El esquema del regulador de +3.3 V de salida de esta fuente de alimentación ATX me resultó algo extraño. Acabo de ver el esquema en línea, porque no tengo la unidad real.
Enfoco la parte de interés, eliminando los circuitos irrelevantes:
Entiendo lo que sigue:
- El principal transformador T1 tiene una salida de ~5 V AC por pines 9 y 11 en oposición de fase, con derivación central SC. Esta salida de CA se rectifica directamente para el +5 V y para el -5V de salida. su corriente pasa por los inductores de L5 y L6, cuya reactancia a la frecuencia de funcionamiento ha sido elegida de manera que caigan aproximadamente 1,5 V, y el resto de ALTERNA es rectificada a 3.3 V DC por D23 un par de diodos schottky de cátodo común. -L1, C26, L8 y C28 forman un filtro pasa bajos para reducir la tensión de ondulación y el ruido a un nivel aceptable. R33 disipa 1 W en todo momento, presumiblemente debido a que la regulación sin corriente no sería satisfactoria.
- La detección de la tensión en la placa base donde se enchufa el conector de alimentación principal, viene desde allí por un cable que está está soldado al pin +S de entrada (sense). Su propósito es el sensado real de la tensión que llega a la placa base, con el fin de que el regulador cancele cualquier caída de voltaje debido a las pérdidas causadas por las altas corrientes en el cableado.
- El TL431 es un zener regulable que intenta mantener 2,5 V potencial entre sus pines C y R. Las resistencias R26 y R27 forman un divisor de tensión que hace que el pin R alcance esos 2,5 V cuando el voltaje de salida alcanza +3.34 V, después de que el TL431 empieza a excitar la base de Q8, un BJT PNP, poniéndolo en conducción. C22 y R28 están ahí para evitar la sobretensión en el encendido. R25 permite la regulación suficiente cuando el cable de sensado está desconectado.
- La carga de los +3.3 V de salida de los capacitores puede fluir por el colector de Q8, R30, y por D31 o D30 pasando por el inductor (L5 o L6) cuando estén en la porción negativa de la mitad de su ciclo:
Justo después de la transición entre el positivo y el negativo, la corriente del inductor inicia una rampa desde cero. Dependiendo de cuánto conduce Q8, la corriente empieza a fluir hacia atrás por el transformador a través del inductor, que carga su campo magnético en sentido inverso. Cuando el voltaje luego vuelve a positivo, esto estableció campo magnético en primer lugar que debe ser superado antes de que cualquier corriente puede empezar a fluir de nuevo hacia los +3.3 V de salida. Este retraso reduce la energía transmitida por ciclo, provocando la reducción de tensión.
Soy consciente de que L5 y L6 son reactores con núcleo saturable (https://en.wikipedia.org/wiki/Saturable_reactor) y sospecho que algo de eso está en juego aquí, pero yo no ocupé mi cerebro pensando en eso. No hay un control de limitación, y de acuerdo con el esquema, L5 y L6 son totalmente independientes, no comparten el mismo núcleo.
Sé que la alimentación de corriente hacia atrás por L5 y L6 es más eficaz que simplemente maniobrar con el exceso de corriente hacia tierra con un regulador paralelo; porque entiendo que la energía que se gasta en la regulación se recupera al invertirse la corriente en el inductor. ¿Para qué sirve R30 en el circuito? ¿Qué beneficios y qué desventajas tiene este esquema? ¿Por qué no se utiliza más a menudo?
Nota agregada por el traductor: En realidad el efecto de regulación con reactor saturado combina la disminución del tiempo de conducción de los pulsos rectangulares, tal como lo mencionó el autor original, con el efecto principal que es la saturación controlada de los núcleos de L5 y L6 mediante la pequeña corriente que suministra el transistor Q8 controlado por regulador TL431. Inicialmente L5 y L6 sin saturar presentan alta reactancia y disminuyen el voltaje de la fuente. A medida que es necesario Q8 aumenta la pequeña corriente continua de control, que va saturando los núcleos de L5 y L6, disminuyendo su reactancia y dejando pasar mas corriente alterna hacia los diodos rectificadores.