Generalmente, una fuente de alimentación consta de varios elementos o etapas con las siguientes funciones:
1 El transformador: reduce la amplitud de la corriente eléctrica alterna de entrada para poder manejarla por el resto de etapas.
2 El rectificador: elimina los ciclos negativos de la corriente alterna procedente del transformador. Está formado por diodos que realizan la tarea de rectificación.
3 El filtro: reduce el rizado de la señal de salida del rectificador. Está formado por un condensador.
4 El regulador: estabiliza la tensión aislándola de las fluctuaciones de la corriente eléctrica de la red. El modelo más sencillo suele estar formado por un diodo zener.
4. Componentes eléctricos
Además de los componentes vistos hasta ahora, en un equipo electrónico sofisticado como un ordenador, también se encuentran elementos eléctricos para tareas más sencillas que permiten controlar las funciones básicas, como el encendido y apagado del equipo, interruptores, pulsadores, fusibles, y las pilas y baterías para operar sin necesidad de conexión a la red o para almacenamiento de configuraciones en ausencia de esta.
4.1. Interruptores, pulsadores y fusibles
Son los componentes eléctricos básicos que van a permitir la corriente o bloquear su paso, cerrando o abriendo el circuito respectivamente.
Los interruptores mantienen su posición en abierto o cerrado hasta que se cambia de un estado a otro. Se utilizan normalmente para apagar o encender los equipos electrónicos.
Los pulsadores se mantienen en un estado inicial hasta que se actúa sobre ellos, lo que hará que cambien de estado momentáneamente para volver a su posición inicial al dejar de hacerlo. Según el estado inicial pueden ser de circuito cerrado o de circuito abierto. Se utilizan normalmente para activar funciones mediante el envío de una señal eléctrica momentánea cuando son pulsados (como por ejemplo el botón de reset de un PC).
Los fusibles son componentes eléctricos de seguridad que habitualmente cierran el circuito, pero que interrumpen la corriente cuando esta sobrepasa cierto valor de intensidad que podría dañar los elementos eléctricos o electrónicos que protege.
Están formados por un filamento metálico. Al llegar la corriente que circula por él a una intensidad límite se destruirá (fundirá).
Se caracterizan por la intensidad máxima que pueden soportar y que vendrá indicada en su cuerpo.
Fusible
4.2. Pilas y baterías
Las pilas son elementos capaces de convertir la energía producida en una reacción química en corriente eléctrica.
Nota
Las baterías o acumuladores funcionan de forma similar a las pilas con la diferencia de que se pueden recargar simplemente aplicando una diferencia de potencial entre sus electrodos.
En las pilas, la energía perdida al producirse una corriente eléctrica no puede recuperarse, por lo que estas se suelen usar en aparatos eléctricos o electrónicos de poco consumo energético. La independencia de funcionamiento al margen de la red eléctrica hace que también se usen en aplicaciones de uso portátil. Algunos ejemplos de dispositivos alimentados por pilas son: calculadoras, linternas, relojes, radios, etc.
En el contexto del PC se usan las pilas para mantener la memoria RAM-CMOS que almacena los datos de configuración de la BIOS del PC y la hora del reloj de sistema. Se suele usar una pila de botón de 3 o 5V que va alojada en la placa base.
Pila de la RAM CMOS de un PC
Nota
Si se pierden los datos de configuración de la BIOS cada vez que se apaga el PC y se perdiera la hora actual, seguramente se habría agotado dicha pila y se tendría que sustituir.
A diferencia de las anteriores, las baterías pueden recargarse al hacer pasar entre ellos una corriente eléctrica. Su uso es muy común en aplicaciones donde se debe garantizar el funcionamiento a falta de suministro eléctrico de la red, como alarmas, lámparas de emergencia, etc. Otro uso habitual de los acumuladores es su funcionamiento como generador en automóviles y demás vehículos.
Las baterías son indispensables para el uso de los ordenadores portátiles, ya que se podrá trabajar con ellos sin necesidad de red eléctrica. Además, se usan también en los sistemas de alimentación ininterrumpida que permiten que los servidores de una empresa u organismo, o incluso nuestro PC doméstico, no pierdan la alimentación eléctrica en caso de caída de la red de suministro, de modo que puedan al menos cerrar el sistema y apagarse adecuadamente.
Las baterías ligeras que se usan hoy día en los portátiles pueden ser de varios tipos:
1 Baterías de níquel-cadmio (Ni-Cd). Tienen un cátodo de hidróxido de níquel y un ánodo de un compuesto de cadmio. Sufren de efecto memoria, por lo que deben ser descargadas completamente antes de cargarlas de nuevo, además tienen una baja duración. Son las más antiguas y prácticamente no se usan.
2 Baterías de níquel-hidruro metálico (Ni-MH). Tienen un ánodo de hidróxido de níquel y un cátodo de una aleación de hidruro metálico. Este tipo de baterías no poseen prácticamente efecto memoria. Su duración es baja.
3 Baterías de iones de litio (Li-ion). Tienen un ánodo de grafito y un cátodo de óxido de cobalto. No sufren el efecto memoria por lo que pueden cargarse sin necesidad de estar descargadas completamente. Son las más modernas, ligeras y duraderas, por lo que son las más usadas.
Definición
Efecto memoria Fenómeno que reduce la capacidad de las baterías. Se produce cuando se carga la batería sin haber sido completamente descargada.
5. Seguridad en el uso de herramientas y componentes electrónicos
Cuando se trabaja con equipos electrónicos se debe tener sumo cuidado para no dañar los componentes, ya que algunos de ellos pueden tener unos rangos de tensión o intensidad muy específicos y poca tolerancia a valores mayores, siendo muy sensibles a las descargas de electricidad estática pudiendo dañarlos.
5.1. Electricidad estática. Descargas electrostáticas (ESD)
Es la acumulación de carga eléctrica en un material aislante a causa del rozamiento. Este exceso se liberará al ponerse el material en contacto con un conductor, produciendo una descarga eléctrica que generará una corriente. Esto es lo que se denomina una descarga electrostática y es muy peligrosa para los componentes electrónicos sensibles.