¿Cómo puedo saber cuántas fuentes de alimentación es seguro poner en serie?

Depende del potencial de aislamiento del que sea capaz cada suministro. Esa es la diferencia de voltaje máxima permitida de cualquier salida a cualquier entrada. Para la mayoría de las fuentes de alimentación comerciales, eso suele estar en el rango de 1,5 a 2,5 kV.

Supongamos que tiene un montón de suministros de 15 V que funcionan con 120 VCA y están clasificados para aislamiento de 2 kV. Dado que la entrada es un seno, tendrá un rango de ±170 V desde tierra, así que usemos 200 V. Si una de las salidas está conectada a tierra, entonces tenemos una diferencia de hasta 215 V de cualquier salida a cualquier entrada.

De lo anterior, quedan (2 kV)-(215 V) = 1785 V de potencial de aislamiento. Por cada suministro del que está conectado a tierra, se consumen otros 15 V. Eso sale a 119 suministros pn a cada lado de uno que está conectado a tierra. Dado que dos suministros en el medio pueden compartir una conexión a tierra, el máximo absoluto en este ejemplo solo del voltaje de aislamiento es 119 + 2 + 119 = 240.

Básicamente, la respuesta es "mucho". Tenga en cuenta que en la cadena máxima de suministros anterior, el voltaje total de extremo a extremo sería de 3,6 kV. Por supuesto, debe tener mucho cuidado con eso y asegurarse de que cualquier aislamiento que esté usando pueda manejar eso. El cable estándar estándar no suele tener una clasificación de aislamiento de 3,6 kV.

También quiero dejar en claro que en realidad no estoy recomendando o respaldando esto. Esta es una mala idea. Un problema es que el aislamiento de la salida al caso es probablemente menor que el de la salida a la entrada. Esto significa que efectivamente los casos de la cadena de fuentes de alimentación deben considerarse "vivos". No puede, por ejemplo, tener la cadena de 240 suministros en un estante de metal. Todos menos algunos de los suministros en el medio serían peligrosos para tocar. Las matemáticas anteriores tampoco dejan margen para picos de voltaje en la línea eléctrica y similares. Nuevamente, más que "unos pocos" suministros en serie es una mala idea.

La clasificación de ruptura del transformador de aislamiento puede ser un límite si se acerca a 1 kV y esto se degrada si la salida de CC está conectada a tierra debido a la tensión de la capacitancia de fuga en el aislamiento.

El otro es que la regulación de la carga de CC de la peor fuente de alimentación limitará la cantidad de corriente de carga para evitar la sobrecarga del enlace más débil. Esto es similar a las baterías de serie.

Finalmente, la protección contra cortocircuitos podría, de hecho, exceder la capacidad OCP del dispositivo debido al posible voltaje inverso en el dispositivo de la serie más débil, debido a un cortocircuito. Lo mismo es cierto para EMF posterior, por ejemplo, de un motor grande o un arco de resistencia negativa.

De lo contrario, puede encadenar tantos como desee en serie si observa los posibles modos de falla anteriores.

La hoja de datos debe dar esta información. Eché un vistazo rápido a través de un conocido proveedor en línea en PSU de £ 40 a £ 800, y ninguno de ellos lo hace.

En general, si desea estresar un componente y la hoja de datos no dice cuánto puede estresarlo, la prudencia dice que no debe hacerlo hasta que haya realizado sus propias pruebas.

Para poder conectarse a la red eléctrica, la mayoría de los instrumentos sobrevivirán a la entrada de la red eléctrica que va a +/- 1,5 kV con respecto a tierra. Desafortunadamente, esta tolerancia rara vez se iguala en el lado de la salida. Como la salida está diseñada para manejar solo voltajes bajos, los espacios libres entre las pistas y los elementos conectados a tierra en las PCB pueden ser solo apropiados para cientos de voltios, no para miles.

Si contempla conectar varias fuentes de alimentación en serie, compre una, desmóntela y examine los espacios libres. Enciéndalo llevando la salida a un 50% más que su voltaje objetivo sobre el suelo/chasis. Verifique que nada se rompa en el chasis, en los conectores de programación, en cualquier estructura metálica accesible en la caja. Puede que te sorprendas gratamente. Puede ahorrarse el costo de comprar muchos suministros y descubrir que no son adecuados.

Dado que la mayoría de las fuentes de alimentación de salida flotante (el único tipo que puede conectar en serie) tienen un potencial de ruptura limitado a la red eléctrica a tierra, este parece ser el único problema de seguridad. Es poco probable que alguna vez llegue a esto, ya que normalmente está en el rango de más de 1500 V. El otro problema con el que probablemente se encontraría es que la protección contra cortocircuitos y repliegue ahora es una serie en cascada de eventos parciales, y es posible que el voltaje de sobrecarga no sea distinto de cero.
Por ejemplo, si solo tuviera dos suministros de 30 V que retroceden desde un valor de salida máximo establecido de 1 A. Los niveles de activación actuales serán diferentes en una pequeña cantidad, por lo que un suministro se plegará primero, llevándolo de 60 V a (30 + voltaje de retroceso). Por lo tanto, su voltaje de salida ya no sigue el perfil de voltaje de corriente constante o de retroceso esperado.
Esto podría significar que quema en lugar de proteger los circuitos externos que está alimentando. A medida que conecta más suministros en serie, el problema empeora.