Fuentes de alimentación para incorporar
(2 994)Las fuentes de alimentación incorporadas son solo una de las muchas categorías de fuentes de alimentación del mercado. Como sugiere el nombre, las fuentes de alimentación incorporadas están diseñadas para un mayor desarrollo o integración en un sistema más grande. Se pueden utilizar para alimentar todo tipo de dispositivos, máquinas, sistemas creados por aficionados, como, por ejemplo, impresoras 3D, así como robots especializados, que se implementan cada vez con más frecuencia en muchas industrias.
Elección de la fuente de alimentación
A la hora de elegir una fuente de alimentación, lo más importante es saber para qué está destinada y qué parámetros suministrará el sistema. El más importante a este respecto es el voltaje de salida, expresado en voltios [V]. La mayoría de los dispositivos de este tipo, además de aquellas aplicaciones especiales, tienen corriente continua (CC) en su salida. Esto se debe al hecho de que la gran mayoría de los equipos y dispositivos eléctricos y electrónicos funcionan con este tipo de electricidad. Un voltaje de salida demasiado alto o demasiado bajo puede dañar los componentes alimentados o dañar la fuente de alimentación. Algunas de las fuentes de alimentación tienen la capacidad de ajustar el voltaje de salida, por lo que pueden adaptarse a un sistema específico. La regulación del voltaje de salida en tales fuentes de alimentación se puede realizar mediante una señal de control externa, a menudo en el rango de 1 a 5,5 VCC, o mediante un potenciómetro ordinario. Por supuesto, la tensión de alimentación de la fuente de alimentación en sí es igualmente importante aquí, pero la gran mayoría será CA (corriente alterna) con una tensión de 230V, procedente de la red eléctrica.
Otro parámetro es la corriente a la salida de la fuente de alimentación. La eficiencia de corriente máxima, expresada en amperios [A], significa la corriente eléctrica máxima que una fuente de alimentación determinada puede generar y seguir funcionando correctamente. El valor de la intensidad debe ser mayor (en casos extremos igual a) la intensidad requerida por el sistema motorizado. Una fuente de alimentación que funcione dentro de los límites de su máxima eficiencia de corriente generará una cantidad significativa de calor que, con una carga prolongada, puede dañar sus componentes, especialmente si no tiene protección contra sobrecarga o sobrecalentamiento. Es una buena práctica seleccionar una fuente de alimentación con una eficiencia de corriente superior a la requerida, en primer lugar que no opere en el límite superior de su eficiencia de corriente, pero también que en caso de una ligera expansión de la potencia sistema, no conduce a una situación en la que sea necesario reemplazar ahora la fuente de alimentación instalada por una nueva con mayor eficiencia de corriente.
El parámetro que está estrechamente relacionado con la tensión de salida y la corriente máxima es la potencia dada en vatios [W]. En el caso del voltaje de CC, no es más que el producto del voltaje y la corriente de salida de una fuente de alimentación determinada. En el caso de la corriente alterna, recuerde multiplicar usted mismo los valores efectivos de estos parámetros. La energía casi siempre aparece en la lista para comparar más fácilmente qué fuente de energía es más eficiente.
Otro aspecto al que no siempre se presta atención es el rango de temperatura dentro del cual puede funcionar una determinada fuente de alimentación. La mayoría de las fuentes de alimentación incorporadas se colocarán de manera confiable en condiciones amigables y constantes, cercanas a la temperatura ambiente. Sin embargo, algunas aplicaciones pueden requerir operación a temperaturas bajo cero o en un ambiente donde la temperatura será significativamente elevada. Hay fuentes de alimentación que pueden funcionar de manera eficiente a -55°C u 85°C. Entonces, si la fuente de alimentación puede estar expuesta a tales condiciones, este aspecto no debe pasarse por alto al seleccionarla.
Fuentes de alimentación de transformador integradas
Los dos tipos principales de fuentes de alimentación de CC son fuentes de alimentación conmutadas y fuentes de alimentación para transformadores. Esta división se debe a las diferencias en su estructura y procesamiento actual. La fuente de alimentación del transformador, a menudo denominada fuente de alimentación lineal, se basa, como su nombre indica, en un transformador que escala el voltaje alterno, generalmente 230 VCA, en voltaje alterno de un valor más bajo justo en la entrada de la fuente de poder. Luego se rectifica con un puente rectificador para obtener corriente continua, filtrada y debidamente controlada por circuitos internos que brindan una tensión de salida constante con la menor perturbación posible. Estos tipos de fuentes de alimentación se caracterizan por un bajo nivel de ondulación y ruido en la salida y también son relativamente baratos, especialmente en el caso de fuentes de alimentación más bajas. Su mayor desventaja es su gran tamaño y peso, ya que son varias veces más pesadas que las fuentes de alimentación conmutadas y definitivamente más grandes, mientras mantienen la misma potencia del dispositivo. También son menos eficientes debido a las pérdidas de calor relacionadas con las corrientes de Foucault en el núcleo del transformador.
Fuentes de alimentación conmutadas integradas
En las fuentes de alimentación de modo conmutado, la tensión de entrada se rectifica inmediatamente para obtener CC de alta tensión, que luego se filtra y conmuta a una frecuencia de 10 a 100 kHZ a través de transistores de potencia para generar pulsos de CA. Esto es necesario porque en el siguiente paso este voltaje se aplica y escala a través de un transformador relativamente pequeño a un voltaje de CA mucho más bajo. Luego, antes de salir de la fuente de alimentación, se rectifica nuevamente y se filtra a través de un filtro LC (inductor-capacitor) para suavizarlo al máximo. La corrección de estas operaciones está garantizada por un sistema de control interno apropiado. La indudable ventaja de las fuentes de alimentación conmutadas, en comparación con las fuentes de alimentación de transformador, es un peso mucho menor y un tamaño más pequeño. También tienen una mayor eficiencia de corriente para cada uno de los posibles voltajes de salida, es decir, alta densidad de potencia. También son más baratos en la producción de fuentes de alimentación con mayor potencia. Sin embargo, la desventaja de estos dispositivos puede ser un mayor ruido y ondulación en la salida, especialmente cuando se trata de interferencias de alta frecuencia.
Fuentes de alimentación de búfer incorporadas
Los tipos especiales de fuentes de alimentación incorporadas son fuentes de alimentación de búfer. Tienen una entrada adicional para conectar un banco de baterías, a menudo en forma de una batería de plomo-ácido clásica. Es capaz de mantener el funcionamiento del dispositivo alimentado en caso de perturbaciones, fluctuaciones y caídas de tensión de la red eléctrica. Las fuentes de alimentación de este tipo se utilizan con mayor frecuencia en diversas industrias y fábricas para el suministro de energía ininterrumpida, entre otros. Sistemas de control de acceso, registro de horas de trabajo o cerraduras electrónicas de puertas, que garantizan el acceso ininterrumpido a las estancias del edificio. Hay modelos que se venden en carcasas especialmente diseñadas para alojar una batería con una capacidad específica, por lo que no tienes que preocuparte por su colocación en el sistema.
Fuentes de alimentación y sistemas de energía de emergencia
Otro tipo especializado de fuentes de alimentación son fuentes de alimentación y sistemas de alimentación de emergencia. Al igual que las fuentes de alimentación de búfer, tienen una ranura de batería adicional que sirve como fuente de alimentación de respaldo. Como resultado de detectar un corte de energía de la red, el SAI cambia automáticamente a funcionamiento con batería, transformando la corriente continua de bajo voltaje en corriente alterna de alto voltaje, manteniendo el suministro de energía a los dispositivos conectados a él. Con este tipo de fuente de alimentación, a menudo puede encontrar el término "onda sinusoidal pura" u "onda sinusoidal pura". Este término se usa a menudo en dispositivos que convierten CC de una batería a 230V CA, que se usa para alimentar la mayoría de los dispositivos eléctricos y electrónicos. Los dispositivos que no tienen tal definición en su documentación, con mayor frecuencia generan corriente alterna de 230 V en forma de señal trapezoidal, que de hecho solo imita la forma de onda sinusoidal de la red eléctrica, por lo que algunos dispositivos pueden o no funcionar incorrectamente.
Fuentes de alimentación industriales integradas
También podemos distinguir las fuentes de alimentación industriales, que con su estructura y terminales se asemejan a las fuentes de alimentación estándar de las computadoras de escritorio. Disponen de salidas con tensiones DC -12V, -5V, 3.3V, 5V, 12V y enchufes de placa base ATX, así como conectores MOLEX o AMP. Se utilizan principalmente para alimentar computadoras industriales que deben cumplir requisitos específicos en términos de confiabilidad, resistencia a interferencias y otros factores externos indeseables.
Existen diferentes tipos de montaje para fuentes de alimentación empotradas, que a veces pueden ser importantes. En la industria, al crear armarios de control y eléctricos, el uso más común serán las fuentes de alimentación que se montarán en un riel DIN, mientras que, para aplicaciones domésticas, por ejemplo, para iluminación LED, puede encontrar fuentes de alimentación en una carcasa destinada a montaje empotrado. Las fuentes de alimentación de búfer se colocarán con mayor frecuencia en una carcasa especial, adaptada para montaje en la pared, y las fuentes de alimentación de transformador también se pueden encontrar con montaje con tornillos. Además, hay dispositivos de montaje en panel, así como dispositivos de montaje en PCB.
La mayoría de las fuentes de alimentación tendrán varios tipos de protección. Aquí puede distinguir protección contra sobrecarga, cortocircuito, sobrecalentamiento, sobretensión y en fuentes de alimentación especializadas, también protección contra polaridad inversa de la batería conectada, su descarga excesiva y sobrecarga.
Las fuentes de alimentación pueden tener varias conexiones eléctricas, como bloques de terminales o cables integrados, así como funciones y accesorios adicionales. Hay muchas formas de configurar una fuente de alimentación dedicada, y todo depende principalmente del uso previsto, las condiciones de funcionamiento, otros componentes del sistema y los dispositivos a alimentar, por lo que debes tener en cuenta una serie de factores que te permitirán elija una fuente de alimentación que cumpla con todas las pautas establecidas anteriormente.
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