Las fuentes de alimentación están disponibles en una amplia gama de valores nominales de voltaje y corriente. Si tengo un dispositivo que tiene clasificaciones específicas de voltaje y corriente, ¿cómo se relacionan con las clasificaciones de potencia que necesito especificar? ¿Qué sucede si no conozco las especificaciones del dispositivo, pero estoy reemplazando una fuente de alimentación anterior con clasificaciones particulares?
¿Está bien bajar el voltaje o debería ser siempre más alto? ¿Qué pasa con la corriente? No quiero que un suministro de 10 A dañe mi dispositivo de 1 A.
Si un dispositivo dice que necesita un voltaje particular, entonces debe asumir que necesita ese voltaje. Tanto el más bajo como el más alto podrían ser malos.
En el mejor de los casos, con un voltaje más bajo, el dispositivo no funcionará correctamente de manera obvia. Sin embargo, es posible que algunos dispositivos parezcan funcionar correctamente y luego fallen de forma inesperada en las circunstancias adecuadas. Cuando viola las especificaciones requeridas, no sabe lo que puede pasar. Algunos dispositivos incluso pueden resultar dañados por un voltaje demasiado bajo durante largos períodos de tiempo. Si el dispositivo tiene un motor, por ejemplo, es posible que el motor no pueda desarrollar suficiente par para girar, por lo que simplemente se queda allí calentándose. Algunos dispositivos pueden consumir más corriente para compensar el voltaje más bajo, pero la corriente más alta de lo previsto puede dañar algo. La mayoría de las veces, un voltaje más bajo solo hará que un dispositivo no funcione, pero no se puede descartar el daño a menos que sepa algo sobre el dispositivo.
Un voltaje superior al especificado es definitivamente malo. Todos los componentes eléctricos tienen voltajes por encima de los cuales fallan. Los componentes clasificados para un voltaje más alto generalmente cuestan más o tienen características menos deseables, por lo que elegir la tolerancia de voltaje correcta para los componentes del dispositivo probablemente captó una atención significativa en el diseño. Aplicar demasiado voltaje viola los supuestos de diseño. Cierto nivel de demasiado voltaje dañará algo, pero no sabes dónde está ese nivel. Tome en serio lo que dice un dispositivo en su placa de identificación y no le dé más voltaje que eso.
La corriente es un poco diferente. Un suministro de voltaje constante no determina la corriente: la carga, que en este caso es el dispositivo, lo hace. Si Johnny quiere comer dos manzanas, solo comerá dos ya sea que pongas 2, 3, 5 o 20 manzanas en la mesa. Un dispositivo que necesita 2 A de corriente funciona de la misma manera. Tomará 2 A si la fuente de alimentación solo puede proporcionar los 2 A, o si podría haber suministrado 3, 5 o 20 A. La clasificación actual de una fuente es lo que puede entregar, no lo que siempre forzará a través de la cargar de alguna manera. En ese sentido, a diferencia del voltaje, la clasificación actual de una fuente de alimentación debe ser al menos lo que el dispositivo quiere, pero no hay daño en que sea más alta. Un suministro de 9 voltios y 5 amperios es un superconjunto de un suministro de 9 voltios y 2 amperios, por ejemplo.
Si está reemplazando una fuente de alimentación anterior y no conoce los requisitos del dispositivo, considere la clasificación de la fuente de alimentación como los requisitos del dispositivo. Por ejemplo, si un dispositivo sin etiqueta se alimentó con un suministro de 9 V y 1 A, puede reemplazarlo con un suministro de 9 V y 1 o más amperios.
Lo anterior brinda los conceptos básicos sobre cómo elegir una fuente de alimentación para algún dispositivo. En la mayoría de los casos, eso es todo lo que necesita saber para ir a una tienda o en línea y comprar una fuente de alimentación. Si todavía está un poco confuso sobre qué son exactamente el voltaje y la corriente, probablemente sea mejor salir ahora. Esta sección entra en más detalles de la fuente de alimentación que generalmente no importan al nivel del consumidor, y asume una comprensión básica de la electrónica.
Fuentes de alimentación de CC muy básicas, llamadas no reguladas , simplemente reduzca la CA de entrada (generalmente, la CC que desea tiene un voltaje mucho más bajo que la alimentación de pared a la que conecta la fuente), rectifique para producir CC, agregue un límite de salida para reducir ondulación, y llámalo un día. Hace años, muchas fuentes de alimentación eran así. Eran poco más que un transformador, cuatro diodos que hacían un puente de onda completa (toma electrónicamente el valor absoluto del voltaje), y la tapa del filtro. En este tipo de suministros, el voltaje de salida está dictado por la relación de vueltas del transformador. Esto es fijo, por lo que en lugar de generar un voltaje de salida fijo, su salida es principalmente proporcional al voltaje de CA de entrada. Por ejemplo, un suministro de CC de "12 V" de este tipo podría generar 12 V a 110 VCA de entrada, pero luego generaría más de 13 V a 120 VCA de entrada.
Otro problema con los suministros no regulados es que el voltaje de salida no solo es una función del voltaje de entrada, sino que también fluctuará con la cantidad de corriente que se extrae del suministro. Un suministro no regulado de "12 voltios, 1 amperio" probablemente esté diseñado para proporcionar los 12 V nominales a la corriente de salida completa y el voltaje de entrada de CA válido más bajo, como 110 V. Podría ser superior a 13 V a 110 V sin carga (0 amperios out) solo, y luego más alto aún a un voltaje de entrada más alto. Tal suministro podría producir fácilmente 15 V, por ejemplo, bajo algunas condiciones. Los dispositivos que necesitaban los "12 V" fueron diseñados para manejar eso, así que estaba bien.
Las fuentes de alimentación modernas ya no funcionan de esa manera. Prácticamente cualquier cosa que pueda comprar como electrónica de consumo será una fuente de alimentación regulada . Todavía puede obtener suministros no regulados de proveedores de productos electrónicos más especializados dirigidos a fabricantes, profesionales o al menos aficionados que deberían saber la diferencia. Por ejemplo, Jameco tiene una amplia selección de fuentes de alimentación. Sus verrugas de la pared se dividen específicamente en tipos regulados y no regulados. Sin embargo, a menos que vaya hurgando donde el consumidor promedio no debería estar, es probable que no se encuentre con suministros no regulados. Intente pedir una verruga de pared no regulada en una tienda de consumo que también venda otras cosas, y probablemente ni siquiera sabrán de lo que está hablando.
Un suministro regulado controla activamente su voltaje de salida. Estos contienen circuitos adicionales que pueden ajustar el voltaje de salida hacia arriba y hacia abajo. Esto se hace continuamente para compensar las variaciones de voltaje de entrada y las variaciones en la corriente que consume la carga. Una fuente de alimentación regulada de 1 amperio y 12 voltios, por ejemplo, generará bastante cerca de 12 V en todo su rango de voltaje de entrada de CA y siempre que no extraiga más de 1 A de ella.
Dado que hay circuitos en el suministro para tolerar algunas fluctuaciones de voltaje de entrada, no es mucho más difícil hacer que el rango de voltaje de entrada válido sea más amplio y cubrir cualquier potencia de pared válida que se encuentre en cualquier parte del mundo. Cada vez se fabrican más suministros así, y se denominan de entrada universal . Esto generalmente significa que pueden funcionar de 90 a 240 V CA, y eso puede ser de 50 o 60 Hz.
Algunas fuentes de alimentación, generalmente conmutadores más antiguos, tienen un requisito de carga mínima . Esto suele ser el 10% de la corriente de salida nominal completa. Por ejemplo, no se garantiza que un suministro de 12 voltios y 2 amperios con un requisito de carga mínima del 10% funcione correctamente a menos que lo cargue con al menos 200 mA. Esta restricción es algo que solo encontrará en los modelos OEM, lo que significa que el suministro está diseñado y vendido para integrarse en el equipo de otra persona, donde el tipo de ingeniero adecuado considerará este problema con cuidado. No entraré más en esto ya que esto no va a surgir en una fuente de alimentación del consumidor.
Todos los suministros tienen una corriente máxima que pueden proporcionar y aún así cumplir con las especificaciones restantes. Para un suministro de "12 voltios y 1 amperio", eso significa que todo está bien siempre que no intente consumir más de 1 A nominal.
Hay varias cosas que un suministro puede hacer si intenta exceder la clasificación de 1 A. Simplemente podría quemar un fusible. Los suministros OEM especiales que se reducen por costo podrían incendiarse o desaparecer en una nube grasienta de humo negro. Sin embargo, hoy en día, la respuesta más probable es que el suministro baje su voltaje de salida a lo que sea necesario para no exceder la corriente de salida. Esto se llama limitación de corriente . A menudo, el límite actual se establece un poco más alto que la calificación para proporcionar algún margen. El suministro de "12 V 1 A" podría limitar la corriente a 1,1 A, por ejemplo.
Un dispositivo que está tratando de extraer la corriente excesiva probablemente no funcionará correctamente, pero todo debería permanecer seguro, no incendiarse y recuperarse bien una vez que se elimine la carga excesiva.
Los tres parámetros principales para una fuente de alimentación son
Si su dispositivo o la verruga de la pared rota dice 9 V CC, obtenga un reemplazo de 9 V CC. El voltaje y el tipo de voltaje correctos son importantes : un voltaje demasiado alto puede dañar su dispositivo, un voltaje demasiado bajo también, aunque eso es menos común. Pero a un voltaje demasiado bajo puede que no funcione correctamente.
Obtenga una fuente de alimentación al mínimo de la corriente nominal . Si el dispositivo dice 500 mA, obtenga una fuente de alimentación que pueda entregar al menos eso. Una verruga de pared de 100 mA puede sobrecalentarse e incendiar su casa si no se protege adecuadamente. Un 1000 mA es seguro, incluso si solo necesita 500 mA.
Olin explicó con fruta, trataré de explicar con otro flujo: agua. Si mi grifo puede llenar un balde en un minuto, ese es su flujo máximo o corriente. Esos son los 1000 mA que especifica la verruga de la pared. Sin embargo, puedo abrir el grifo parcialmente para llenar mi vaso y luego soy el dispositivo de 500 mA. El grifo aún puede suministrar 10 litros por minuto, pero suministrará menos si pido menos. Puedo pedir cualquier cosa siempre y cuando no sea más de los 10 litros por minuto. Si solo quiero unas pocas gotas para llenar un dedal, seré un dispositivo de 1 mA. De un suministro de 1000 mA.
Si está reemplazando una "verruga de la pared" con una recuperada, entonces hay un par de cosas más que debe tener en cuenta además de lo que ya han dicho los otros comentaristas.
CA/CC : los adaptadores de corriente pueden generar corriente alterna o corriente continua. Debe asegurarse de que coincida con lo que espera el dispositivo. La mayoría de los adaptadores y dispositivos son de CC. Puedes saberlo mirando los símbolos: un símbolo "~" significa CA, un "=" con una línea discontinua significa CC.
Polaridad : si está utilizando un adaptador con los conectores de barril redondo, tenga en cuenta que a veces el centro es positivo y el exterior es negativo, y otras veces es lo contrario. Esto debe coincidir con lo que espera el dispositivo, o podría dañar el dispositivo. Si no coincide, la solución es simple, simplemente corte el conector e intercambie los cables. Habrá un símbolo en el adaptador que muestra cuál es positivo y negativo. Por lo general, es "centro positivo".
Recientemente surgió una pregunta relacionada :
Me gustaría alimentar mi nuevo monitor LG M2450D con un adaptador de corriente AC-DC universal basicXL BXL-NBT-U02. Esta fuente de alimentación tiene una potencia máxima de 90 W y admite un voltaje de salida de 15-24 V. La fuente de alimentación del monitor original (PA-1650-68) se fijó en 19 V y 3,32 A.
Ahora, haciendo cuentas: 90W / 19V = 4.74A
Por supuesto, este es un valor ideal, ¿cuál es el "margen de seguridad" que debo asumir para el amperaje máximo real?
Para ser conservador frente a especificaciones ambiguas como estas, debe suponer que la clasificación de potencia máxima del adaptador universal se produce en el voltaje de salida máximo y que todos los voltajes de salida más bajos están limitados a la misma corriente.
En este caso, 90 W/24 V = 3,75 A, por lo que debería estar listo para usar la salida configurada en 19 V con esta cantidad de corriente.
Las fuentes de alimentación están disponibles en una amplia gama de valores nominales de voltaje y corriente. Si tengo un dispositivo que tiene valores nominales de voltaje y corriente específicos... ¿está bien usar un voltaje más bajo o debería ser siempre más alto? ¿Qué pasa con la corriente? No quiero que un suministro de 10 A dañe mi dispositivo de 1 A.
Vea la excelente respuesta de Olin para un tratamiento más detallado.
Mi objetivo aquí es abordar directamente las dos preguntas básicas más comunes con las que vienen muchos principiantes. Se responden en la respuesta de Olin pero (basado en mi experiencia significativa ayudando a principiantes) considero que están lo suficientemente bien enterrados entre otros detalles que muchos recién llegados los extrañarían.
Voltaje:
El voltaje especificado del dispositivo y el voltaje de suministro
siempre deben ser casi idénticos.
Lo que constituye "cerrar" varía según los dispositivos, pero, como guía
Un suministro cuyo voltaje esté dentro del -10 %/+5 % del voltaje nominal del dispositivo generalmente funcionará y, por lo general, no causará daños. En muy pocos casos puede que no funcione, pero esto sería inusual.
Por ejemplo, siempre que la calificación actual sea adecuada (ver más abajo)
Un dispositivo de 19 V generalmente funcionará con un suministro de 18 V.
Un dispositivo de 6 V puede funcionar con un suministro de 5 V, pero como eso está casi un 20 % por debajo de las especificaciones, en algunos casos esta diferencia puede ser demasiado alta.
Es posible que un dispositivo de 16 V NO funcione con un suministro de 12 V, en algunos casos lo hará.
Es poco probable que se dañe el suministro o el dispositivo, pero puede ocurrir.
PERO tratar de operar un dispositivo de 12 V con un suministro de 16 V (25 % de alto) es arriesgado y puede dañar el dispositivo o el suministro.
Actual:
Un dispositivo que consume una corriente específica puede operarse desde un suministro capaz de suministrar
la misma corriente o una mayor.
por ejemplo, considere un dispositivo de 12 V, 2 A y una fuente de alimentación de 12 V y 20 A.
12V es la "presión eléctrica".
20A es la corriente eléctrica que el suministro PUEDE proporcionar a esa presión.
2A es la corriente que tomará la carga a esa presión.
Entonces tiene 20-2 = 18A para usar en otro lugar.
Una cosa que no parece estar en las respuestas proporcionadas es sobre la fusión y la posibilidad de un peligro de incendio. Por ejemplo, si está utilizando un suministro que puede entregar 1 amperio como máximo y lo cambia a un suministro que puede entregar (digamos) 10 amperios como máximo , entonces con seguridad, seguirá alimentando adecuadamente su "dispositivo", pero esto ahora podría convertirse en un peligro de incendio.
En la configuración original, es posible que su "dispositivo" no haya necesitado un fusible cuando trabajaba con el suministro de 1 amperio (máximo). Si su dispositivo fallara en un cortocircuito, habría pocas razones para sospechar que podría derretirse o quemarse cuando se alimenta con la fuente de alimentación original de 1 amperio en condiciones de cortocircuito.
Sin embargo, ahora que está conectado a (digamos) un suministro de 10 amperios, si su dispositivo sufre un cortocircuito, es muy posible que se convierta en un peligro de incendio. Para rectificar esta situación, deberá agregar un fusible de 1 amperio. Supongo que, para la protección contra incendios, un reemplazo con algo más que la corriente nominal original debe considerarse como un posible riesgo de incendio.
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