−Vr2V_p - \frac{V_r}{2}.

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Regulador

El rizado y las variaciones de la red o de la carga se eliminan con un regulador:
  • Diodo zener: en inversa mantiene una tensión casi constante VZV_Z. Con una resistencia en serie, es el regulador más simple, pero solo para corrientes pequeñas.
  • Reguladores integrados lineales: el 7805 da 5 V fijos (el 7812, 12 V…); el LM317, una tensión ajustable con dos resistencias:
Vsalida=1,25(1+R2R1)V_{\text{salida}} = 1{,}25\left(1 + \frac{R_2}{R_1}\right) Necesitan que la entrada supere la salida en una tensión de caída (dropout), unos 2 V en el 7805 (los LDO bajan a 0,1–0,5 V). Potencia disipada en un regulador lineal: P=(Ventrada−Vsalida)⋅IP = (V_{\text{entrada}} - V_{\text{salida}})\cdot I. Si es grande, necesita disipador.

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Fuentes conmutadas

Los cargadores de móvil y las fuentes de ordenador son conmutadas: rectifican directamente la red, trocean la continua a decenas o cientos de kHz con un MOSFET, la pasan por un transformador diminuto (a alta frecuencia basta uno pequeño) y vuelven a rectificar y filtrar.

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Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · Tensión tras el puente

Un transformador de 230 V a 9 V eficaces. Pico: 92=12,79\sqrt2 = 12{,}7 V. Tras el puente: 12,7−1,4=11,312{,}7 - 1{,}4 = 11{,}3 V de pico.
Con la salida anterior y una carga de 0,5 A, se quiere un rizado máximo de 1 V. C=IfrVr=0,5100⋅1=5000C = \frac{I}{f_r V_r} = \frac{0{,}5}{100\cdot1} = 5000 µF. Se elige 4700 µF (rizado 1,06 V) o 6800 µF.La tensión mínima, 11,3−1=10,311{,}3 - 1 = 10{,}3 V, debe superar la de salida del regulador más su caída.
Con la entrada anterior (media unos 10,8 V) y 0,5 A: P=(10,8−5)⋅0,5=2,9P = (10{,}8 - 5)\cdot0{,}5 = 2{,}9 W. Hace falta disipador. Con un transformador de 7 V se reduciría la potencia, pero hay que comprobar que la entrada nunca baje de 7 V.
Para 3,3 V con R1=240R_1 = 240 Ω: R2=240(3,31,25−1)=394R_2 = 240\left(\frac{3{,}3}{1{,}25} - 1\right) = 394 Ω. Con el valor normalizado de 390 Ω salen 3,28 V.
Un zener de 5,1 V alimentado desde 12 V para una carga de 20 mA. Si se quiere que por el zener pasen al menos 5 mA: R=12−5,10,025=276R = \frac{12 - 5{,}1}{0{,}025} = 276 Ω, se elige 270 Ω. El zener disipa como mucho 5,1⋅0,0256=0,135{,}1\cdot0{,}0256 = 0{,}13 W si se desconecta la carga.

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Errores frecuentes

  • Usar la tensión eficaz como si fuera la de pico al calcular la salida del rectificador.
  • Olvidar las caídas de los diodos (0,7 V cada uno; 1,4 V en un puente).
  • Calcular el rizado con 50 Hz en un rectificador de onda completa (es 100 Hz).
  • Elegir un condensador con tensión nominal insuficiente. Debe superar con margen la tensión de pico.
  • No poner disipador a un regulador lineal que cae muchos voltios con mucha corriente.

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Preguntas frecuentes

Porque son fuentes conmutadas: al trabajar a decenas de kHz en lugar de 50 Hz, el transformador puede ser cientos de veces más pequeño. Los cargadores rápidos más recientes usan transistores de nitruro de galio (GaN), que conmutan aún más rápido con menos pérdidas.
Una que da tensiones positiva y negativa respecto de masa, como ±15 V, para alimentar amplificadores operacionales o circuitos de audio. Se hace con un transformador con toma media, un puente, dos condensadores y dos reguladores (por ejemplo, 7815 y 7915).

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Temas relacionados

El diodo

La curva del diodo y su punto de trabajo.

Circuitos RC y RL

La descarga del condensador del filtro.

Potencia eléctrica

La potencia que disipa el regulador.
Última modificación el 12 de octubre de 2026