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

Introducción al funcionamiento en serie y en paralelo

Autor: Paul Denisowski, experto en instrumentación

En este artículo se explica cómo se pueden conectar varios canales de una fuente de alimentación de CC en serie o en paralelo para aumentar su tensión o corriente de salida máxima.

Muchas fuentes de alimentación de CC de sobremesa tienen varios canales, y en la mayoría de los casos, estos canales se utilizan de forma independiente para suministrar energía a dispositivos o cargas separadas. Pero también es posible combinar a veces las salidas de varios canales de la fuente de alimentación para incrementar la tensión o la corriente de salida a un valor mayor del que puede suministrar un solo canal.

Los únicos requisitos para poder combinar canales de esta forma es que los canales deben ser flotantes y estar galvánicamente aislados:

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

Los canales de la fuente de alimentación se pueden combinar de dos maneras. Si los canales están conectados en serie, esto permite obtener tensiones más altas. Si los canales están conectados en paralelo, se pueden obtener corrientes más altas. Las conexiones se realizan por regla general de forma externa, aunque hay casos en los que dichas conexiones pueden realizarse dentro de la propia fuente de alimentación.

Funcionamiento en serie en fuentes de alimentación de CC de sobremesa

En el funcionamiento en serie se combinan canales para generar tensiones más altas de lo que sería posible con un solo canal. En este ejemplo están conectados en serie cuatro canales con una salida configurada de 25 V cada uno. El resultado es una tensión de salida combinada de 100 V.

Téngase en cuenta que los canales no tienen que tener todos la misma tensión.

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Téngase en cuenta que los canales no tienen que tener todos la misma tensión.

Cuando se conectan canales en serie para alcanzar tensiones más altas es importante no exceder la tensión máxima a tierra de ningún canal. Esta tensión máxima de canal suele ser mayor que la tensión de salida máxima, pero está limitada.

La función de seguimiento permite ajustar al mismo tiempo la tensión y la corriente en todos los canales seleccionados.

1. Por ejemplo, este canal de la fuente de alimentación puede generar hasta 64 V en un solo canal y tiene un máximo de 250 V a tierra. Si se conecta el terminal negativo a tierra y se configura la tensión de salida máxima, resultan 64 V en todo el canal respecto a tierra.

2. Si, en cambio, se conecta el terminal negativo de este canal en serie a una fuente de tensión que genera 36 V, el canal tendrá 100 V, lo que sigue estando por debajo del límite de 250 V.

3. Si se incrementa la tensión de entrada conectada en serie a este canal a 200 V, entonces el canal tendría en total 264 V, y excedería la tensión máxima a tierra de 250 V, lo que podría provocar daños o una situación de peligro.

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Funcionamiento en paralelo en fuentes de alimentación de CC de sobremesa

El funcionamiento en paralelo se utiliza para generar corrientes más altas. En este ejemplo, cuatro canales están configurados a 2 V, pero cada canal solo puede entregar hasta 10 A. Si se combinan estos canales en paralelo, el resultado sigue siendo solo 2 V en la carga, pero los canales combinados pueden suministrar ahora hasta 40 A a la carga.

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Para el funcionamiento en paralelo en modo de tensión constante y el funcionamiento en serie en modo de corriente constante deben tenerse en cuenta determinadas reglas a la hora de configurar los canales para distribuir de forma razonable la potencia, la tensión y la corriente entre los canales. Las fuentes de alimentación R&S®NGA102y R&S®NGA102ofrecen fusión de canales. Con la fusión de canales en serie o en paralelo, el equipo actúa como una fuente de alimentación de un canal con el doble de rango de tensión o de corriente. En el modo en serie, las salidas se conectan de forma interna, mientras que en el modo en paralelo se requiere cableado externo.

Resumen

Todos los canales de una fuente de alimentación tienen una tensión y corriente de salida máximas.
Para obtener tensiones o corrientes más altas se pueden combinar varios canales de la fuente de alimentación.
- Las conexiones en serie aumentan la tensión de salida máxima alcanzable
- Las conexiones en paralelo aumentan la corriente de salida máxima
En las conexiones en serie es importante no exceder la tensión máxima a tierra de cada canal.

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