PSU

Una fuente de alimentación (PSU) convierte la corriente alterna (CA) entrante de la red eléctrica en corriente continua (CC) con el voltaje y amperaje que su equipo requiere. Se interpone entre el enchufe de pared y su carga, reduciendo el voltaje (u ocasionalmente aumentándolo), filtrando el ruido y protegiendo los circuitos posteriores de picos y sobretensiones. La mayoría de las PSU industriales manejan una entrada de 100 a 240 voltios de CA y una salida de 3.3 a 48 voltios de CC, aunque existen unidades especializadas para voltajes tanto más bajos como más altos.

El núcleo de cualquier PSU es un transformador que reduce el voltaje de CA a un nivel utilizable, seguido de un rectificador que lo convierte a CC, y luego condensadores de filtro que suavizan la ondulación de salida a niveles aceptables. Las PSU lineales utilizan un transistor de paso en serie para regular el voltaje; se calientan y son voluminosas, pero toleran bien el ruido eléctrico. Las PSU conmutadas utilizan modulación por ancho de pulso de alta frecuencia para regular la salida; son compactas y eficientes, pero pueden inyectar ruido de conmutación en circuitos sensibles. Muchas PSU industriales modernas son diseños conmutados con una eficiencia nominal de 80 Plus Bronze o superior, lo que significa que desperdician menos del 20 por ciento de la potencia de entrada en forma de calor.

Fiabilidad y protección

Las PSU industriales deben soportar condiciones adversas: estrés térmico por ciclos repetidos de arranque y apagado, fluctuaciones de voltaje de entrada, cortocircuitos en los rieles de salida y vibraciones en los gabinetes de la maquinaria. Las unidades de calidad incluyen corte térmico, limitación de corriente y, a veces, diseños redundantes o con capacidad de paralelismo para que una unidad pueda respaldar a otra. Una PSU que falla a menudo lo hace en modo seguro: la salida se va a cero en lugar de flotar o entregar el voltaje completo sin regular.

La elección entre PSU lineales y conmutadas depende de la aplicación. Un controlador lógico programable o un sistema de adquisición de datos en un gabinete limpio y con temperatura controlada puede usar una fuente de alimentación conmutada compacta. Un circuito analógico sensible o un equipo de radiofrecuencia cerca de una PSU podría necesitar una fuente lineal o un blindaje cuidadoso para evitar el acoplamiento de ruido a través de los rieles de alimentación. Las tasas de falla aumentan drásticamente por encima de los 40 grados Celsius, por lo que la gestión térmica y la reducción de potencia son preocupaciones prácticas en entornos de fabricación calurosos.

La terminología puede ser ambigua: los profesionales industriales a veces llaman PSU a un convertidor CA-CC montado en la pared, y a veces reservan el término para unidades más grandes de montaje en rack o en riel DIN con salidas reguladas. Los adaptadores de pared baratos no regulados que solo reducen y rectifican el voltaje rara vez se llaman PSU en contextos profesionales. El término abarca desde una fuente integrada de cinco vatios dentro de un sensor hasta una unidad de distribución de energía industrial de 2000 vatios que alimenta un gabinete de servomotores.