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Un carril es un conductor, normalmente una barra colectora o una pista de PCB, que se mantiene a un voltaje definido y sirve como punto de conexión común para múltiples componentes del circuito. En una fuente de alimentación, puede haber un carril positivo a +12V, un carril negativo a tierra, y en sistemas más complejos, carriles intermedios a +5V o +3.3V. Cada componente que necesita ese voltaje se conecta al carril en lugar de tender cables individuales de vuelta a la fuente.

Los carriles están en todas partes en la electrónica industrial porque resuelven un problema práctico: distribuir el voltaje con una caída de voltaje mínima y la máxima fiabilidad. Una barra colectora de cobre gruesa puede transportar mucha más corriente que los cables individuales, y un único punto de conexión es más fácil de filtrar, monitorear y proteger que docenas de conexiones dispersas. En un armario de control, se pueden ver carriles de aluminio o cobre atornillados a la placa trasera; en una placa de circuito, son polígonos o vertidos de cobre sólido bajo una etiqueta serigrafiada como VCC o GND.

Variantes y configuraciones

Los sistemas de carril único, comunes en circuitos simples, tienen un carril de alimentación y uno de tierra. Los diseños de múltiples carriles en servidores, equipos de prueba y controladores industriales pueden tener carriles a 48V, 24V, 12V, 5V y 3.3V, cada uno sirviendo a diferentes subsistemas. Algunos sistemas utilizan carriles virtuales creados por reguladores de voltaje, por lo que un carril local a 1.8V podría generarse a bordo a partir de un carril principal de mayor voltaje. La implementación física varía: tiras de cobre flexibles en aplicaciones de alta corriente, barras colectoras rígidas en armarios y apilamientos de capas en PCB multicapa.

La capacidad de corriente y la inmunidad al ruido son las principales preocupaciones de diseño. Si un carril es demasiado delgado o demasiado largo, su resistencia provoca una caída de voltaje bajo carga, "matando de hambre" a los circuitos posteriores. La inductancia en la trayectoria del carril crea picos de voltaje cuando las cargas se encienden y apagan; por eso los diseñadores añaden condensadores cerámicos justo en los pines de los componentes para desacoplar el ruido localmente. En sistemas digitales de alta velocidad, la trayectoria de retorno (carril de tierra) es igualmente crítica, ya que un diseño deficiente de la trayectoria de retorno causa diafonía e EMI.

El término carril proviene de la semejanza con las vías del ferrocarril: conductores paralelos que transportan tráfico (corriente) a lo largo de una ruta definida. La palabra persiste en sistemas mecánicos, neumáticos e hidráulicos, dondequiera que un conductor o colector compartido suministre múltiples conexiones de derivación. En el trabajo eléctrico, llamarlo carril enfatiza que no es una conexión única, sino una red de trayectorias de baja impedancia mantenidas a un potencial estable.