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.