lunes, 21 de marzo de 2011

EQUIPOS DE PROTECCIÓN CONTRA VARIACIÓN DE VOLTAJE

¿QUE ES VARIACIÓN DE VOLTAJE?

La variación de voltaje se puede definir como el cambio de voltios en la corriente eléctrica.
 Pongamos un ejemplo:
Cuando prendemos el microondas hay variaciones en el voltaje, al grado de que puede llegar a ser intermitente la luz, esto se debe a que incrementa el amperaje, porque es mucha la energía que absorbe el aparato.

PROBLEMAS EN EL EQUIPO DE COMPUTO

 Como ya se explico anteriormente hay ocasiones en que los conductores eléctricos no soportan el amperaje y esto ocasiona problemas en la computadora como que se llegue a quemar la fuente de poder de esta, porque es  la que convierte los volts, y es entendible que un exceso de voltaje la dañe.
Por estas razones existen equipos diseñados, para proteger la computadora.
EQUIPOS DE PROTECCIÓN CONTRA VARIACIÓN DE VOLTAJE
REGULADORES
Los reguladores de voltaje se pueden dividir en dos grandes grupos: los reguladores de voltaje lineales y los reguladores de voltaje conmutados.

Reguladores en serie o lineales

Controlan la tensión de salida ajustando continuamente la caída de tensión en un transistor de potencia conectado en serie entre la entrada no regulada y la carga.
Puesto que el transistor debe conducir corriente continuamente, opera en su región activa o lineal.
Aunque son más sencillos de utilizar que los reguladores de conmutación, tienden a ser muy ineficientes debido a la potencia consumida por el elemento en serie.

Reguladores de conmutación

Utilizan un transistor de potencia como conmutador de alta frecuencia, de tal manera que la energía se transfiere desde la entrada a la carga en paquetes discretos.
Los pulsos de intensidad se convierten después a una corriente continua mediante un filtro inductivo y capacitivo.
Puesto que, cuando opera como conmutador, el transistor consume menos potencia que en su región lineal, estos reguladores son más eficientes (hasta el 80%) que los lineales; además, son más pequeños y ligero.
Estos reguladores se pueden diseñar para operar directamente sobre la tensión de la red rectificada y filtrada, eliminando la necesidad de utilizar transformadores voluminosos. El precio que se paga por estas ventajas es una mayor complejidad del circuito y un mayor ruido de rizado.
Los reguladores de conmutación se utilizan especialmente en sistemas digitales, donde a menudo es mucho más importante una alta eficiencia y un peso bajo que un rizado de salida pequeño.
La tendencia actual en el diseño de fuentes de alimentación de varias salidas es utilizar reguladores de conmutación para aprovechar sus ventajas y utilizar después reguladores en serie para conseguir tensiones más limpias y mejor reguladas.
De estas clasificaciones se derivan:
Regulador de voltaje con diodo zener
El diodo zener se puede utilizar para regular una fuente de voltaje.
Este semiconductor se fabrica en una amplia variedad de voltajes y potencias
Estos van desde menos de 2 voltios hasta varios cientos de voltios, y la potencia que pueden disipar va desde 0.25 watts hasta 50 watts o más.
La potencia que disipa un diodo zener es simplemente la multiplicación del voltaje para el que fue fabricado por la corriente que circula por él. Pz = Vz x Iz
El LM317 / LM117 / LM217 regulador monolítico lineal
con salida de tensión variable
El LM317 es un regulador de tensión positivo con sólo 3 terminales y con un rango de tensiones de salida desde los 1.25 hasta 37 voltios.
Las patillas son: Entrada (IN), Salida (OUT), Ajuste (ADJ). Para lograr esta variación de tensión sólo se necesita de 2 resistencias externas (una de ellas es una resistencia variable).
Entre sus principales características se encuentra la limitación de corriente y la protección térmica contra sobrecargas.

Reguladores transistorizados con limitación de corriente

Hay ocasiones en que la cantidad de corriente que se demanda de una fuente de alimentación sobrepasa las posibilidades de ésta. Si la demanda de corriente es muy alta, el transistor de paso se puede dañar.
En estos casos es necesario que el circuito tenga un sistema de protección.
El siguiente circuito limitará la corriente a un nivel seguro. Se observa que se ha incluido un transistor y un resistor adicional al circuito original. Cuando el regulador esté funcionando, la corriente que pasará por la carga también pasará por el resistor R.
La tensión que hay a través de este resistor es: VR = I x R (ley de Ohm), y es la misma tensión que hay en la unión base-emisor del transistor T2. El resistor R tiene un valor fijo preestablecido y lo único que puede hacer que la tensión VR cambie es la corriente de la carga que pasa por él
Mientras la tensión en el resistor esté por debajo de 0.7 voltios, el transistor T2 no conducirá y la fuente trabajará normalmente.
Si hay un aumento de la corriente de carga (IL), la caída de tensión a través del resistor R aumentará y cuando ésta llegue a 0.7 voltios el transistor T2 empezará a conducir.
El colector de T2 está conectado a la base de T1, que es el transistor de paso del regulador.
Cuando la corriente aumenta más de lo debido, T2 conduce y le quita corriente a la base de T1, esto a su vez reduce la corriente de colector (corriente de carga IL) de T1, que es la que llega a la carga.

Reguladores transistorizados con realimentación negativa y protección contra sobrecorrientes

Una realimentación negativa logra, en un circuito regulador, mejores prestaciones. Se utiliza una red de control de tensión de salida, como se ve en la  figura.
- El transistor T1 es llamado transistor de paso o serie y es el que permite el paso de la corriente a la carga, - T2 es el transistor que se ocupa de la protección contra sobrecorrientes.
- El transistor RR y el transistor T3 proveen la realimentación negativa y automáticamente realizan las correcciones en la tensión de salida.
La tensión de salida de este regulador está dada por:
VSal = Vz + VCE3 - 0.7
Si la tensión de salida aumenta: la tensión en la flecha del potenciómetro aumentará (división de tensión), causando que la tensión en la base de T3 se incremente y este transistor tenga una tensión colector- emisor (VCE3) menor.
Esta disminución causará que la tensión de la base del transistor T1 disminuya y la del emisor también ya que Ve = Vb – 0.7V., causando con esto un efecto opuesto al que lo originó. La tensión de salida se reduce al valor correcto
Si la tensión de salida disminuye: la tensión en la flecha del potenciómetro disminuirá (división de tensión), causando que la tensión en la base de T3 sea menor y este transistor tenga una tensión colector- emisor (VCE3) mayor.
Este aumento causará que la tensión de la base del transistor T1 aumente y la del emisor también ya que Ve = Vb – 0.7V., causando con esto un efecto opuesto al que lo originó. La tensión de salida se incrementa y regresa a su valor correcto.

SUPRESORES DE PICO
El supresor también protege contra sobrevoltajes transitorios de menor intensidad, generalmente inducidos en los conductores eléctricos por la conmutación o la reconexión de seccionadores en la compañía suministradora de energía eléctrica, los cuales pueden ser extremadamente destructivos para muchos equipos electrónicos. 
 Cada Supresor de Picos puede proteger:
ú  Una instalación Trifásica, los supresores están encapsulados en una base epóxica libre de oxigeno e incluyen indicadores tipo led que se apagan cuando es el momento de reemplazar el equipo de protección. 
ú  Supresor de alta energía se diferencia de un simple varistor por su capacidad de respuesta en velocidad (<60 nanosegundos) y potencia (40 KA/Fase).
 
Su diseño que informa el fin de su ciclo de vida, a diferencia de los Varistores comerciales que simplemente se abren y dejan de actuar sin que el usuario se entere, dejando los equipos que debería proteger totalmente expuestos. Estos equipos son libres de mantenimiento al estar sellados completamente.

UPS
Un UPS es una fuente de suministro eléctrico que posee una batería con el fin de seguir dando energía a un dispositivo en el caso de interrupción eléctrica. Los UPS son llamados en español SAI (Sistema de alimentación ininterrumpida). UPS significa en inglés Uninterruptible Power Supply.

Los UPS suelen conectarse a la alimentación de las
computadoras, permitiendo usarlas varios minutos en el caso de que se produzca un corte eléctrico. Algunos UPS también ofrecen aplicaciones que se encargan de realizar ciertos procedimientos automáticamente para los casos en que el usuario no esté y se corte el suministro eléctrico.


Tipos de ups

* SPS (standby power systems) u off-line: un SPS se encarga de monitorear la entrada de energía, cambiando a la batería apenas detecta problemas en el suministro eléctrico. Ese pequeño cambio de origen de la energía puede tomar algunos milisegundos. Más información en:
UPS off-line.

* UPS on-line: un UPS on-line, evita esos milisegundos sin energía al producirse un corte eléctrico, pues provee alimentación constante desde su batería y no de forma directa. El UPS on-line tiene una variante llamada
by-pass. Más información en: UPS on-line.

Componentes típicos de los UPS

* Rectificador: rectifica la corriente alterna de entrada, proveyendo corriente continua para cargar la batería. Desde la batería se alimenta el inversor que nuevamente convierte la corriente en alterna. Cuando se descarga la batería, ésta se vuelve a cargar en un lapso de 8 a 10 horas, por este motivo la capacidad del cargador debe ser proporcional al tamaño de la batería necesaria.

* Batería: se encarga de suministrar la energía en caso de interrupción de la corriente eléctrica. Su capacidad, que se mide en Amperes Hora, depende de su autonomía (cantidad de tiempo que puede proveer energía sin alimentación).

* Inversor: transforma la corriente continua en corriente alterna, la cual alimenta los dispositivos conectados a la salida del UPS.

* Conmutador (By-Pass) de dos posiciones, que permite conectar la salida con la entrada del UPS (By Pass) o con la salida del inversor.


NO  BREAKS
Un no-break consta básicamente de un conjunto de baterías recargables y circuitos electrónicos de inversión (que convierten corriente directa en alterna) y de control que detectan el momento en que se presenta una falla en el suministro de energía; al detectar la falla proporciona una tensión útil proveniente de la carga eléctrica almacenada en las baterías.
Este respaldo se mantiene hasta que la energía de las baterías se agota o hasta que el suministro de energía normal se restablece; al ocurrir esto último el sistema recarga las baterías.
Los No Breaks protegen el sistema operativo de su computadora y permiten seguir trabajando
en caso de un apagón. También previenen la pérdida de información cuando se va la luz, proveyendo energía regulada que protege su computadora contra picos y variaciones de
voltaje.

TIPOS DE NO-BREAKS

MODELOS CON PUERTO USB Y REGULADOR
INTEGRADO

Los modelos con conexión USB están diseñados para mejorar el desempeño del producto y permitir el cierre automático de su computadora

MODELOS CON PUERTO DB9 Y REGULADOR
INTEGRADO

Diseñados para incrementar su productividad asegurando que tanto su computadora como
todos sus periféricos están protegidos. Además de la conexión para Internet / fax / MODEM (RJ11 / RJ45) cuentan con un puerto serial DB9.

MODELOS CON REGULADOR INTEGRADO

Estos modelos ofrecen regulación automática de voltaje y protección contra picos para asegurar la entrada correcta de energía a su equipo.
Incluyen protector para línea telefónica.

MODELOS CON PROTECCIÓN PARA INTERNET

El protector telefónico protege la computadora de peligrosos picos de voltaje en la línea de teléfono.

 

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