Ondulación (eléctrica)


La ondulación (específicamente el voltaje de ondulación ) en electrónica es la variación periódica residual del voltaje de CC dentro de una fuente de alimentación que se ha derivado de una fuente de corriente alterna (CA). Esta ondulación se debe a la supresión incompleta de la forma de onda alterna después de la rectificación. El voltaje de ondulación se origina como la salida de un rectificador o de la generación y conmutación de energía de CC.

Ondulación (específicamente corriente de ondulación o corriente de sobretensión ) también puede referirse al consumo de corriente pulsada de dispositivos no lineales como rectificadores de entrada de condensador.

Además de estos fenómenos variables en el tiempo, existe una ondulación en el dominio de la frecuencia que surge en algunas clases de filtros y otras redes de procesamiento de señales . En este caso la variación periódica es una variación en la pérdida de inserción de la red frente al aumento de frecuencia . La variación puede no ser estrictamente linealmente periódica. También en este sentido, la ondulación suele considerarse un efecto incidental, siendo su existencia un compromiso entre la cantidad de ondulación y otros parámetros de diseño.

La ondulación es energía desperdiciada y tiene muchos efectos indeseables en un circuito de CC: calienta los componentes, provoca ruido y distorsión, y puede hacer que los circuitos digitales funcionen incorrectamente. La ondulación puede reducirse con un filtro electrónico y eliminarse con un regulador de voltaje .

Una forma de onda de voltaje de CC no ideal se puede ver como un compuesto de un componente de CC constante (compensación) con un voltaje alterno (CA), el voltaje de ondulación, superpuesto. El componente de ondulación suele ser pequeño en magnitud en relación con el componente de CC, pero en términos absolutos, la ondulación (como en el caso de los sistemas de transmisión HVDC ) puede ser de miles de voltios. Ripple en sí es una forma de onda compuesta (no sinusoidal) que consiste en armónicos de alguna frecuencia fundamental que suele ser la frecuencia de línea de CA original, pero en el caso de fuentes de alimentación conmutadas, la frecuencia fundamental puede ser de decenas de kilohercios a megahercios. Las características y componentes de la ondulación dependen de su fuente: existe una rectificación monofásica de media onda y de onda completa, y una rectificación trifásica de media onda y de onda completa. La rectificación puede ser controlada (utiliza rectificadores controlados por silicio (SCR)) o no controlada (utiliza diodos). Además, existe una rectificación activa que utiliza transistores.

Varias propiedades de la tensión de ondulación pueden ser importantes según la aplicación: la ecuación de la ondulación para el análisis de Fourier para determinar los armónicos constituyentes; el valor pico (generalmente pico a pico) del voltaje; el valor cuadrático medio (RMS) del voltaje que es un componente de la potencia transmitida; el factor de ondulación γ , la relación entre el valor RMS y la salida de voltaje de CC; la relación de conversión (también denominada relación de rectificación o "eficiencia") η , la relación entre la potencia de salida de CC y la potencia de entrada de CA; y factor de forma, la relación del valor RMS del voltaje de salida al valor promedio del voltaje de salida. También se pueden calcular relaciones análogas para la corriente de ondulación de salida.


Rectificador de derivación central de onda completa con filtro de capacitor
Tensión de ondulación de un rectificador de onda completa, antes y después de la aplicación de un condensador de suavizado
Ripple en un prototipo de filtro Chebyshev de quinto orden