Preocupaciones de seguridad sobre las unidades de fuente de alimentación de conmutación genéricas

La impresora consume grandes cantidades (más de 20 amperios) de corriente a 12 V y estos suministran exactamente eso: ¡nada más, nada menos!

La fuente de alimentación ciertamente entregará menos corriente si la carga exige menos. Si la impresora 3D dibuja 1A, el suministro suministrará 1A. Su afirmación de que la fuente de alimentación proporciona un determinado nivel de potencia, ni más ni menos, es incorrecta.

Estoy buscando una fuente de alimentación más estable para mi impresora 3D.

No ha mencionado la estabilidad en su publicación. Dijiste que con cargas altas, el voltaje de salida cae. La rigidez de una fuente de alimentación está relacionada con qué tan bien se regula el voltaje con una carga alta. La estabilidad de una fuente de alimentación está relacionada con qué tan bien se regula el voltaje cuando la salida está sujeta a una carga dinámica que cambia rápidamente.

Podría haber dos cosas que están causando la caída de voltaje:

1) El punto de detección de voltaje está cerca de la fuente de alimentación; está regulando el voltaje en ese punto y la pérdida que ve en la carga se debe a pérdidas resistivas entre el punto de detección y su punto de medición

2) La fuente de alimentación está entrando en un estado de protección y está limitando el voltaje para limitar la potencia de salida y mantener la fuente de alimentación térmicamente segura.

Solo tengo algunas preocupaciones sobre la seguridad de usar uno de estos dispositivos.

Una fuente de alimentación "segura", en el lenguaje de la industria, significa que ha sido evaluada por una autoridad reguladora y se ha determinado que cumple con ciertos estándares de seguridad nacionales e internacionales para la aplicación en la que se pretendía utilizar. Un solo anormal no debe causar un peligro para la seguridad (choque / fuego / metralla). La unidad debe llevar una o más marcas de seguridad reconocidas (UL, CSA, TUV, etc.)

Mi principal preocupación es que noté que no hay ningún lugar para enchufar simplemente un cable de alimentación como entrada a la fuente de alimentación.

Como señaló Olin, esta es una unidad destinada a instalarse permanentemente en algún otro equipo, no algo que se espera que un usuario intercambie o cambie con frecuencia.

Sin embargo, ¿no hay una buena posibilidad de que alguien simplemente lo tome poniendo sus dedos y cortando el vivo y el neutral juntos? Los contactos de los tornillos expuestos se ven terriblemente propensos al contacto accidental no solo con los dedos, sino también con objetos metálicos cercanos. Un fusible incorporado no ayudará exactamente aquí, ¿verdad?

Observe en la foto que hay un escudo aislante transparente sobre el bloque de terminales. Ese escudo es parte de la seguridad inherente de la unidad y debe evitar descargas eléctricas por contacto casual con la unidad. Si alguien quiere atornillar en caliente un cable de alimentación en este UUT, bueno, se merece lo que recibe. No pretendo ser bromista, pero este tipo de fuentes de alimentación deben ser instaladas por personal "calificado" que tenga algunos conocimientos básicos.

Es bastante común que las fuentes de alimentación como esta (diseñadas para usarse dentro de otros equipos) se alimenten de una fuente que tenga un fusible o un disyuntor; existe la posibilidad de que el cableado interno haga contacto con el propio equipo. Sin embargo, eso no significa que no haya un fusible en la fuente de alimentación (¡debería haberlo!)

La otra preocupación que tengo es si será extremadamente peligroso si invierto accidentalmente los cables vivo y neutral.

Sí, pero sólo si hay una falla. La fuente de alimentación 'funcionará' con L y N invertidas. Sin embargo, el fusible interno de la fuente de alimentación está en serie con el terminal marcado como L (línea). Quemar el fusible significa que el neutral ahora está flotando, lo cual es un gran no-no (el neutral nunca debe interrumpirse) y un gran riesgo de que su chasis se convierta en un peligro de descarga eléctrica.

En este momento, estoy usando una fuente de alimentación típica de 320 W para una computadora de escritorio para manejar la carga de trabajo de energía.

Las fuentes de alimentación para PC tienen requisitos mínimos de carga en varios rieles y rara vez son una buena opción para aplicaciones industriales como una impresora 3D. Gaste el dinero y obtenga un suministro de 12 V de salida única que pueda entregar la energía y además tiene capacidades de detección remota para que obtenga la mejor regulación posible.

Estos suministros están destinados a integrarse en otros equipos, no para uso abierto "sobremesa".

Sí, para usar uno, debe obtener un cable de línea y atornillar los extremos de los cables. La línea, el neutro y el suelo están claramente marcados. Cambiar la línea y el neutral probablemente no cause muchos problemas, pero cambiar cualquiera de los otros por tierra sería malo. El chasis se puede conectar a la entrada de tierra.

Usamos suministros como ese por aquí a veces. Para evitar que alguien sea electrocutado al tocar accidentalmente las conexiones de CA, hago dos cosas. Primero, puse el suministro en una caja. Sin embargo, asegúrese de que todavía tenga ventilación si planea ejecutarlo cerca de su potencia de salida máxima. En segundo lugar, aísle con cuidado las conexiones de CA. Exponga solo el cable suficiente para sujetarlo con el tornillo de modo que ningún cable desnudo quede expuesto más afuera. Luego envuelva cinta aislante alrededor de cada cable lo mejor que pueda. Si cree que será una conexión permanente, puede aplicar pegamento termofusible alrededor de las conexiones. Eso aísla y proporcionará un alivio de tensión si se hace bien.

Mi principal preocupación es que noté que no hay ningún lugar para enchufar simplemente un cable de alimentación como entrada a la fuente de alimentación. Supongo que tienes que atornillar el cable tú mismo. Sin embargo, ¿no hay una buena posibilidad de que alguien simplemente lo tome poniendo sus dedos y cortando el vivo y el neutral juntos? Los contactos de los tornillos expuestos se ven terriblemente propensos al contacto accidental no solo con los dedos, sino también con objetos metálicos cercanos. Un fusible incorporado no ayudará exactamente aquí, ¿verdad?

Esas fuentes de alimentación están diseñadas para instalarse dentro de un equipo más grande y/o un panel de control industrial. Hay una cubierta aislada sobre los terminales de entrada. Esto está diseñado para brindar protección a los técnicos que trabajan en el equipo y conocen los peligros. NO está diseñado para brindar protección a personas no calificadas.

Personalmente, creo que la mejor manera (en términos de dejar la menor cantidad de metal expuesto) de conectar el cableado a este tipo de equipo es con crimpado de anillo aislado.

La otra preocupación que tengo es si será extremadamente peligroso si invierto accidentalmente los cables vivo y neutral. Dado que probablemente se dirija a un puente rectificador en algún momento de todos modos, mi conocimiento básico de la alimentación de CA me dice que no es un gran problema en este caso, pero, de nuevo, sé lo suficiente sobre electricidad para saber que sé muy poco.

Cambiar vivo y neutro no debería ser un problema en las fuentes de alimentación monofásicas que están diseñadas según los estándares IEC.

En este momento, estoy usando una fuente de alimentación típica de 320 W para una computadora de escritorio para manejar la carga de trabajo de energía. Sin embargo, parecen necesitar una carga ficticia de ~1.5A en la línea de 5V para mejorar la regulación de voltaje en la línea de 12V por alguna razón que aún no he podido descifrar.

Muchas fuentes de alimentación para PC, especialmente las más antiguas, utilizan un diseño en el que se utilizan múltiples tomas de transformador para derivar diferentes voltajes de un solo convertidor de potencia. Este diseño funciona bien cuando todos los rieles de voltaje están cargados con cargas similares, pero puede tener problemas para mantener la regulación cuando hay "carga cruzada" con mucha carga en un riel y solo cargas livianas en otros.

Este diseño se está volviendo menos común hoy en día a medida que las PC mueven cada vez más su carga al riel de 12 V, pero todavía hay muchos diseños antiguos en el mercado.

A través de las pruebas, descubrí que sí parece ser cierto: sin carga ficticia: ~ 11,8 V, con carga ficticia: ~ 12,1 V (estos se miden sin carga en la línea de 12 V).

La fuente de alimentación tiene una clasificación de ~ 18 A para 12 V y parece que la impresora consume más que cerca de eso, ya que el voltaje cae a 11,7 - 11,8 V durante el pico de consumo de energía.

Obviamente, podemos ver que una fuente de alimentación de escritorio probablemente no esté diseñada para manejar valores extrañamente grandes en la línea de 12 V, por lo que dudo un poco en obtener una fuente de alimentación de escritorio más grande.

Creo que tiene expectativas poco razonables sobre qué tan bien regulada estará una fuente de alimentación. Una especificación común para las fuentes de alimentación es ±5 %, lo que para 12 V significa entre 11,4 V y 12,6 V.

Las fuentes de alimentación para PC pueden ser una buena solución si desea un montón de 12 V en un paquete económico y con un conector para la entrada de red. Tenga cuidado con los que compra, ya que muchos son una mierda. Busque revisiones que realmente prueben la fuente de alimentación bajo carga e, idealmente, las que prueben con carga cruzada.

Finalmente, con cualquier fuente de alimentación (ya sea de pared, jabón en una cuerda, ATX, marco abierto, industrial cerrado, etc.), no recomiendo comprar a vendedores aleatorios en eBay/Amazon. Las fuentes de alimentación deben tener un fabricante acreditado e identificable e, idealmente, deben tener aprobaciones de seguridad de terceros.