Durante muchos años, la generación de tensión de corriente continua se realizaba mediante transformadores de corriente alterna combinados con rectificadores y reguladores lineales.
Pero, estos sistemas eran voluminosos y poco eficientes, con rendimientos por debajo del 60%, y producían una cantidad significativa de calor residual.
Sin embargo, la tecnología de conversión de tensión mediante fuentes de alimentación conmutadas ya era conocida a comienzos del siglo XX.
Un ejemplo temprano es el circuito de encendido de los motores de gasolina, desarrollado en 1910, que funciona como un convertidor flyback con frecuencias de conmutación que alcanzaban apenas unos cientos de hercios (Figura 1).
Los avances tecnológicos de las décadas de los 50 y 60 hicieron posible alcanzar frecuencias de conmutación superiores a los 50 kHz, lo que permitió la introducción en el mercado de las fuentes de alimentación conmutadas.
Estas nuevas fuentes eran hasta un 75% más compactas que los tradicionales transformadores de corriente alterna y ofrecían eficiencias superiores al 80%.
A partir del 1970, estas fuentes conmutadas comenzaron a implementarse en instrumentos de medición y ordenadores, y con el tiempo se extendieron a aplicaciones industriales y domésticas.
La evolución de las topologías de diseño, la incorporación de semiconductores de potencia más avanzados y el desarrollo de circuitos integrados de control (chips), junto con frecuencias de conmutación que alcanzan varios cientos de kilohercios, han permitido reducciones adicionales en el tamaño de los equipos y mejoras notables en la eficiencia.
En la actualidad, estas soluciones ocupan solo una pequeña parte del espacio requerido anteriormente, en consonancia con la tendencia general hacia dispositivos electrónicos cada vez más compactos.
En este contexto, el tamaño y la densidad de potencia (medida en W/cm³ o W/pulgada³) de los convertidores CC/CC se han convertido en factores clave. Pero, ¿son realmente estos los únicos criterios relevantes a la hora de tomar decisiones?
Más que “solo” tamaño y densidad de potencia
Lo que realmente importa en una solución de alimentación integral es el tamaño, la fiabilidad y la capacidad de operar a altas temperaturas.
Dicha solución abarca no solo los convertidores CC/CC, sino también los elementos de refrigeración, los filtros de entrada EMI, los circuitos de protección y los condensadores de salida.
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