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FUENTES DE PODER INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARCISO CABAL SALCEDO
11-1
AÑO LECTIVO2011
Fuentes de poder
11-1Integrantes:
Daniela Borja Sara escobar Natalie García
Nathalia Ospina
FUENTES DE PODER
FUENTES DE PODER O ALIMENTACIÓN En electrónica, una fuente de
alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta (ordenador, televisor, impresora, router, etc.).
FUENTES DE PODER
CLASIFICACIÓN Las fuentes de alimentación, para
dispositivos electrónicos, pueden clasificarse básicamente como fuentes de alimentación lineales y conmutadas. Las lineales tienen un diseño relativamente simple, que puede llegar a ser más complejo cuanto mayor es la corriente que deben suministrar, sin embargo su regulación de tensión es poco eficiente. Una fuente conmutada, de las misma potencia que una lineal, será más pequeña y normalmente más eficiente pero será más compleja y por tanto más susceptible a averías.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN LINEALES Las fuentes lineales siguen el esquema: transformador,
rectificador, filtro, regulación y salida.
En primer lugar el transformador adapta los niveles de tensión y proporciona aislamiento galvánico. El circuito que convierte la corriente alterna en continua se llama rectificador, después suelen llevar un circuito que disminuye el rizado como un filtro de condensador. La regulación, o estabilización de la tensión a un valor establecido, se consigue con un componente denominado regulador de tensión. La salida puede ser simplemente un condensador. Esta corriente abarca toda la energía del circuito, esta fuente de alimentación deben tenerse en cuenta unos puntos concretos a la hora de decidir las características del transformador.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN LINEALES
FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONMUTADAS Una fuente conmutada es un dispositivo electrónico que
transforma energía eléctrica mediante transistores en conmutación. Mientras que un regulador de tensión utiliza transistores polarizados en su región activa de amplificación, las fuentes conmutadas utilizan los mismos conmutándolos activamente a altas frecuencias (20-100 Kilociclos típicamente) entre corte (abiertos) y saturación (cerrados). La forma de onda cuadrada resultante es aplicada a transformadores con núcleo de ferrita (Los núcleos de hierro no son adecuados para estas altas frecuencias) para obtener uno o varios voltajes de salida de corriente alterna (CA) que luego son rectificados (Con diodos rápidos) y filtrados (Inductores y capacitores) para obtener los voltajes de salida de corriente continua (CC). Las ventajas de este método incluyen menor tamaño y peso del núcleo, mayor eficiencia y por lo tanto menor calentamiento. Las desventajas comparándolas con fuentes lineales es que son mas complejas y generan ruido eléctrico de alta frecuencia que debe ser cuidadosamente minimizado para no causar interferencias a equipos próximos a estas fuentes.
Las fuentes conmutadas tienen por esquema: rectificador, conmutador, transformador, otro rectificador y salida.
La regulación se obtiene con el conmutador, normalmente un circuito PWM (Pulse Width Modulation) que cambia el ciclo de trabajo. Aquí las funciones del transformador son las mismas que para fuentes lineales pero su posición es diferente. El segundo rectificador convierte la señal alterna pulsante que llega del transformador en un valor continuo. La salida puede ser también un filtro de condensador o uno del tipo LC.
Las ventajas de las fuentes lineales son una mejor regulación, velocidad y mejores características EMC. Por otra parte las conmutadas obtienen un mejor rendimiento, menor coste y tamaño.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN CONMUTADA
ESPECIFICACIONES Una especificación fundamental de las fuentes de
alimentación es el rendimiento, que se define como la potencia total de salida entre la potencia activa de entrada. Como se ha dicho antes, las fuentes conmutadas son mejores en este aspecto.
El factor de potencia es la potencia activa entre la potencia aparente de entrada. Es una medida de la calidad de la corriente.
Aparte de disminuir lo más posible el rizado, la fuente debe mantener la tensión de salida al voltaje solicitado independientemente de las oscilaciones de la línea, regulación de línea o de la carga requerida por el circuito, regulación de carga.
FUENTES DE ALIMENTACIÓN ESPECIALES Entre las fuentes de alimentación alternas,
tenemos aquellas en donde la potencia que se entrega a la carga está siendo controlada por transistores, los cuales son controlados en fase para poder entregar la potencia requerida a la carga.
Otro tipo de alimentación de fuentes alternas, catalogadas como especiales son aquellas en donde la frecuencia es variada, manteniendo la amplitud de la tensión logrando un efecto de fuente variable en casos como motores y transformadores de tensión...
FUENTE DE PODER CON CARGADOR DE BATERIA EN GABINETE
1. CARACTERÍSTICASProtección de corto circuito tipo fold-back.
• LED de indicación de encendido, con baja de luz en caso de fold-back.
• Cargador de batería, con cables y conectores integrados para fácil instalación.
• Fusible de protección de corto circuito para la batería.
• Fusible de protección para el transformador, previniendo el daño del mismo y posibles
causas de incendio debido a cortos.
• Tres borneras de salida para facilidad de cableado.
•Capacidad máxima de carga 3 Amperios.
• Voltaje de alimentación 120 VAC.
• Voltaje de salida 13.8 VDC.
• Relevo de desconexión de batería en caso de bajo voltaje de batería con circuito de
retardo para evitar desconexiones prematuras.
• Protección contra corrientes de retorno para cargas inductivas.
•Relevo de desconexión de emergencia con entrada NC para conexión de sistemas de
emergencia que eliminen la alimentación de todos los circuitos.
• Capacidad para montar dos tarjetas Hydra o una tarjeta Hydra-IO (caja con fuente de
poder) o dos tarjetas Hydra-IO (gabinete metálico sin fuente).
• Ocho salidas para ductería; conector ¾”: Cuatro horizontales y cuatro verticales.
• CUATRO REJILLAS PARA CIRCULACIÓN DE AIRE Y REFRIGERACIÓN DENTRO DE LA FUENTE.
.CERRADURA CON LLAVE PARA BRINDAR
SEGURIDAD AL CONTENIDO DEL TABLERO.
.TAPA REMOVIBLE PARA FACILIDAD DE
INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTOS.
IDENTIFICACIÓN DE UNA FUENTE DE PODER El conjunto fuente de poder con cargador de batería
en gabinete lo componen dos elementos así:
2.1 Gabinete
metálico
de conexión con llave
2.2 FUENTE DE PODER CON CARGADOR DE BATERÍA.
3. MANEJO DE CONECTORES
Aunque la Fuente de Poder no requiere conectores especiales para fijar los cables a las
borneras, se recomienda el uso de conectores con punta sólida con cubierta autofundente y
correa de fijación (tipo Telemecanique), para facilitar el halado o inserción del cable a la
bornera. Otra forma de garantizar la conectividad en la
bornera es estañar previamente las puntas de los cables que se van a conectar.
4. CABLES RECOMENDADOS
Se recomienda el uso de cable dúplex AWG 18.
Las características técnicas de este cable garantizan la correcta conducción de la energía tanto la de alimentación
de la fuente, como la suministrada por ella hacia las tarjetas y periféricos.
5. CONEXIÓN DE ALIMENTACIÓN 120 VAC
La entrada de alimentación para la fuente de poder está identificada como 120 VAC. Se
recomienda el uso de cable de dos hilos, calibre 18 AWG para la conexión con la acometida
eléctrica. Se recomienda además, el uso de energía regulada para la
alimentación de la fuente de poder; independizando el circuito de corte (Taco) que
controla el suministro de energía al sistema de automatización, de los demás circuitos de corte. Estos interruptores deben estar ubicados en un sitio de no
fácil acceso, para incrementar el nivel de seguridad del sistema. Preferiblemente bajo llave.
PROCEDIMIENTO PARA CONECTAR LA ALIMENTACIÓN 120 VAC AL CIRCUITO DE LA FUENTE DEPODER:
1. Pele las puntas del cable y estáñelas. (En caso de no estar usando conectores de
punta sólida). En caso de estar usando conectores de punta sólida, una el
cable al conector según las instrucciones especificadas por el fabricante del conector. 2. Verifique que la bornera se encuentra abierta; si está
cerrada, gire el tornillo de la bornera hacia la izquierda, sin exceder el tope. 3. Introduzca cada uno de los cables de alimentación en la
bornera correspondiente 120 VAC. 4. Gire el tornillo de la bornera hasta que el cable quede
apretado y firme. Verifique este estado para evitar que el cable no se salga al moverlo. 5. Conecte el otro extremo del cable de alimentación a la
acometida eléctrica de 120 VAC.
6. CONEXIÓN SALIDA DE VOLTAJE 13.8 VDC. El gráfico anterior representa posibles
ejemplos de conexión. No implica que las tarjetas o periféricos se deban conectar en
ese orden.
La fuente de poder cuenta con tres salidas de 13.8 VDC, con bornera, las cuales están
plenamente identificadas en su polaridad (+ -) para evitar posibles cortos circuitos al
momento de conectar tarjetas o periféricos.
NOTA: Verifique que la carga total de los elementos que conecte a la
fuente de poder no exceda 3 Amperios.
Procedimiento para conectar elementos a las salidas de voltaje 13.8 VDC:
1. Pele las puntas del cable y estáñelas. (En caso de no estar usando conectores de
punta sólida).
En caso de estar usando conectores de punta sólida, una el cable al conector según
las instrucciones especificadas por el fabricante del conector.
2. Verifique que la bornera se encuentra abierta; si está cerrada, gire el tornillo de la
bornera hacia la izquierda, sin exceder el tope.
3. Introduzca el cable en la bornera. (Tenga en cuenta la polaridad de la salida con
respecto a la polaridad del elemento que va a conectar).
4. Gire el tornillo de la bornera hasta que el cable quede apretado y firme. Verifique este
estado para evitar que el cable no se salga al moverlo.
7. CONEXIÓN BATERIA
Se recomienda el uso de baterías de 12VDC - 7AH, esta especificación permite tener un
respaldo aproximadamente de 2 a 3 horas con carga completa en la fuente. La variación en
el tiempo de duración de la batería obedece a la cantidad de veces que se pueda activar y
desactivar el o los electroimanes controlados y alimentados en el sistema.
Procedimiento para conectar la batería a la fuente de poder:
1. Verifique la continuidad e integridad física de los cables rojo y negro procedentes
de la fuente de poder.
2. Identifique el terminal positivo (+) y negativo (-) en la batería.
3. Conecte el cable rojo procedente de la fuente de poder al terminal positivo de la
batería.
4. Conecte el cable negro procedente de la fuente de poder al terminal negativo de
la batería.
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5. Desconecte la alimentación 120 VAC de la fuente, verifique que después de esto,
el led indicador de la fuente siga encendido. De esta forma se garantiza que la
batería esta trabajando.
8. CONEXIÓN DE LA ENTRADA DE APAGADO DE EMERGENCIA
La fuente de poder cuenta con una entrada normalmente cerrada que retira alimentación de
todas las salidas cuando el circuito conectado a ella se abre. Dicha entrada tiene como
objetivo la conexión directa de contactos provenientes de sistemas de emergencia como
pueden ser paneles de incendio o botones de pánico para desconectar la alimentación de
todos los sistemas conectados a la puerta y liberar todas las funciones de seguridad que
estos puedan cumplir.
Procedimiento para conectar la entrada de apagado de emergencia:
1. Retire la alimentación de la fuente para evitar conmutaciones indeseadas durante la
operación
2. Desatornille ambos bornes de la entrada y retire el corto que viene conectado a la
entrada.
3. Conecte los dos cables provenientes del contacto NC a los bornes de la entrada de
apagado de emergencia.
4. Verifique que los bornes de la entrada se encuentren normalmente en corto y se abran al
activar el dispositivo o contacto NC.
5. Reconecte la alimentación.
9. CONEXIÓN DE LAS FUENTES A LA DUCTERIA Los Tableros poseen Ocho (8) orificios
previamente troquelados, cuatro ubicados en las partes laterales del tablero y cuatro ubicados en
la parte superior e inferior. Estos agujeros pueden ser destapados fácilmente
al momento que se requieran, para realizar la conexión física con los tubos que traen los
cables al tablero. El diámetro de los orificios es de ¾”. En caso de
estar trabajando con tubos de diámetro mayor, sería necesario hacer una reducción a la
tubería o agrandar los orificios con una lima circular o con un motor tool.
10. INSTALACIÓN FÍSICALas Fuentes de Poder (Tableros) deben ser instaladas en sitios no accesibles para personal
no autorizado, De igual forma deben ser de fácil acceso para el personal técnico o de
ingeniería que requiera inspeccionarlas.
Los sitios recomendados para la instalación de estos tableros son:
* Falsotecho o ductos verticales en caso de ser una instalación distribuida.
* Cuarto con acceso controlado en caso de ser una instalación centralizada.
Los gabinetes poseen cuatro orificios para tornillos de 8mm para la sujeción a la pared.
Procedimiento de instalación para una Fuente de Poder con Cargador de batería
en gabinete:
1. Defina el sitio exacto donde va a instalar la fuente (Tablero).
2. Coloque el tablero sobre la pared marcando en ella los orificios de fijación. Verifique
que éste halla quedado nivelado.
3. Haciendo uso de un taladro y una broca (Taladro Percutor y Broca de Tungsteno
según sea el material de la pared donde se va a instalar), perfore la pared según la
marcación realizada en el paso anterior.
4. Coloque chazos en los orificios realizados en el paso anterior, verificando que éstos
queden firmemente sujetos a la pared. Dependiendo el material de la pared se hace
necesario el uso de chazos especiales como son:
* Chazo Plástico.
* Chazo Metálico.
* Chazo de Expansión Metálico.
* Chazo Mariposa.
* Chazo de Seguridad.
5. Quite las cubiertas laterales para la conexión de la ductería, según sea necesario.
(Cantidad de tubos a conectar al tablero).
6. Instale los postes de fijación para las tarjetas según sea la cantidad y tipo de tarjetas
que vaya a contener el tablero.
7. Por medio de los conectores de ¾”, conecte los tubos al tablero. No ajuste la tuerca
del conector en su totalidad, para poder manipular con facilidad el gabinete.
8. Ubique el gabinete en su sitio, sujételo por medio de los tornillos a la pared
ajustándolos hasta su tope.
9. Ajuste hasta su tope las tuercas de los conectores.
10. Realice las conexiones de 120 VAC y 13.8 VDC según procedimiento.
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Rev 1.0 2003/07/01
11. Conecte la batería de 12 VDC - 7AH a los cables provenientes de la fuente de poder
(rojo positivo, negro negativo).
12. Conecte el contacto de seguridad NC a la entrada de apagado de emergencia de la
fuente. En caso de no usarse dicha función, verifique que haya un corto o jumper
entre los bornes de la entrada de apagado de emergencia (La fuente viene con este
corto estándar).
11. PRUEBAS DE VERIFICACIÓNProcedimiento de verificación del funcionamiento de una fuente
de poder.
1. Conecte la fuente de poder a la acometida eléctrica (120 VAC). Se aconseja que esta
energía sea regulada.
2. Por medio de un multímetro, verifique que el voltaje de alimentación suministrado ala
fuente sea 120 VAC.
3. Verifique que el LED rojo que se encuentra en el circuito electrónico de la fuente,
encienda.
4. Verifique que la entrada de apagado de emergencia esté cerrada (en corto).
5. Haciendo uso del multímetro verifique que cada una de las salidas entregue 13.8
VDC, revisando simultáneamente la correcta polaridad en los bornes. (Positivo a la
izquierda, negativo a la derecha).
6. Si el voltaje es diferente, la fuente se encuentra averiada en su parte eléctrica o
electrónica. Comuníquese con Robotec Inc.
7. Apague la fuente y conecte los elementos a las borneras (Tarjetas Hydra y
Periféricos). Tenga en cuenta la máxima carga de la fuente.
8. Verifique la correcta polaridad de los cables para evitar posibles cortos circuitos.
9. Energice nuevamente la fuente.10. Inspeccione por medio del multímetro las salidas de la fuente, el
voltajedebe ser 13.8VDC11. Si la lectura es menor a 13.8 VDC posiblemente puede ser causado por:* Corto circuito en el cableado o conexión de alguno de los periféricos.* Sobrecarga de la fuente.*Falla eléctrica o electrónica en la fuente de poder12. Verifique la temperatura del transformador más o menos una hora
después de haberconectado la fuente. El transformador o los elementos en el circuito
electrónico nodeben presentar excesiva temperatura.TYD-MU-1-PS12A3/EH 12 de 12Rev 1.0 2003/07/0113. Con la batería conectada, quite uno de los dos cables de alimentación
120 VAC de labornera. Compruebe que el led indicador (rojo) se encuentre encendido,
estogarantiza que la batería esta trabajando correctamente.
12. CAMBIO DE FUSIBLESLa fuente de poder tiene dos fusibles de protección en caso de cortos o
sobrecorrientes. Elprimero, con capacidad de 1 Amperio y ubicado cerca al conector de red, protege eltransformador y los circuitos de potencia de ser dañados y de incendiarse causando
mayoresdaños en la instalación. El segundo, con capacidad de 3 Amperios y ubicado cerca de
loscables de la batería evita que se le exija demasiada corriente a la misma, causando
que estase sulfate o expela gases nocivos debido al mal uso.Procedimiento para cambiar los fusibles:1. Retire la alimentación de la fuente para evitar conmutaciones indeseadas durante laoperación2. Verifique que el hilo del fusible puesto esté abierto. Si este no es el caso el
problema nose encuentra en el fusible.3. Verifique que el hilo del fusible que va a colocar se encuentre en perfecto estado y
nohaya porciones abiertas.4. retire el fusible de la fuente y coloque el nuevo fusible verificando que quede bienasegurado.5. Reconecte la alimentación.
13. ESPECIFICACIONES
