¿Tiene las protecciones de fuente de alimentación adecuadas?
Los diseñadores saben que hay más en una fuente de alimentación que su capacidad para proporcionar un voltaje de CC (o CA) constante a pesar de los cambios de carga y línea, los transitorios del sistema, el ruido y otras aberraciones. El suministro debe protegerse contra fallas temporales y permanentes (internas o externas), que podrían causar daños a su carga.
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Hay muchos aspectos de la protección y muchos suministros utilizan una combinación de ellos:
La protección de sobrecarga (sobrecorriente / cortocircuito), incluido el fusible clásico (enlace fusible), protege el suministro si la ruta de carga se cortocircuita o comienza a consumir demasiada corriente. Muchos suministros se “autolimitan” en el sentido de que solo pueden suministrar hasta una cierta cantidad de corriente, por lo que no se necesita un fusible; algunas situaciones reglamentarias lo exigen. Un fusible estándar que “se quema” (se abre en circuito abierto) y detiene el flujo de corriente deberá ser reemplazado manualmente; esto es un problema en algunas situaciones pero una virtud para otras. También hay fusibles electrónicos, que se reinician automáticamente.
La limitación de corriente y el repliegue de corriente son extensiones de la protección contra sobrecargas. Si la corriente, que la carga extrae del suministro excede un límite de diseño, el repliegue de la corriente reduce tanto la corriente de salida como el voltaje asociado a valores por debajo de los límites de funcionamiento normales. En el extremo, si la carga se convierte en un cortocircuito, la corriente se limita a una pequeña fracción del valor máximo, mientras que el voltaje de salida obviamente va a cero.
El bloqueo por subtensión (UVLO) garantiza que un convertidor CC / CC no intente funcionar cuando el voltaje de entrada que ve en su entrada es demasiado bajo, Figura 1. ¿Por qué sería esto un problema? Primero, la salida de suministro puede ser indeterminada si su voltaje de CC es demasiado bajo, lo que causaría problemas en el sistema. En segundo lugar, evita que el "vampiro" drene la energía de la fuente aunque el voltaje sea bajo; esto podría agotar una batería que el sistema está intentando cargar. UVLO también ayuda a que la secuencia de encendido (si la hubiera) funcione correctamente. En tercer lugar, el propio convertidor CC / CC puede dañarse si intenta girar mientras su propia entrada es demasiado baja para un funcionamiento adecuado.
La protección contra sobretensión (OVP) se activa si una falla interna en el suministro hace que su voltaje de salida aumente más allá del máximo especificado, lo que probablemente dañe la carga. OVP corta el suministro o bloquea la salida cuando el voltaje excede un nivel preestablecido. El circuito OVP a menudo se denomina "palanca", presumiblemente porque tiene el mismo efecto que colocar una palanca de metal en la salida de suministro. Una palanca correctamente diseñada funciona independientemente del suministro en sí.
Un tipo de palanca se reiniciará (una vez disparada) solo si se apaga la energía; en el otro tipo, se reiniciará una vez que se elimine la falla de voltaje de salida. El último es útil cuando la condición que disparó la palanca es transitoria en lugar de una falla grave en el suministro. Si bien la mayoría de los suministros ahora vienen con una palanca incorporada, muchos proveedores ofrecen un circuito de palanca pequeño e independiente, que se puede agregar a un suministro existente si es necesario.
Se producirá una sobrecarga térmica si el enfoque de enfriamiento del suministro está diseñado de manera inadecuada o falla en el uso (como el ventilador se detiene, el flujo de aire está bloqueado). Entonces, es probable que el suministro supere su clasificación de temperatura, lo que acorta gravemente su vida útil e incluso puede causar un mal funcionamiento inmediato. La solución es simple: un circuito sensor de temperatura dentro o cerca del suministro que pone el suministro en modo inactivo o apagado si excede un límite preestablecido. Algunos cortes térmicos permiten automáticamente que el suministro reanude su funcionamiento si la temperatura desciende y otros no.
La protección de conexión inversa bloquea el flujo de corriente y pone a cero el voltaje si la carga está conectada al revés: salida de alimentación positiva al riel de carga negativo y viceversa. Es especialmente popular en aplicaciones donde la batería se desconecta y luego se vuelve a conectar, como en un automóvil o donde la batería o su conector no están codificados.
Entre los dispositivos de protección útiles se encuentran el varistor de óxido metálico (MOV), el termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC), el diodo de supresión de voltaje transitorio (TVS), el tubo de descarga de gas (GDT) y el fusible reiniciable de polímero PTC.
Toda la cuestión de qué proteger, contra qué y cómo hacerlo no es tan simple como parece. ¿Qué tipos de protección necesita agregar a su suministro? Como siempre, la respuesta es “depende”, según el suministro en sí, la carga y el sistema. Si bien muchos suministros y funciones relacionadas que van desde circuitos integrados (incluidos convertidores y reguladores) hasta módulos más grandes e incluso unidades de chasis / marco abierto incluyen algunos de estos, es posible que deba agregar otros.
¿Cuál es su protección de fuente de alimentación preferida? ¿Qué tipos de protección ha agregado Fuse link a un suministro, ya sea por un buen criterio de ingeniería o porque aprendió por las malas?