Al elegir la fuente de alimentación, ¿cómo obtener las clasificaciones de voltaje y corriente?


270

Las fuentes de alimentación están disponibles en una amplia gama de clasificaciones de voltaje y corriente. Si tengo un dispositivo que tiene clasificaciones específicas de voltaje y corriente, ¿cómo se relacionan con las clasificaciones de potencia que necesito especificar? ¿Qué sucede si no conozco las especificaciones del dispositivo, pero estoy reemplazando una fuente de alimentación anterior con clasificaciones particulares?

¿Está bien bajar el voltaje o debería ser siempre más alto? ¿Qué pasa con la corriente? No quiero un suministro de 10 A para dañar mi dispositivo de 1 A.


65
Creo que he visto esta pregunta antes;). ¡Todos a favor de hacer de esta la canónica "pregunta de suministro de energía de electrónica de consumo" vote +1!
W5VO

44
No es seguro. Me pregunto si la redacción podría no ser clara para el tipo de persona que necesita hacer este tipo de preguntas.
Rocketmagnet

8
Puede que sea necesario ajustar la redacción, pero estoy de acuerdo con la idea: creo que definitivamente podríamos hacerlo con un Wiki de la comunidad para elegir la fuente de alimentación adecuada.
Oli Glaser

99
Quien rechazó esta pregunta: ¿Qué crees que es mal preguntado, poco claro, ambiguo, etc.? Recibimos preguntas estrechamente relacionadas con esto regularmente, por lo que el propósito era escribir una respuesta detallada una vez que podamos señalar en el futuro. Esta pregunta y respuesta se solicitaron esencialmente en la meta publicación meta.electronics.stackexchange.com/a/1268/4512
Olin Lathrop

+1 para usted, yo también desde aquí electronics.stackexchange.com/questions/65377/…
7-isnotbad

Respuestas:


289

Voltaje

Si un dispositivo dice que necesita un voltaje en particular, entonces debe asumir que necesita ese voltaje. Tanto más bajo como más alto podría ser malo.

En el mejor de los casos, con un voltaje más bajo, el dispositivo no funcionará correctamente de una manera obvia. Sin embargo, puede parecer que algunos dispositivos funcionan correctamente y luego fallan de manera inesperada en las circunstancias adecuadas. Cuando viola las especificaciones requeridas, no sabe lo que podría suceder. Algunos dispositivos incluso pueden dañarse por un voltaje demasiado bajo durante períodos prolongados de tiempo. Si el dispositivo tiene un motor, por ejemplo, es posible que el motor no pueda desarrollar el par suficiente para girar, por lo que simplemente se queda allí caliente. Algunos dispositivos pueden consumir más corriente para compensar el voltaje más bajo, pero la corriente más alta de lo previsto puede dañar algo. La mayoría de las veces, un voltaje más bajo solo hará que un dispositivo no funcione, pero el daño no se puede descartar a menos que sepa algo sobre el dispositivo.

Un voltaje superior al especificado es definitivamente malo. Todos los componentes eléctricos tienen voltajes por encima de los cuales fallan. Los componentes clasificados para un voltaje más alto generalmente cuestan más o tienen características menos deseables, por lo que elegir la tolerancia de voltaje correcta para los componentes en el dispositivo probablemente recibió una atención de diseño significativa. Aplicar demasiado voltaje viola los supuestos de diseño. Un cierto nivel de demasiada tensión va a dañar algo, pero no sabe dónde está ese nivel. Tome en serio lo que dice un dispositivo en su placa de identificación y no le dé más voltaje que eso.

Valoración actual

La corriente es un poco diferente. Un suministro de voltaje constante no determina la corriente: la carga, que en este caso es el dispositivo, sí. Si Johnny quiere comer dos manzanas, solo comerá dos si pones 2, 3, 5 o 20 manzanas en la mesa. Un dispositivo que quiere 2 A de corriente funciona de la misma manera. Dibujará 2 A si la fuente de alimentación solo puede proporcionar los 2 A, o si podría haber suministrado 3, 5 o 20 A. La clasificación actual de un suministro es lo que puede entregar, no lo que siempre forzará a través del cargar de alguna manera. En ese sentido, a diferencia del voltaje, la clasificación actual de una fuente de alimentación debe ser al menos lo que el dispositivo quiere, pero no hay daño en que sea más alta. Un suministro de 9 voltios y 5 amperios es un superconjunto de un suministro de 9 voltios y 2 amperios, por ejemplo.

Reemplazo de suministro existente

Si está reemplazando una fuente de alimentación anterior y no conoce los requisitos del dispositivo, considere que la calificación de la fuente de alimentación es la que se requiere para el dispositivo. Por ejemplo, si un dispositivo sin etiqueta se alimentó de un suministro de 9 V y 1 A, puede reemplazarlo con un suministro de 9 V y 1 o más amplificadores.

Conceptos avanzados

Lo anterior proporciona los conceptos básicos sobre cómo elegir una fuente de alimentación para algún dispositivo. En la mayoría de los casos, eso es todo lo que necesita saber para ir a una tienda o en línea y comprar una fuente de alimentación. Si todavía está un poco confuso sobre qué son exactamente el voltaje y la corriente, probablemente sea mejor dejarlo ahora. Esta sección incluye más detalles sobre la fuente de alimentación que generalmente no importan a nivel del consumidor, y supone una comprensión básica de la electrónica.

  • Regulado versus no regulado

    No regulado

    Fuentes de alimentación de CC muy básicas, llamadas no reguladas , simplemente reduzca la entrada de CA (generalmente la CC que desea tiene un voltaje mucho más bajo que la potencia de pared en la que conecta la fuente), rectifiquepara producir DC, agregue un límite de salida para reducir la ondulación y llámelo un día. Hace años, muchas fuentes de alimentación eran así. Eran poco más que un transformador, cuatro diodos formaban un puente de onda completa (toma el valor absoluto del voltaje electrónicamente) y la tapa del filtro. En este tipo de suministros, el voltaje de salida está dictado por la relación de espiras del transformador. Esto es fijo, por lo que en lugar de hacer un voltaje de salida fijo, su salida es mayormente proporcional al voltaje de CA de entrada. Por ejemplo, un suministro de CC de "12 V" podría generar 12 V a 110 V CA, pero luego generaría más de 13 V a 120 V CA.

    Otro problema con los suministros no regulados es que el voltaje de salida no solo es una función del voltaje de entrada, sino que también fluctúa con la cantidad de corriente que se extrae del suministro. Un suministro no regulado de "12 voltios 1 amperio" probablemente esté diseñado para proporcionar los 12 V nominales a la corriente de salida completa y el voltaje de entrada de CA válido más bajo, como 110 V. Podría ser superior a 13 V a 110 V sin carga (0 amperios fuera) solo, y luego más alto aún a mayor voltaje de entrada. Tal suministro podría apagar fácilmente 15 V, por ejemplo, en algunas condiciones. Los dispositivos que necesitaban el "12 V" fueron diseñados para manejar eso, así que estuvo bien.

    Regulado

    Las fuentes de alimentación modernas ya no funcionan de esa manera. Casi cualquier cosa que pueda comprar como electrónica de consumo será una fuente de alimentación regulada . Todavía puede obtener suministros no regulados de proveedores de productos electrónicos más especializados dirigidos a fabricantes, profesionales o, al menos, aficionados que deberían saber la diferencia. Por ejemplo, Jameco tiene una amplia selección de fuentes de alimentación. Sus verrugas de pared se dividen específicamente en tipos regulados y no regulados. Sin embargo, a menos que vaya a buscar donde no debería estar el consumidor promedio, es probable que no se encuentre con suministros no regulados. Intenta pedir una verruga de pared no regulada en una tienda de consumo que también vende otras cosas, y probablemente ni siquiera sabrán de qué estás hablando.

    Un suministro regulado controla activamente su voltaje de salida. Estos contienen circuitos adicionales que pueden ajustar el voltaje de salida hacia arriba y hacia abajo. Esto se hace continuamente para compensar las variaciones de voltaje de entrada y las variaciones en la corriente que la carga está dibujando. Una fuente de alimentación regulada de 1 amperio y 12 voltios, por ejemplo, se va a colocar bastante cerca de 12 V sobre su rango de voltaje de entrada de CA completo y siempre que no extraiga más de 1 A.

    Entrada universal

    Dado que hay un circuito en el suministro para tolerar algunas fluctuaciones de voltaje de entrada, no es mucho más difícil ampliar el rango de voltaje de entrada válido y cubrir cualquier potencia de pared válida que se encuentre en cualquier parte del mundo. Más y más suministros se están haciendo así, y se denominan insumos universales . Esto generalmente significa que pueden funcionar entre 90 y 240 V CA, y que pueden ser de 50 o 60 Hz.

  • Carga mínima

    Algunas fuentes de alimentación, generalmente conmutadores más antiguos, tienen un requisito de carga mínima . Esto suele ser el 10% de la corriente de salida nominal completa. Por ejemplo, no se garantiza que un suministro de 12 voltios y 2 amperios con un requisito de carga mínima del 10% funcione correctamente a menos que lo cargue con al menos 200 mA. Esta restricción es algo que solo encontrará en los modelos OEM, lo que significa que el suministro está diseñado y vendido para integrarse en el equipo de otra persona donde el tipo de ingeniero adecuado considerará este problema cuidadosamente. No voy a entrar más en esto ya que esto no va a surgir con una fuente de alimentación de consumo.

  • Límite actual

    Todos los suministros tienen una corriente máxima que pueden proporcionar y aún se adhieren a las especificaciones restantes. Para un suministro de "12 voltios 1 amperio", eso significa que todo está bien siempre y cuando no intente consumir más que el 1 A.

    Hay varias cosas que puede hacer un suministro si intenta superar la calificación de 1 A. Simplemente podría quemar un fusible. Los suministros especiales de OEM que se reducen por costos podrían incendiarse o desaparecer en una nube grasienta de humo negro. Sin embargo, hoy en día, la respuesta más probable es que el suministro disminuirá su voltaje de salida a lo que sea necesario para no exceder la corriente de salida. Esto se llama limitación de corriente . A menudo, el límite actual se establece un poco más alto que la calificación para proporcionar cierto margen. El suministro "12 V 1 A" podría limitar la corriente a 1.1 A, por ejemplo.

    Un dispositivo que está tratando de extraer la corriente excesiva probablemente no funcionará correctamente, pero todo debe mantenerse seguro, no prenderse fuego y recuperarse bien una vez que se elimina la carga excesiva.

  • Onda

    Ningún suministro, incluso uno regulado, puede mantener su voltaje de salida exactamente en la clasificación. Por lo general, debido a la forma en que funciona el suministro, habrá una frecuencia en la que la salida oscila un poco o se ondula . Con suministros no regulados, la ondulación es una función directa de la entrada de CA. Los suministros básicos no regulados por transformador alimentados desde 60 Hz CA generalmente se ondularán a 120 Hz, por ejemplo. La onda de los suministros no regulados puede ser bastante grande. Para volver a abusar del ejemplo de 12 voltios y 1 amperio, la fluctuación podría ser fácilmente uno o dos voltios a plena carga (corriente de salida de 1 A). Los suministros regulados suelen ser conmutadores y, por lo tanto, fluctúan a la frecuencia de conmutación. Un conmutador regulado de 12 V 1 A puede ondular ± 50 mV a 250 kHz, por ejemplo. La ondulación máxima podría no estar en la corriente de salida máxima.

54
Personalmente, creo que Johnny no debería ser tan derrochador con sus manzanas ...
Oli Glaser

44
+1! ¿Qué pasa con algunos consejos sobre la protección limitante actual?
clabacchio

3
Una cosa a tener en cuenta es que los viejos paquetes de enchufes de transformadores magnéticos tienen un rango de carga óptimo, de lo contrario, el voltaje de salida aumenta. Y, algunos SMPS pueden tener corrientes de carga mínimas.
Thomas O

77
@clabacchio y otros: Sí, hay mucho más que se puede decir sobre las fuentes de alimentación, como limitación de corriente, problemas de carga baja, problemas de carga mínima, regulación versus no, ondulación, etc., etc. Esta pregunta está dirigida a personas que están preocupado de que su suministro de 10 A matara su dispositivo de 2 A, así que hagámoslo simple aquí. Comience otra pregunta con matices de suministro de energía como los mencionados y más, y estaré encantado de votar.
Olin Lathrop

77
@variousResponders: Creo que es importante darse cuenta de que las personas que hacen una pregunta como esta obviamente no saben qué es la corriente, y mucho menos la protección actual. Lo mismo ocurre con 'viejo magnético' frente a 'SMPS' y 'ondulación'. En varios sitios de electrónica veo entusiastas como nosotros abrumando a los visitantes con tanta información y detalles, tanto que se van y probablemente nunca se atreven a regresar. Lo sé muy bien, también es una trampa propia.
jippie

45

Los tres parámetros principales para una fuente de alimentación son

  • voltaje
  • tipo de voltaje: CA o CC
  • actual

Si su dispositivo o verruga de pared rota dice 9 V CC, obtenga un reemplazo de 9 V CC. El voltaje y el tipo de voltaje correctos son importantes : un voltaje demasiado alto puede dañar su dispositivo, un voltaje demasiado bajo también, aunque eso es menos común. Pero a un voltaje demasiado bajo puede no funcionar correctamente.

Obtenga una fuente de alimentación como mínimo la corriente nominal . Si el dispositivo dice 500 mA, obtenga una fuente de alimentación que pueda entregar al menos eso. Una verruga de pared de 100 mA puede sobrecalentarse y prender fuego a su casa si no se protege adecuadamente. Un 1000 mA es seguro, incluso si solo necesita 500 mA.

Olin explicó con fruta, trataré de explicar con otro flujo: agua. Si mi grifo puede llenar un balde en un minuto, ese es su flujo máximo o corriente. Esos son los 1000 mA que especifica la verruga de la pared. Sin embargo, puedo abrir el grifo en parte para llenar mi vaso, y luego soy el dispositivo de 500 mA. El grifo todavía puede suministrar 10 litros por minuto, pero suministrará menos si pido menos. Puedo pedir cualquier cosa siempre que no sea más de 10 litros por minuto. Si solo quiero unas pocas gotas para llenar un dedal, seré un dispositivo de 1 mA. De una fuente de 1000 mA.


1
El transformador en electronics.stackexchange.com/questions/34754/… dice 12V (AC) y 35VA, no menciona corriente en absoluto. Sé que no es un adaptador, pero en aras de esta discusión, ¿y si lo fuera?
jippie

1
@jippie, 35VA es de 35 voltios amperios, por lo que para obtener la corriente dividida por el voltaje para obtener 35/12 amperios o aproximadamente 2.91 amperios.
hildred

¿Un suministro de 12V y 30A todavía parece seguro si solo necesito cargas de 12V y 9 1A?
Clifgray

16

Si está reemplazando una "verruga de la pared" con una recuperada, entonces hay un par de cosas más que debe tener en cuenta además de lo que los otros comentaristas ya han dicho.

AC / DC : los adaptadores de corriente pueden emitir corriente alterna o corriente continua. Debe asegurarse de que coincida con lo que el dispositivo espera. La mayoría de los adaptadores y dispositivos son de CC. Puedes verlo mirando los símbolos: un símbolo "~" significa AC, un "=" con una línea discontinua significa DC.

Polaridad : si está utilizando un adaptador con las tomas cilíndricas redondas, tenga en cuenta que a veces el centro es positivo y el exterior es negativo, y a veces es lo contrario. Esto debe coincidir con lo que el dispositivo espera, o podría dañarlo. Si no coincide, entonces la solución es simple, simplemente corte el conector e intercambie los cables. Habrá un símbolo en el adaptador que muestra cuál es positivo y negativo. Por lo general, es "centro positivo".


1
En cuanto a los adaptadores USB, ¿es seguro asumir que siempre tienen la misma polaridad, verdad?
Vitor Canova

1
Sí, los adaptadores USB siempre tienen la misma polaridad
MrZebra

44
+1 Por mencionar la polaridad , que si es incorrecta a menudo puede matar un dispositivo. Hoy en día, la polaridad es principalmente positiva (centro), excepto en algunos dispositivos que usan el enchufe para cambiar entre la batería y la alimentación de CA.
Bill Dubuque

14

Recientemente surgió una pregunta relacionada:

Me gustaría alimentar mi nuevo monitor LG M2450D con un adaptador de corriente AC-DC universal basicXL BXL-NBT-U02. Esta fuente de alimentación tiene una potencia máxima de 90 W y admite un voltaje de salida de 15-24 V. La fuente de alimentación del monitor original (PA-1650-68) se fijó a 19V y 3.32A.

Ahora, haciendo los cálculos: 90W / 19V = 4.74A

Por supuesto, este es un valor ideal, ¿cuál es el "margen de seguridad" que debo asumir para el amperaje máximo real?

Para ser conservador frente a especificaciones ambiguas como estas, debe suponer que la potencia nominal máxima del adaptador universal se produce con el voltaje de salida máximo y que todos los voltajes de salida más bajos están limitados a la misma corriente.

En este caso, 90W / 24V = 3.75A, por lo que debería ser bueno con la salida configurada en 19V con esta cantidad de corriente.


3

Las fuentes de alimentación están disponibles en una amplia gama de clasificaciones de voltaje y corriente. Si tengo un dispositivo que tiene un voltaje específico y clasificaciones de corriente ... ¿está bien bajar el voltaje o debería ser siempre más alto? ¿Qué pasa con la corriente? No quiero un suministro de 10 A para dañar mi dispositivo de 1 A.

Voltaje:

  • El voltaje especificado del dispositivo y el voltaje de suministro
    siempre deben ser casi idénticos.
  • Lo que constituye "cerrar" varía con los dispositivos, pero, como guía

    • Una fuente cuyo voltaje está dentro de -10% / + 5% de la clasificación de voltaje del dispositivo generalmente funcionará y generalmente no causará daños. En muy pocos casos, puede que no funcione, pero esto sería inusual.
      Por ejemplo, siempre que la calificación actual sea adecuada (ver más abajo)

    • Un dispositivo de 19V generalmente funcionará con un suministro de 18V.

    • Un dispositivo de 6V puede funcionar con un suministro de 5V, pero como eso es casi un 20% por debajo de las especificaciones, en algunos casos esta diferencia puede ser demasiado alta

    • Es posible que un dispositivo de 16 V NO funcione con una fuente de 12 V, en algunos casos lo hará.
      El daño al suministro o dispositivo es poco probable pero puede ocurrir.
      PERO tratar de operar un dispositivo con clasificación de 12V desde un suministro de 16V (25% de alto) es arriesgado y puede causar daños al dispositivo o al suministro.

Actual:

  • Un dispositivo que extrae una corriente específica puede funcionar desde un suministro capaz de suministrar
    la misma corriente o una mayor.

  • por ejemplo, considere un dispositivo de 12V, 2A y una fuente de alimentación de 12V 20A.

    • 12V es la "presión eléctrica".
      20A es la corriente eléctrica que el suministro PUEDE proporcionar a esa presión.

    • 2A es la corriente que la carga TOMARÁ a esa presión.
      Entonces tienes 20-2 = 18A para usar en otro lugar


3
Esto no agrega nada a la respuesta de Olin desde 2012
Cursorkeys

@Cursorkeys He sido muy consciente de la excelente respuesta de Olin durante los últimos (casi) 7 años y la cito ocasionalmente. Lo que agrega mi respuesta es la simplicidad y el tratamiento directo de la pregunta central más común con la que vienen muchos principiantes. La respuesta está bien abordada en el refulgente tour de force de Olin, PERO requiere un poco de investigación por parte de aquellos abrumados con el tema. El | Una mirada a los muchos buenos comentarios de otros mostrará que este punto es muy apreciado. Por ejemplo, vea el comentario a la respuesta de Olin "jippie 29 de junio de 12 a 20:43" ...
Russell McMahon

... vale la pena repetir aquí: "@variousResponders: creo que es importante darse cuenta de que las personas que hacen una pregunta como esta obviamente no saben qué es la corriente, y mucho menos la protección de corriente. Lo mismo ocurre con 'viejo magnético' vs. ' SMPS 'y' ondulación '. En varios sitios de electrónica veo entusiastas como nosotros abrumando a los visitantes con tanta información y detalles, tanto que se van y probablemente nunca se atreven a regresar. Lo sé muy bien, es una trampa propia. también. - jippie 29 de junio de 12 a 20:43 "
Russell McMahon

Veo a dónde vas, pero creo que tendremos que aceptar no estar de acuerdo. Creo que la respuesta de Olin ya es suficiente, ya que tiene secciones claras de 'Voltaje' y 'Actual' y están escritas de manera bastante sucinta. Me preocuparía específicamente que alguien con poco conocimiento lea su versión condensada y malinterprete el párrafo de Voltaje, ya que no creo que tenga un nivel básico de detalle (cuánto está 'cerca', cómo juzgaría eso, por qué podría sea ​​malo, etc ...).
Cursorkeys

@Cursorkeys He respondido "bastantes preguntas" y tengo una idea razonable de lo difícil que es para los recién llegados absorber [:-)] información incrustada en grandes cantidades relacionadas pero no detalles completamente relevantes. Escribí esa respuesta en respuesta a esta pregunta, pero se cerró antes de hacer clic en el botón de respuesta. El OP había sido remitido a la respuesta de Olin; lo más probable es que no se haya dado cuenta de que puede hacer clic en el enlace proporcionado para llegar allí. Puede ser cegadoramente obvio para ti, pero te aseguro que para muchos principiantes lo es. ¡De Verdad! Entonces ...
Russell McMahon