Cómo el Circuito Regulador controla la fuente

En las explicaciones anteriores vimos, y espero que haya entendido bien el papel y desempeño de los tres componentes implicados para el control de la fuente. En otras palabras que la fuente no se desboque y entregue siempre a su salida un voltaje estable. Pero solo vimos hasta el punto en el que la información entregada por el Opto acoplador es entregada a una de las terminales del Circuito Integrado Regulador.
En el diagrama que tenemos en la parte superior, vemos que la terminal que recibe la información del Optoacoplador está rotulado como Reg. De regulador. Pero sepa que en la gran mayoría lo va a encontrar como FB, o como Feed Back.
Esa terminal recibe la información de dos maneras distintas. De ahí que eso confunda a muchos. ¿Cuáles son esas dos distintas maneras?
- Que por esa terminal entre voltaje de una fuente externa.
- Que por esa terminal salga voltaje de una fuente interna.
¿Quién define eso? El Ingeniero diseñador de la fuente al escoger el Circuito Integrado.
¿Cómo saber cuál de las dos se está utilizando? Con el diagrama o con el Datasheet del Chip Regulador.
Para el caso con nuestra fuente modelo, vemos que en el TEA152xx, mediante el Opto Acoplador, se transfiere voltaje del Vcc a la terminal Reg.
¿Cuánto voltaje? Ese dato nos lo da el Datasheet o el diagrama.
Ese voltaje tiene unos rangos mínimos y máximos. Mínimos para que la fuente arranque y máximos para que se regule.
Para este ejemplo, imaginemos que la fuente arranca. Inicialmente, todos los voltajes secundarios estarán en cero voltios. Por lo tanto, el Opto acoplador estará inactivo. Eso significa que al pin Reg. no le llega voltaje alguno.
Rápidamente, los voltajes aumentan y si el control está correcto, llegará el momento en que le indicará al Chip regulador, que la salida de la fuente ya está en el nivel correcto.
¿Cómo se lo dice? Con un nivel de voltaje establecido por el diseñador del Chip regulador, que a manera de ejemplo digamos que sean 2 Voltios.
Cumplido ese paso, la fuente se mantendrá en esos valores. ¿Que pasa cuando por alguna razón el voltaje a la salida se baje un poco? El control se lo informa y la fuente aumentará ese poco faltante. Lo mismo ocurrirá, pero en sentido contrario, si el caso es el contrario, que la fuente se aumente un poco más de lo normal. Lo reducirá.
¡Perfecto! Pero ¿Cómo lo hace? Por modulación PWM.
Se lo voy a explicar de la manera más sencilla. Recordemos que estas fuentes se le llama Conmutadas. Y es precisamente porque funcionan con base en la conmutación o suicheo de un transistor de potencia. Para este ejemplo el transistor está dentro del TEA152xx. En otros diseños de fuentes, el transistor está fuera del Chip, pero es igual.
El transistor, cuando es activado, no lo hace quedándose todo el tiempo, sino muchas veces por segundo; pero además el tiempo que el transistor se mantiene conduciendo o activo, es controlado también. A eso es lo que se conoce como Modulación por ancho de pulso o PWM.
Si viéramos esa PWM en un osciloscopio lo veríamos más o menos así:

En esta imagen tenemos la representación de 5 tiempos de conducción distintos.
NOTA: Por favor no lo confunda con la frecuencia o veces por segundo.
Observe detenidamente en la imagen los distintos porcentajes de tiempo que el transistor se activa en cada vez o ciclo por segundo:
- Con porcentaje del 0% el transistor prácticamente no conduce.
- Con porcentaje del 100%, (parte inferior de la imagen) el transistor está conduciendo todo el tiempo.
- Mientras que con el 50%, el transistor estará conduciendo la mitad del ciclo o Duty Cycle o Ciclo Activo.
Ahora viene lo interesante…
Cuando la fuente está en su punto o nivel normal, por lo general el Duty Cycle está al 50%. En otras palabras, el transistor estará trabajando a media máquina.
Cuando el “Control” le pida que aumente el voltaje, lo que hace el Chip es aumentar el Duty Cycle, es decir, el ancho del pulso. ¿Cuánto? Tal vez a un 75%.
Cuando el Control le pida que lo baje, lo llevará de nuevo al 50%, o menos. Quizá al 25% si es suficiente.
¿Me podría responder lo siguiente?
- ¿A qué porcentaje Duty Cycle cree que se va la fuente cuando no recibe información del Control?
- ¿Entiende por qué se activa la Protección OVP y no la OCP?