Fuentes de alimentación conectadas en serie y en paralelo

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R&S®Essentials | Principios básicos de las fuentes de alimentación

Fuentes de alimentación conectadas en serie y en paralelo

Autores: Elizabeth McKenna, responsable de productos R&S®ESSENTIALS y Paul Denisowski, experto en instrumentación

Muchas fuentes de alimentación de corriente continua de sobremesa ofrecen varios canales que pueden funcionar de forma independiente o combinados para aumentar el rendimiento. Para obtener una salida o una tensión más alta, estos canales se pueden configurar en serie o en paralelo.

¿Para qué combinar los canales de la fuente de alimentación?

Al trabajar con fuentes de alimentación, posiblemente se encuentre con configuraciones que requieren una salida más alta que lo que permite alcanzar un único canal. Conectando los canales de la fuente de alimentación en serie o en paralelo puede elevar la tensión o la corriente para satisfacer necesidades específicas de medida sin tener que recurrir a otros equipos.

Conexión en serie o en paralelo

Los canales de la fuente de alimentación se pueden combinar de dos maneras:

conectando los canales en serie aumenta la tensión de salida
si se conectan en paralelo, se incrementa la corriente de salida.

Estas conexiones se realizan generalmente de forma externa, pero algunos modelos de fuentes de alimentación, como la R&S®NGA100, permiten la fusión de canales en serie, de forma que los canales se conectan internamente para simplificar la configuración.

El único requisito para conectar canales es que dichos canales deben ser flotantes y estar aislados galvánicamente:

Flotantes: los canales no están conectados a la toma de tierra común del instrumento
Aislados: los canales son independientes entre sí y no fluye corriente entre ellos

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Fuente de alimentación conectada en serie y en paralelo

Conectar fuentes de alimentación en serie

El funcionamiento en serie permite obtener una tensión de salida más alta. Para conectar los canales de la fuente de alimentación en serie, deberá enlazar el terminal positivo de un canal al terminal negativo de otro. Estos canales pueden encontrarse dentro de la misma fuente de alimentación, pero también puede conectar los canales de fuentes de alimentación separadas.

En esta configuración, la tensión de salida sería la combinación de los dos canales, y la corriente del circuito se mantendría sin cambios. Por ejemplo, si cada canal tiene una salida de 25 V, al conectar cuatro canales en serie se obtendrán en total 100 V. Aquí es importante asegurarse de que no se excede el valor nominal máximo de tensión a tierra de cada canal.

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Conexión de canales de la fuente de alimentación para obtener 100 V

Conectar fuentes de alimentación en paralelo

El funcionamiento en paralelo permite obtener una corriente más alta. Para conectar los canales de la fuente de alimentación en paralelo, deberá enlazar los terminales negativos de los canales entre sí para crear una conexión común negativa y los terminales positivos entre sí para establecer una conexión común positiva. Estos canales pueden encontrarse dentro de la misma fuente de alimentación, pero también se pueden conectar varias fuentes de alimentación en paralelo.

En esta configuración se suma la corriente de cada canal, mientras que la tensión se mantiene constante en la carga. Por ejemplo, si se conectan cuatro canales de 2 V cada uno con una salida máxima de 10 A, se obtiene una salida de 2 V y una capacidad de corriente combinada de 40 A.

En las configuraciones en paralelo, la compartición de carga ayuda a prevenir sobrecargas en las fuentes de alimentación individuales, ya que garantiza una distribución equilibrada de la corriente.

Ejemplo de funcionamiento en paralelo de una fuente de alimentación

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Ejemplo de funcionamiento en paralelo de una fuente de alimentación

Resumen

Los canales de una fuente de alimentación se pueden combinar de dos maneras: en serie o en paralelo.
Los canales deben ser flotantes y contar con aislamiento galvánico para poder conectarlos.

Para obtener una tensión más alta puede conectar los canales en serie.
- La tensión de salida total es la suma de las tensiones individuales de los distintos canales.
- La corriente no cambia.
Para obtener una corriente más alta puede conectar los canales en paralelo.
- La tensión no cambia.
- La capacidad de corriente total es la suma de las corrientes individuales de los distintos canales.
En las configuraciones en paralelo, la compartición de carga ayuda a prevenir sobrecargas en las fuentes de alimentación individuales, ya que garantiza una distribución equilibrada de la corriente.

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