Si un neófito ha leído hasta aquí, podría ayudar a definir "SMPS", que es una fuente de alimentación de modo de interruptor. Casi todas las computadoras de escritorio (99.99 ...%) contienen una, al igual que un UPS, fuente de alimentación ininterrumpida.
[PD: Esta es mi primera publicación en SE, debo admitir que me dejé llevar por la historia y los temas periféricos. ¿Culpable como acusado?]
En el interior, el SMPS utiliza un rectificador para convertir la CA entrante a CC, que alimenta un inversor de alta frecuencia *. (Un inversor convierte CC en CA). La CA de ese inversor alimenta un pequeño transformador que es notablemente más pequeño que un transformador de 60 Hz de la misma clasificación, tal vez un 10% más grande, si es así. El transformador proporciona los voltajes de CC necesarios de múltiples devanados secundarios a través de rectificadores. En cierto sentido, no es muy diferente de una correa de transmisión en el motor de un automóvil que proporciona diferentes velocidades para el alternador, el ventilador y otros accesorios. * Al menos 25 kHz, probablemente muchas veces eso.
Una nota de seguridad: la CC que alimenta el inversor es de aproximadamente 300 V aproximadamente, y se suaviza mediante condensadores grandes que almacenan energía durante milisegundos mientras el voltaje instantáneo de la CA entrante no está en su pico o cerca de él. Pueden mantener su carga después de desconectar el cable de alimentación, y son un peligro de descarga peligroso y posiblemente letal.
El inversor utiliza semiconductores, tradicionalmente transistores de potencia, para encender rápidamente la CC, ya sea completamente encendida o completamente apagada en la alta frecuencia. Cuando están encendidos, esos semiconductores son muy eficientes, pierden solo un poco de energía como calor y, cuando están apagados, son aún mejores. Las transiciones durante el cambio son rápidas, pero necesitan una buena ingeniería. Esa es la parte del "modo de cambio". (Sí, hay un oscilador para proporcionar el tiempo para los interruptores).
Los inversores que forman parte de las instalaciones de energía solar proporcionan CA a la frecuencia de la región, 50 Hz en gran parte del mundo y parte de Japón, y 60 Hz para América del Norte, la otra parte de Japón, y la mayoría (si no todos) de Central y países sudamericanos.
Hace algún tiempo, se sugirió que la energía doméstica y de oficinas pequeñas en el futuro estaría a dos voltajes, 320 V (muy probablemente DC, iirc) y algo así como 24 o 32 V, como recuerdo, también DC. El alto voltaje sería para dispositivos que necesitan mucha energía.
Antes de la Administración de Electrificación Rural, la corriente continua de 32 voltios era común, junto con pequeñas turbinas eólicas. Pruebe Wincharger ™ para una marca registrada.
Las líneas largas de transmisión de energía de CA de alto voltaje tienen pérdidas significativas, quizás debido a la capacitancia y la resistencia. Las líneas de CC de alto voltaje, sin embargo, tienen pérdidas mucho menores. Aunque Francia tenía un enlace pionero de HVDC con generadores y motores aislados en serie, llevó un tiempo, probablemente décadas, desarrollar inversores, en particular. ¡La conversión confiable de un megavoltio DC a cientos de megavatios a CA no es para aficionados!
Fuente de alimentación e historia relacionada
Esto es realmente un nombre inapropiado. Realmente son convertidores de potencia . La energía se suministra desde los generadores de la red eléctrica, que son rotados por turbinas. A principios de la década de 1920, todos los receptores de radio funcionaban con baterías, baterías A (típicamente baterías de automóvil, todas de 6 V) y baterías B , no recargables, 22½ V y sus múltiplos, hasta 135 V. Las baterías C existían, pero duró la mitad de una eternidad, aparentemente. Esas baterías de automóviles eran anteriores a los tipos sellados / regulados por válvulas, y el ácido sulfúrico diluido era desagradable para los pisos y alfombras de la sala de estar. Recargar fue una molestia. Las baterías B comprendían muchas celdas de zinc-carbono de 1.5 V, y su costo no era trivial.
En aquel entonces, la energía de los servicios públicos del hogar se estaba volviendo bastante común, y había una necesidad real de operar radios desde el hogar. Al principio, los dispositivos para reemplazar las baterías hicieron el trabajo, y afaik se los llamó "fuentes de alimentación", también "eliminadores de baterías". El término llamó la atención de los ingenieros de radio y, desde entonces, se ha mantenido en uso para la línea de CA / red a los convertidores de CC.
Notas relacionadas:
Antes de que 110 (120?) Voltios se convirtieran en estándar para el servicio de CC en los EE. UU., La CC de los primeros servicios oscilaba entre 50 y 500 V. * La primera aplicación generalizada para motores eléctricos fueron los ventiladores rotativos, típicamente de mesa. Las correas de transmisión se utilizaron para unos pocos. Los antiguos coleccionistas de ventiladores conservan la historia temprana del motor eléctrico. * Un anuncio, reproducido en línea, por uno de los primeros fabricantes de ventiladores ofrecía ese rango de voltajes.
La corriente continua de la red pública no desapareció rápidamente. La ciudad de Nueva York tenía 110 V CC suministrados a al menos un salón de baile de un hotel después de 1960. (Las unidades de elevadores de CC aún pueden existir, incluso hoy). La Audio Engineering Society celebró su exposición anual de la convención a principios de la década de 1960 en The New Yorker Hotel. Cuando se instalaron las exhibiciones, poco después de que los dispositivos se enchufaron y se encendieron, parecían muertos, pero los transformadores de potencia y los motores en ellos se sobrecalentaron; algunos podrían haber sido gravemente dañados. La alimentación de CC a un dispositivo solo de CA aparentemente no dispara los interruptores ni los fusibles.
¡Lo adivinaste! Los enchufes de pared no estaban marcados como DC , y tenían las ranuras emparejadas estándar que todos teníamos antes de la tierra de seguridad del tercer cable.
Hace muchas décadas, era común usar probadores para verificar si la alimentación era CA o CC. Entre dichos probadores se encontraba el papel de prueba de polaridad, que había sido tratado con algo de sal iónica. DC creó un color en un solo cable. Los pequeños tipos de bombilla de neón con cables conectados eran, y aún son, otro. Solo se ilumina el electrodo negativo.
Junto con esto, los dispositivos se anunciaron como OK para usar en AC o DC. Destacan los ruidosos motores de alta velocidad en aspiradoras y taladros eléctricos con cable, entre muchos otros. Esos motores tienen "escobillas" de carbón, conmutadores y rotores enrollados con alambre magnético. Básicamente, son motores de CC con núcleos de campo laminados y un entrehierro ligeramente más ancho alrededor del rotor. Además, las radios anteriores a la Segunda Guerra Mundial, especialmente las ubicuas de cinco tubos, funcionaban bien en CC: invierte el enchufe de alimentación, si aparentemente estaban "muertas" en CC.
Los primeros motores para tranvías, todos de CC, usaban cepillos de alambre de cobre (¿aleación?) Para contactar a sus conmutadores. Esos simplemente no funcionaron, por lo que los bloques de carbono tomaron su lugar. El nombre original atascado.
Aparentemente, muchos interruptores de luz eran rotativos. A medida que giraba la perilla, enrollaba un resorte, y después de un cuarto de vuelta, el mecanismo desenganchaba los contactos de repente, para romper el arco. (¿Sin imanes extraíbles?) Pruebe "Ark-Les" ™ para obtener una marca comercial. Quizás es por eso que decimos "encender / apagar" una luz, aunque las luces de escritorio y mesa con enchufes de interruptor a veces tienen perillas giratorias.
Los interruptores de pared más antiguos para las luces de la habitación, el tipo omnipresente de palanca de subida / bajada, hicieron un chasquido distintivo cuando se operaron. Eso simplemente debe haber sido romper los arcos de CC. Mi apto. tiene ambos tipos
Massachusetts solía exigir que los interruptores de la luz del baño estuvieran fuera de la puerta de la habitación. (Mi apto., Construido en 1957.) Aparentemente, la gente se electrocutó, tal vez porque las tapas removibles para los interruptores rotativos no siempre fueron reemplazadas fielmente.
De hecho, la historia de la protección contra descargas eléctricas ha sido una mejora continua. Un ventilador eléctrico bastante temprano tenía conexiones expuestas, y lo que parecían enlaces fusibles grandes y largos en la parte superior, sin cubiertas.
Incluso hoy en día, los interruptores de falla de arco para circuitos domésticos y de oficinas pequeñas son raros (y bastante caros). En la industria y las empresas de servicios públicos, donde se maneja mucha energía, el arco eléctrico es un peligro grave, que se toma en serio.
Hace un tiempo, me encontré con una explicación para los agujeros en los extremos de nuestros enchufes de cable de corriente del Hemisferio Occidental. Las primeras salidas de pared no tenían resortes de aleación ferrosa, pocas dudas debido a la eventual corrosión. Las aleaciones de resorte no ferrosas de la época aparentemente podían perder los estribos y se estaban cayendo. Los hoyuelos en los contactos de salida engancharon los agujeros, al menos haciendo frente a las consecuencias, si no se mantiene un buen contacto.
Los electrodomésticos realmente antiguos tenían cables de alimentación que terminaban en hilos de rosca macho, los mismos que los de nuestras bombillas.
Si estas diversiones son malos modales, me disculpo!