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R&S®Essentials | Fundamentos sobre fuentes de poder

Entendiendo el funcionamiento en serie y en paralelo

Autor: Paul Denisowski, experto en prueba y medición

A continuación, se le explica cómo pueden conectarse múltiples canales a la fuente de poder de corriente continua para aumentar su voltaje y corriente de salida máximos.

Muchas fuentes de poder de corriente continua de banco tienen múltiples canales y, en la mayoría de casos, estos canales se utilizan de manera independiente para proporcionar energía a dispositivos o cargas independientes. A menudo también es posible combinar las salidas de múltiples canales de la fuente de poder para incrementar el voltaje y corriente de salida más allá de lo que un solo canal puede proporcionar.

Los únicos requerimientos para combinar los canales de esta manera es que los canales deben ser flotantes y estar galvánicamente aislados:

Flotantes: los canales no se conectan a la puesta a tierra del instrumento
Aislados: los canales son independientes entre sí, sin flujo de corriente entre ellos

Existen dos maneras de combinar los canales de la fuente de poder. En caso de que los canales estén conectados en serie, esto permite voltajes más altos. En caso de que los canales estén conectados en paralelo, esto permite corrientes más altas. Estas conexiones normalmente se realizan de manera externa, aunque en algunos casos estas conexiones pueden hacerse dentro de la misma fuente.

Funcionamiento en serie en una fuente de poder de corriente continua de banco

El funcionamiento en serie combina canales para producir voltajes más altos de los que serían posible con un solo canal. En este ejemplo, se conectan en serie cuatro canales con una salida que se ha configurado en 25 V. El resultado es un voltaje de salida combinado de 100 V.

Tenga en cuenta que no todos los canales tienen el mismo voltaje.

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Tenga en cuenta que no todos los canales tienen el mismo voltaje.

Al conectar los canales en serie para obtener voltajes más altos, es importante no sobrepasar en valor nominal del voltaje a tierra máximo de cualquier canal. Este voltaje máximo del canal por lo general suele ser mayor que el voltaje de salida máximo, pero sigue estando limitado.

Al utilizar la función de rastreo, se ajustan tanto el voltaje como la corriente de manera simultánea en todos los canales que se han seleccionado.

1. Por ejemplo, este canal de la fuente de alimentación puede producir hasta 64 V en un solo canal y tiene un máximo de 250 V a tierra. Al conectar el terminal negativo a tierra y configurar el voltaje de salida máximo, da como resultado 64 V en todo el canal respecto a tierra.

2. En caso de que el terminal negativo de este canal se conecte en serie a una fuente de voltaje que produzca 36 V, el canal tendrá 100 V en todo el canal, lo que aún está dentro del límite de 250 V.

3. En caso de que el voltaje de entrada conectado en serie a este canal se incremente a 200 V, entonces el canal tendrá un total de 264 V en todo el canal, lo que excede el voltaje máximo a tierra de 250 V, y potencialmente podría crear una situación dañina y peligrosa.

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Funcionamiento en paralelo en una fuente de poder de corriente continua de banco

El funcionamiento en paralelo se utiliza para producir corrientes más altas. En este ejemplo, se configuran cuatro canales a 2 V, pero cada canal puede suministrar solo hasta 10 A. Al combinar estos canales en paralelo aún da como resultado 2 V en toda la carga, pero los canales que se han combinado pueden ahora suministrar hasta 40 A a través de la carga.

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Para el funcionamiento en paralelo en modo de voltaje constante y el funcionamiento en serie en modo de corriente constante, tienen que acatarse ciertas reglas al momento de configurar los canales para distribuir de manera razonable la potencia, el voltaje y la corriente entre los canales. Las fuentes de poder R&S®NGA102y R&S®NGA102admiten fusión de canales. Con la fusión de canales en serie o en paralelo, el dispositivo actúa como una fuente de poder de un solo canal que ofrece el doble de voltaje o rango de corriente. En el modo en serie, las salidas se conectan de manera interna, mientras que el modo en paralelo requiere de cableado externo.

Resumen

Cada canal de la fuente de poder tiene un voltaje y una corriente máximos.
Para obtener voltajes y corrientes más altos, pueden combinarse múltiples canales de la fuente de poder.
- Las conexiones en serie incrementan el voltaje de salida máximo alcanzable
- Las conexiones en paralelo incrementan la corriente de salida máxima
Para las conexiones en serie, es importante no exceder el valor nominal del voltaje a tierra máximo para cada canal.

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