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Fuentes de Voltaje Redundantes

Fuentes de Voltaje Redundantes

Las fuentes de voltaje redundantes se implementan con el propósito de evitar que aplicaciones o sistemas importantes se detengan debido a fallos en las fuentes de alimentación.

Una falla de esta naturaleza puede causar una pérdida apreciable de dinero muy superior al costo qué habría si se tiene que implementar un sistema de fuentes de voltaje redundantes.

Para lograr esto es necesario tener dos o más fuentes en paralelo.

Las fuentes de voltaje en paralelo no se conectan de manera directa, sino que necesitan un módulo que les permita realizar esta operación de manera segura.

Muchos problemas pueden aparecer si se conectan directamente las líneas de salida de las fuentes en paralelo cuándo se alimenta la carga.

Por ejemplo, si en la salida de una fuente de voltaje ocurre un cortocircuito, este se reflejará igual en la salida de la segunda fuente de voltaje, causando con esto un fallo general de alimentación.

A este módulo se llama módulo de redundancia y existen módulos de redundancia activos y pasivos.

Tomando como ejemplo los módulos de redundancia de Phoenix Contact.

Módulos de redundancia pasiva

Estos módulos utilizan diodos para el desacoplamiento de las fuentes y se instalan a la salida de estas, o sea del lado en que se obtiene el voltaje en CD.

Esto permite que, si una fuente de alimentación falla, la otra fuente suple toda la corriente necesaria para que el sistema continúe funcionando. Con este tipo de módulo no se realiza un control preventivo del funcionamiento de los diodos, ni se supervisan el estado de los cables de conexión a la carga.

Fuentes redundantes desacoplamiento diodos

Dicho lo anterior, hay que tomar en cuenta que cada una de las fuentes debe ser capaz de entregar la corriente necesaria para que todo el sistema funcione adecuadamente.

Con este módulo de desacoplamiento de las fuentes de alimentación conectadas en paralelo se ofrece una elevada disponibilidad del sistema. Si las fuentes de alimentación se desacoplan, un cortocircuito ya no tendrá influencia en la carga, en la salida de una de las fuentes de alimentación ni en la línea desde la fuente de alimentación al diodo.

Ejemplos de estos tipos de módulos son: TRIO DIODE, UNO DIODE y STEP DIODE de Phoenix Contact.

UNO DIODE

Módulos de redundancia activa

Estos módulos de redundancia tienen la cualidad de supervisarse a sí mismos y son capaces de supervisar el cableado de conexión hacia la carga.

Mediante la una supervisión permanente de los niveles de tensión AC y DC, el cableado y el desacoplamiento simultáneo de la corriente de carga se detectan y señalan los estados de funcionamiento críticos en una etapa temprana.

Su funcionamiento ya no es con diodos si no con MOSFETs, con un ahorro apreciable de energía, ya que, a diferencia de los diodos, estos casi no causan caída de voltaje y por ende pérdida de potencia.

Redundancia continua con fuentes totalmente separadas

Si fuera necesario un montaje por separado de un sistema redundante debido a que los cables que llegan a la carga llegan por caminos diferentes, se coloca un módulo en serie con cada fuente de alimentación. De esta manera se supervisa continuamente la tensión de entrada y el trayecto del desacoplamiento.

Redundancia fuentes separadas

Este tipo de módulo desacopla y supervisa el sistema y notifica los estados de funcionamiento de manera inmediata.

El balance de corriente

Con el propósito de que las fuentes redundantes entreguen a la carga la misma cantidad de corriente, existen módulos de que además de supervisar el voltaje de entrada y desacoplar, también supervisan la corriente que se entrega a la carga.

Fuentes redundantes balance corriente

A causa de las asimetrías, a menudo solo una fuente de alimentación alimenta la carga, mientras que la otra funciona en marcha en vacío. Esto provoca una carga térmica en la fuente que realiza la alimentación y, con ello, un rápido envejecimiento.

Con esta característica se incrementa la vida útil de las fuentes de alimentación al distribuir la entrega de corriente a la carga de manera homogénea.

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