Uso de un regulador de voltaje industrial

Al hablar de estos sistemas pensamos en plantas o fábricas, esta siempre es nuestra primera suposición de dónde se ubicaría un regulador de voltaje industrial. Cuando ocurre un aumento de voltaje, el regulador establece la salida de voltaje y lo equilibra hasta conseguir el nivel deseado.

Las versiones modernas, por otro lado, no se limitan a esta aplicación. Por ejemplo, un regulador de voltaje industrial regula la fuente eléctrica para mantener una máquina funcionando a su máximo rendimiento en algunas aplicaciones industriales.

Un regulador de voltaje industrial en acción

Para hacer funcionar un dispositivo eléctrico, necesita una cierta cantidad de voltaje para hacerlo, y esto se conoce como energía de CC. Los amperios son la unidad de medida más común para los voltajes requeridos por un dispositivo electrónico.

Al igual que con un regulador de voltaje electrónico o un regulador de voltaje automático de CA, también se pueden medir en voltios y miliamperios. El consumo de amperios de un dispositivo eléctrico no es lo mismo que el voltaje de CA que necesita para funcionar. Para determinar si una fuente de alimentación determinada es compatible con un regulador de voltaje industrial, primero debe determinar qué voltaje requiere la fuente de alimentación

¿Qué ocurre cuando se utiliza un regulador de este tipo en la industria?

Los reguladores de voltaje industriales tienen una potencia de salida más baja que los estabilizadores residenciales simples, pero ¿por qué? Es bien sabido que un estabilizador de energía evita que los electrodomésticos se queden sin electricidad. Cuando se trata de sobrecargar y sobrecargar los electrodomésticos, los estabilizadores de voltaje industriales pueden ser los principales culpables.

Cuando un regulador de voltaje industrial se vuelve errático y no se adapta al flujo de energía, su poder es excesivo. El encendido de la fuente de alimentación principal es desigual, lo que provoca este problema. La fluctuación de voltaje es causada por cambios en el poder.

¿Qué función tiene un regulador de voltaje?

El propósito de un regulador de voltaje es mantener la corriente en un circuito relativamente cerca de un valor deseado. Estos dispositivos son uno de los componentes electrónicos más comunes, ya que una fuente de alimentación con frecuencia produce corriente bruta que, de lo contrario, dañaría uno de los componentes del circuito. Los reguladores de voltaje tienen una variedad de funciones específicas, dependiendo de su aplicación particular.

Funciones específicas de un regulador de acuerdo con su aplicación

Regulación de voltaje pasivo

Se puede usar un regulador de voltaje pasivo si la fuente de alimentación produce constantemente un voltaje mayor que el que requieren los componentes del circuito. Este tipo de dispositivo consiste esencialmente en una resistencia con un conjunto particular de características de rendimiento.

Un regulador de voltaje pasivo reduce el voltaje de entrada al nivel de salida deseado y descarga el exceso de energía en forma de calor. Los reguladores pasivos con frecuencia requieren un disipador de calor para disipar este calor innecesario.

Regulador de voltaje activo

Los circuitos que requieren que aumente el voltaje requerirán un regulador de voltaje activo. Dichos elementos suelen utilizar algún tipo de bucle de retroalimentación negativa para controlar el voltaje. Esto significa que la corriente fuera del rango deseado hace que el aparato regrese el voltaje a su rango especificado. A su vez, esta acción provoca que el regulador de tensión deje de modificar lo correspondiente del circuito.

Regulación de red

Reguladores de voltaje en una línea principal de alimentación de CA para controlar los cambios de voltaje muy grandes en este tipo de circuitos. El transformador en una línea principal tiene múltiples derivaciones que controlan el voltaje del circuito.

Cuando el voltaje de salida del regulador de red cae por debajo de un valor mínimo, el regulador se conecta a un grifo con un voltaje más alto. De manera similar, cuando el voltaje de salida sube por encima de un valor máximo, el regulador se conecta a un grifo con un voltaje más bajo.

Regulador de voltaje de CA

La estabilización de voltaje de CA se refiere a la regulación de fluctuaciones relativamente menores en el voltaje de CA. Estos reguladores de voltaje se usan habitualmente en un hogar para mantener el voltaje dentro del rango que necesitan los electrodomésticos. Los reguladores de voltaje de CA usan un servomecanismo que responde continuamente a cambios mínimos en el voltaje del transformador para mantener el voltaje de la casa dentro de un rango estrecho.

¿Por qué utilizar un No break en una empresa?

Durante la temporada de lluvias, los apagones y las descargas ligeras son comunes. Tener que lidiar con estos sucesos inesperados mientras estamos en el trabajo puede ser extremadamente perjudicial, por eso es tan importante contar con un No break.

¿Sabes cuántas veces esta situación ha resultado en la pérdida de información importante? Para esto fueron creados los No Break, que nos ayudan a superar estos momentos tan irritantes.

¿En qué sentido se aplica el término No Break?

Un UPS tiene una versión simple, que lleva por nombre No Break, que es un dispositivo que mantiene la energía en caso de un corte de energía, lo que permite que nuestros dispositivos conectados reciban alimentación durante un período de tiempo determinado.

No es lo mismo que un regulador; un No Break es un dispositivos mucho más avanzados. Sus capacidades de almacenamiento de energía van desde unos pocos minutos hasta unas pocas horas. En términos de capacidad, cuanto mayor sea el VA del aparato, más potencia puede entregar.

Para calcular la carga que soporta un No Break, debemos multiplicar el voltaje por el amperaje. Una PC que funciona con corriente alterna de 120 voltios (Vac) y consume 2 amperios parecería tener 240 VA de potencia aparente. Como resultado, podrás elegir el modelo o sistema que necesites.

Se clasifican en tres grupos según sus habilidades

  • No Break de baja capacidad de almacenamiento: Con un tiempo de respaldo de 7 a 29 minutos, estos aparatos varían de 200 a 325 vatios.
  • No Break de media capacidad: Con 372–750 vatios; con un tiempo de respaldo de 5 minuto a 1 hora; duración de la batería de 2 a 4 horas.
  • No break de alta capacidad: Con un tiempo de respaldo de 42 a 73 minutos, la potencia de estos aparatos oscila entre 650 y 900 vatios.

Este dispositivo puede proteger dispositivos electrónicos como televisores y pantallas LCD, equipos de audio y video y cámaras con fines de seguridad, así como sistemas informáticos y videojuegos. Sin embargo, la función de un No Break no debe usarse para conectar aparatos eléctricos como refrigeradores, lavadoras y secadoras, porque esto podría dañar este respaldo.

Modelos de sistema de alimentación ininterrumpida

Un UPS, o sistema de alimentación ininterrumpida, es una batería grande que se activa cuando se corta la energía, en su nivel más básico. Vienen en una variedad de tamaños, desde el más pequeño hasta el más grande. A los efectos de este artículo, analizaremos los modelos más compactos que aún ofrecen un rendimiento adecuado para una gran diversidad de aparatos, como una una computadora de escritorio.

Conoce el sistema de sistema de alimentación ininterrumpida que necesitas

APC Back-UPS Pro 1500VA

Tiene una capacidad de 1500VA. Puedes conectar hasta cinco dispositivos a la vez a los 10 puertos USB de este modelo de APC, pero solo cinco de ellos están conectados a su batería. Cinco salidas, en nuestra opinión, son más que suficientes para acomodar la mayoría de las configuraciones posibles. Es un sistema de alimentación ininterrumpida orientada verticalmente en este dispositivo. Se logra una apariencia de torre a pesar de que no requiere una gran cantidad de espacio.

UPS AVR750U de Tripp Lite

Para aplicaciones muy modestas, este sistema de alimentación ininterrumpida Tripp Lite AVR750U es una opción asequible. Si bien este UPS tiene una batería más pequeña, brinda suficiente tiempo para guardar el documento en el que estaba trabajando y apagar su computadora de manera segura. Pero si decide comprar este modelo, el Trip Lite se coloca horizontalmente en el piso, lo que significa que ocupa más espacio del que está acostumbrado.

Una opción económica para todos

UPS 425VA de APC

El UPS Back-UPS 425VA de APC es una opción rentable. ‘ Cuando se corta la energía, el Back-UPS está diseñado para mantener en línea algunos dispositivos de bajo consumo. Mantener una computadora de escritorio en funcionamiento no es posible, pero permanecer conectado sí lo es.

Si lo prefiere, puede dejarlo en su escritorio. A pesar de la falta de una pantalla LCD, este UPS es capaz de alimentar una pequeña cantidad de dispositivos si no necesita mucha protección.

Tipos de baterías para UPS

Los diferentes tipos de baterías para UPS tienen diferentes puntos de precio, vida útil y requisitos de mantenimiento. Los administradores de centros de datos pueden encontrar el mejor tipo de sistemas para sus necesidades comerciales particulares al equilibrar estos tres factores.

Los tres principales tipos de baterías para UPS

Las baterías para UPS hechas de plomo-ácido: Una opción que ofrece una gran confianza y que es bastante rentable. A cambio de su bajo precio, proporcionan una enorme cantidad de espacio de almacenamiento. Debido a su peso, a menudo requieren mantenimiento más frecuente y tienen una vida útil más corta que los tipos de baterías más nuevos.

Hay dos tipos de baterías UPS de plomo-ácido:

  • Baterías para UPS con ácido de plomo regulado por válvula: Las baterías selladas se conocen comúnmente como este tipo. El plástico de polipropileno se usa comúnmente para evitar que se escape el ácido de este elemento. Además, si la presión del gas dentro de la batería para UPS sube demasiado, la válvula la libera. Una batería promedio de VRLA UPS dura cinco años. Son fáciles de reemplazar porque son reemplazables por el usuario y se pueden cambiar sobre la marcha.
  • Baterías para UPS que son de plomo-ácido ventiladas: Estos elementos, también conocidas como baterías inundadas, tienen una expectativa de vida más larga que las baterías VRLA y son más confiables. Es difícil usarlos en algunos entornos debido a sus problemas de seguridad y al requisito de que se mantengan en una habitación separada de las baterías de otros equipos de TI.

Baterías fabricadas con otros elementos

Baterías de níquel-cadmio (NiCad): En climas cálidos, las baterías de NiCad son una buena opción para los sistemas de energía de respaldo. 20 años de uso y resistencia a descargas profundas los convierten en una excelente elección. El único inconveniente es el alto costo de las baterías de este tipo. Los materiales tóxicos en los productos también presentan problemas de seguridad y dificultan el reciclaje y la eliminación.

Baterías para Ups alimentadas con tecnología de iones de litio: En términos de tecnología de baterías, las fuentes de alimentación ininterrumpida de iones de litio son una de las opciones disponibles más nuevas y prometedoras.

A pesar del costo inicial más alto, las baterías de este tipo suelen tener un costo total de propiedad más bajo debido a su vida útil más larga, operación a temperatura más alta y requisitos de enfriamiento y enfriamiento más bajos. Las baterías de iones de litio son más compactas, livianas y más rápidas de recargar que las baterías alcalinas tradicionales. Con capacidades de monitoreo incorporadas, estas baterías son una excelente opción para evitar el tiempo de inactividad.

UPS no funciona correctamente

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Acción:

  1. Asegúrese de que las baterías del UPS estén cargadas al nivel adecuado para su funcionamiento. Para obtener más información, consulte la documentación de UPS.
  2. Asegúrese de que el interruptor de alimentación del UPS esté en la posición de encendido. Para conocer la ubicación del conmutador, consulte la documentación de UPS.
  3. Asegúrese de que el software de UPS esté actualizado a la versión más reciente. 
  4. Asegúrese de que el cable de alimentación sea del tipo correcto para el UPS y el país en el que se encuentra el servidor. Para obtener especificaciones, consulte la guía de referencia de UPS.
  5. Asegúrese de que el cable de línea esté conectado.
  6. Asegúrese de que cada disyuntor esté en la posición de encendido, o reemplace el fusible si es necesario. Si esto ocurre repetidamente, póngase en contacto con un proveedor de servicios autorizado.
  7. Verifique los LED de UPS para asegurarse de que no se haya producido un problema de cableado de la batería o del sitio. Consulte la documentación de UPS.
  8. Si se inicia el modo de suspensión del UPS, deshabilite el modo de suspensión para un funcionamiento adecuado. El modo de suspensión del UPS se puede desactivar a través del modo de configuración en el panel frontal.
  9. Cambie la batería para asegurarse de que el calor excesivo no haya causado daños, especialmente si se ha producido una interrupción reciente del aire acondicionado.

características principales de los reguladores automáticos de voltaje

Los reguladores de voltaje automáticos mantienen un nivel de voltaje constante para las cargas de equipos eléctricos que requieren un suministro de voltaje constante y confiable. Con una variedad de herramientas de regulación de voltaje para elegir, puede ser un desafío seleccionar la mejor para las cargas de su equipo. Es esencial saber qué buscar en un regulador de voltaje automático; de lo contrario, su equipo sufrirá, lo que le costará tiempo y dinero. A continuación, enumeramos las cinco características principales de un regulador de voltaje automático de alta calidad para ayudarlo a garantizar que encuentre la mejor opción para su aplicación.

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¿Qué es un regulador automático de voltaje?

Un regulador de voltaje automático (AVR) es un dispositivo electrónico que mantiene un nivel de voltaje constante para el equipo eléctrico con la misma carga. El AVR regula las variaciones de voltaje para ofrecer una fuente de alimentación constante y confiable. Sin un regulador de voltaje automático, el voltaje puede caer, aumentar o sobresalir y dañar los dispositivos eléctricos.

¿Cuándo usar un regulador de voltaje automático frente a conductores?

Por lo general, los reguladores automáticos de voltaje funcionan donde la regulación de voltaje no se puede lograr cambiando el tamaño del conductor o la fuente. En equipos eléctricos como alternadores, la carga puede cambiar repentinamente. En este caso, el sistema de excitación también debe cambiar para proporcionar un voltaje constante bajo la nueva condición de carga. El regulador de voltaje automático funciona en el campo de excitación y cambia el voltaje de salida del excitador y la corriente de campo.

¿Cómo elegir un regulador de voltaje automático?

A continuación, enumeramos las cinco características principales de un regulador de voltaje automático de alta calidad para ayudarlo a garantizar que encuentre la mejor opción para su aplicación.

1. REGULACIÓN DE VOLTAJE

La regulación óptima del voltaje se logra cuando el valor del voltaje es equivalente a todas las cargas de equipos eléctricos. Varios factores pueden afectar la regulación del voltaje, incluido el tamaño y el tipo de cable y cable, la reactancia y los cables del transformador, el arrancador del motor, el diseño del circuito y el factor de potencia. Independientemente de estos obstáculos potenciales, la regulación del voltaje debe ser seleccionable con una precisión de ±1%. Este requisito elimina los problemas de desequilibrio trifásico y minimiza las desviaciones de voltaje.

2. RANGO DE VOLTAJE DE ENTRADA

El primer paso para seleccionar el mejor regulador de voltaje automático es especificar su rango de voltaje de entrada. El rango de voltaje de entrada debe ser amplio y desplazado porque los voltajes de la línea caen más de lo que aumentan. Esta característica permite una corrección más baja, en lugar de una corrección alta. También permite que el regulador de voltaje automático sea más configurable para todos los buck o boost, dándole la máxima corrección de voltaje para casos extremos.

3. BAJA IMPEDANCIA

La impedancia es la resistencia de un componente al flujo de corriente eléctrica, medida en ohmios. El objetivo de un regulador de voltaje automático es lograr una baja impedancia. La interacción entre la corriente de carga y la impedancia de la fuente puede causar bajo voltaje, distorsión armónica y desequilibrio de voltaje. Idealmente, su regulador de voltaje automático evitaría todo esto si tuviera baja impedancia.

4. COMPATIBILIDAD DE CARGA

Las soluciones de regulación de voltaje deben ser compatibles con la carga especificada para garantizar su funcionamiento y evitar interferir con el funcionamiento de otras cargas conectadas a la misma fuente de alimentación. Los reguladores de voltaje automáticos de alto rendimiento deben ser capaces de manejar cargas con altas corrientes de arranque, todos los factores de potencia y factores de cresta alta. Para evitar la inestabilidad, la velocidad de respuesta del regulador debe diseñarse para funcionar con las fuentes de alimentación electrónicas utilizadas en gran parte de los equipos actuales.

5. PRECISIÓN DE VOLTAJE

El trabajo principal de un regulador de voltaje automático es hacer que los niveles de voltaje sean más precisos, pero ¿cuál es el nivel de precisión óptimo para su aplicación? La precisión del voltaje depende del requisito de carga crítica. Por lo general, los reguladores automáticos de voltaje funcionan en circuitos donde la regulación de voltaje no se puede lograr cambiando el tamaño del conductor. Las cinco características enumeradas anteriormente son críticas para que un regulador de voltaje automático funcione de manera confiable en aplicaciones exigentes. En aplicaciones donde los impulsos de voltaje, picos y transitorios son una preocupación importante, también debe considerar la supresión transitoria como una característica crítica.

Tipos de reguladores de voltaje

Una explicación de tres tipos diferentes de reguladores de voltaje

Los reguladores de voltaje toman un voltaje de entrada y crean un voltaje de salida regulado a un nivel fijo o ajustable. Esta regulación automática del nivel de voltaje de salida es manejada de manera diferente por varios tipos de reguladores de voltaje.

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Tipos de reguladores de voltaje

El tipo de reguladores de voltaje más asequible y, a menudo, el más fácil de usar son los reguladores de voltaje lineales. Los reguladores lineales son compactos y a menudo se utilizan en sistemas de bajo voltaje y baja potencia. Los reguladores de conmutación son más eficientes que los reguladores de voltaje lineales, pero son más difíciles de trabajar y son más caros. Los diodos Zener son baratos y fáciles de usar, pero son menos eficientes que los reguladores lineales.

Reguladores lineales

Una de las formas más básicas de proporcionar un voltaje estable para la electrónica es usar un regulador de voltaje lineal estándar de 3 pines, como el LM7805, que proporciona una salida de 5 voltios y 1 amperios con un voltaje de entrada de hasta 36 voltios (dependiendo del modelo).

Los reguladores lineales funcionan ajustando la resistencia en serie equivalente (ESR) del regulador en función de un voltaje de retroalimentación, convirtiéndose esencialmente en un circuito divisor de voltaje. Esto permite que el regulador emita un voltaje constante independientemente de la carga de corriente colocada sobre él, hasta su capacidad de corriente.

Una de las grandes desventajas de los reguladores de voltaje lineal es la gran caída de voltaje mínimo, que es de 2.0 voltios en el regulador de voltaje lineal LM7805 estándar. Esto significa que para obtener la salida estable de 5 voltios, se requiere al menos una entrada de 7 voltios. Esta caída de voltaje juega un papel importante en la potencia disipada por el regulador lineal, que debe disipar al menos 2 vatios si entrega una carga de 1 amperio (caída de voltaje de 2 voltios por 1 amperios).

La disipación de potencia empeora a medida que se amplía la diferencia entre el voltaje de entrada y salida. Por ejemplo, mientras que una fuente de 7 voltios regulada a 5 voltios que entrega 1 amperio disipa 2 vatios a través del regulador lineal, una fuente de 10 voltios regulada a 5 voltios que entrega la misma corriente disipa 5 vatios, lo que hace que el regulador sea solo un 50% eficiente.

Reguladores de conmutación

Los reguladores lineales son excelentes soluciones para aplicaciones de baja potencia y bajo costo donde la diferencia de voltaje entre la entrada y la salida es baja, y no se requiere mucha energía. La mayor desventaja de los reguladores lineales es que estos son ineficientes, que es donde entran en juego los reguladores de conmutación.

Cuando se necesita una alta eficiencia, o se espera una amplia gama de voltaje de entrada, un regulador de conmutación se convierte en la mejor opción. Los reguladores de voltaje de conmutación tienen eficiencias de potencia del 85% o mejores en comparación con las eficiencias de los reguladores de voltaje lineal que a menudo están por debajo del 50%.

Los reguladores de conmutación generalmente requieren componentes adicionales sobre los reguladores lineales. Los valores de los componentes tienen más efecto en el rendimiento general de los reguladores de conmutación que los reguladores lineales. También hay desafíos de diseño en el uso efectivo de los reguladores de conmutación sin comprometer el rendimiento del circuito resultante del ruido electrónico que genera el regulador.

Diodos Zener

Una de las formas más simples de regular el voltaje es con un diodo Zener. Mientras que los reguladores lineales suelen ser básicos en diseño, un diodo Zener proporciona una regulación de voltaje adecuada en un solo componente.

Dado que los diodos Zener derivan todo el voltaje adicional por encima de su umbral de voltaje de ruptura a tierra, se puede usar como un simple regulador de voltaje con el voltaje de salida tirado a través de los cables del diodo Zener.