¿Qué es una Fuente de Alimentación Conmutada y Cómo Funciona?
Las fuentes de alimentación son esenciales en diversos sectores como la industria, los laboratorios y las telecomunicaciones. Estos dispositivos modulares proporcionan la corriente y tensión necesarias para el funcionamiento de otros equipos eléctricos. En esencia, regulan la corriente suministrada por la compañía eléctrica, típicamente 230 V, a un nivel más bajo y configurable por el usuario.
Las fuentes de alimentación se dividen en dos categorías principales:
- Fuentes de alimentación convencionales o lineales
- Fuentes de alimentación conmutadas o switching
Este artículo se centrará en las fuentes de alimentación conmutadas, explicando su funcionamiento y ventajas.
Funcionamiento de una Fuente de Alimentación Conmutada
Una fuente de alimentación conmutada utiliza una señal de control para variar el ancho de pulso, extrayendo de la alimentación solo la energía requerida por la carga. En todas las topologías de fuentes de alimentación conmutadas, los transistores se encienden y apagan completamente. Idealmente, estas fuentes son 100% eficientes.
Aunque tienen la misma potencia que una fuente lineal, las fuentes conmutadas son más pequeñas y eficientes. Transforman la energía mediante transistores en conmutación. La onda cuadrada resultante se emplea en transformadores con núcleo de ferrita para obtener voltajes de corriente alterna, que luego se rectifican con diodos rápidos y se filtran con inductores y condensadores para lograr una salida de corriente continua.
Lea también: Fuentes de Alimentación Conmutadas: Funcionamiento
HVPOWER diseña y fabrica fuentes de alimentación convencionales, lineales o conmutadas, con una salida fija o ajustable de corriente o tensión.
Ventajas de las Fuentes de Alimentación Conmutadas
Las fuentes de alimentación modulares SITOP, tanto monofásicas como bifásicas, ofrecen máxima funcionalidad para plantas y máquinas complejas. Su entrada de rango ultra amplio permite la conexión a sistemas de alimentación monofásicos o directamente entre los conductores de fase de sistemas trifásicos (bifásicos), garantizando alta fiabilidad incluso ante fluctuaciones de tensión.
La función Power Boost suministra hasta tres veces la corriente nominal en duraciones cortas. En caso de sobrecarga, se puede elegir entre corriente constante con reinicio automático o desconexión con enclavamiento. La alta eficiencia reduce el consumo de energía y la acumulación de calor, y su carcasa metálica compacta ahorra espacio.
Características y Ventajas Adicionales:
- Perfil estrecho
- Impulso de potencia con 3 veces la corriente nominal para disparar dispositivos de protección
- Potencia extra con 1,5 veces la corriente nominal para sobrecarga funcional breve
- Respuesta de cortocircuito seleccionable entre corriente constante y reinicio
- Distribución de carga simétrica seleccionable para funcionamiento en paralelo
- Estado de funcionamiento indicado por 3 LEDs
- Alta eficiencia hasta el 94 %
- Rango de temperaturas: -25°C a 70°C
Como Funciona la Fuente conmutada utilizando el SD6834 y el tl431
Aplicaciones de las Fuentes de Alimentación Conmutadas
Para aumentar la disponibilidad de 24 V, las fuentes de alimentación SITOP se pueden combinar con módulos búfer, SAI DC, redundancia y selectividad. Siemens ofrece fuentes de alimentación fiables y eficientes para cada planta, independientemente de la industria o los requisitos.
Las fuentes de alimentación AC a DC para carril DIN se utilizan en muchas aplicaciones de automatización, instrumentación e industriales. Se utilizan para alimentar una amplia variedad de dispositivos accionados con DC, como sensores, motores, actuadores, solenoides, relés, etc.
Lea también: Características de las Fuentes de Alimentación Reguladas
Consideraciones al Adquirir una Fuente de Alimentación para Carril DIN
La flexibilidad de los sistemas de montaje en carril DIN permite una instalación más rápida, ya que los dispositivos se instalan encajándolos en los carriles de metal. Las fuentes de alimentación se pueden organizar fácilmente en carriles DIN en cajas de pared cerradas o en áreas con espacio limitado. Los dispositivos similares se pueden montar uno junto a otro, reduciendo la cantidad de cables necesarios. La mayoría de las fuentes de alimentación están refrigeradas por convección, eliminando la necesidad de ventiladores de refrigeración.
Aspectos Clave a Considerar:
- Tamaño de carril DIN: Verificar la compatibilidad con los tipos comunes (U, sección G y sección C) y profundidades (7,5 mm o 15 mm).
- Tipos de protección: Elegir una fuente con protección contra cortocircuitos, sobrecarga, exceso de temperatura o sobretensión. Algunas ofrecen un modo hiccup para reanudar el funcionamiento tras un fallo.
- Corriente o tensión de salida: Optar por salidas fijas o ajustables según la aplicación.
- Cableado: Mantener las líneas de entrada/salida lo más cortas posible y con una sección transversal amplia para minimizar el ruido y el calor.
- Eficacia: Seleccionar una fuente con alta eficacia para reducir la disipación de energía, especialmente en sistemas con refrigeración por convección.
- Rango de tensión de entrada: Asegurarse de que tenga un rango de entrada AC universal (80 V AC a 264 V AC) si se va a usar en diferentes regiones.
- Estándares: Cumplir con la norma UL508 para seguridad en equipos de control industriales si se utilizan en EE. UU. para controlar motores eléctricos.
- Aprobaciones: Verificar las aprobaciones CE, cULus, ATEX, IECEx, SEMI F47.
Tabla de Especificaciones Técnicas (Ejemplo)
| Característica | Valor |
|---|---|
| Tensión de Entrada | 85 → 264 V ac |
| Tensión de Salida | 24 V dc |
| Corriente de Salida | 10 A |
| Clasificación de Potencia | 240 W |
| Eficiencia | 91% |
| Rango de Temperatura | -25°C a +70°C |
Lea también: Tipos de fuentes de alimentación explicados
tags: #Alimentacion
Publicaciones populares:
