Convertidores DC/DC
(31 679)Los convertidores CC/CC suelen ser componentes pequeños que se utilizan para cambiar la corriente continua (CC - Corriente continua) en corriente continua con diferentes parámetros. Se pueden encontrar en varias carcasas: en forma de elemento de un solo cuerpo, adaptado al montaje THT, p. ej. en carcasas que cumplen con el estándar DIP (Dual In-line Package) o SIP (Single In-line Package), adaptado para montaje en superficie SMD, pero también en envolventes LGA (Land Grid Array) o en estándar de ladrillo de varios tamaños, por ejemplo, medio ladrillo o cuarto de ladrillo. Sin embargo, especialmente los aficionados que no crean circuitos electrónicos complejos los asociarán principalmente en forma de módulos prefabricados soldados en PCB o dispositivos en carcasas integradas o para montaje en un riel DIN. Este último tipo de montaje se utiliza principalmente en armarios eléctricos y de control industrial. La variedad de carcasas en las que se pueden encontrar convertidores CC/CC se debe a su uso común. La corriente continua, sin incluir los motores eléctricos de CA, alimenta la mayoría de los dispositivos eléctricos y electrónicos. Por este motivo, estos componentes se pueden encontrar, entre otros como circuitos integrados, por ejemplo, en fuentes de alimentación de ordenadores, en placas base o en tarjetas gráficas, donde generan diferentes valores de tensión CC para componentes electrónicos individuales.
La principal distinción de los convertidores CC/CC resulta de la relación entre el voltaje de salida y su voltaje de entrada, por lo que puede cumplir con los convertidores reductores de voltaje, llamados convertidores reductores, que aumentan el voltaje del así llamado step-up, o aquellos que son capaces de generar un voltaje de salida tanto más alto como más bajo que el voltaje de entrada, es decir, con convertidores step-up/step-down. Muy a menudo tienen una regulación de voltaje de salida, lo que permite obtener incluso un rango muy amplio de sus valores. En tales casos, generalmente se configuran mediante un pequeño potenciómetro, integrado con la electrónica del convertidor dado.
Convertidores CC/CC – protecciones
Una gran parte de los convertidores CC/CC producidos actualmente tienen una entrada y una salida separadas galvánicamente. Estos sistemas a menudo se denominan convertidores aislados. Esta es una protección adicional del sistema alimentado contra sobretensiones y sobrecargas de energía, que podrían dañar el convertidor y el dispositivo alimentado y, en consecuencia, causar su daño permanente. Esta separación galvánica de entrada y salida es necesaria por motivos de seguridad, entre otros. en dispositivos médicos. Por supuesto, los convertidores CC/CC, así como la gran mayoría de otros dispositivos de potencia, también tienen otras protecciones, incluida la protección continua contra cortocircuitos, protección contra sobrecargas, protección contra sobretensiones, protección contra polaridad inversa, contra sobrecalentamiento o protección en caso de una caída de tensión de alimentación. En pocas palabras, cuantas más protecciones tenga un dispositivo determinado, menor será la posibilidad de un mal funcionamiento o daño permanente a los dispositivos alimentados y al propio convertidor.
Elección de convertidor CC/CC
Hay varios aspectos a considerar al seleccionar el convertidor CC/CC adecuado para su aplicación. El primero es el valor del voltaje de entrada, que se expresa en voltios [V]. El rango de voltaje de entrada de un inversor dado debe contener el valor del voltaje con el que será alimentado. Suministrar un voltaje demasiado bajo puede causar un funcionamiento incorrecto del inversor, mientras que un voltaje de entrada demasiado alto puede dañarlo permanentemente. El siguiente parámetro es el voltaje de salida. El valor que el usuario desea obtener a la salida del inversor debe determinarse en función de los dispositivos que serán alimentados por él. Debe ser idéntico al valor especificado por el fabricante del dispositivo en la documentación técnica. El voltaje de salida de los convertidores CC/CC a menudo se regula dentro de un rango determinado de valores, lo que puede permitir que se suministre electricidad a dispositivos con diferentes parámetros de potencia.
Otro parámetro que debe seleccionarse correctamente antes de comprar un convertidor CC/CC es la corriente de salida máxima, expresada en amperios [A]. Muy a menudo, esta característica se conoce como la eficiencia actual del dispositivo. Significa la corriente eléctrica máxima que un dispositivo determinado puede generar y seguir funcionando correctamente. La eficiencia de corriente del convertidor CC/CC debe ser mayor (en casos extremos igual) que la intensidad requerida por el sistema alimentado. Un dispositivo de suministro de energía que funcione dentro de los límites de su máxima eficiencia de corriente generará una cantidad significativa de calor, que puede dañarlo durante el funcionamiento a largo plazo en tales condiciones. Esta situación es especialmente probable si el inversor no tiene protección contra sobrecarga o sobrecalentamiento. Es una buena práctica seleccionar un convertidor con una eficiencia de corriente superior a la requerida. En primer lugar, para que no funcione en el límite superior de su eficiencia actual, pero también para que, en caso de una ligera expansión del sistema alimentado, no dé lugar a una situación en la que sea necesario sustituir el convertidor actualmente instalado. con uno nuevo con mayor eficiencia actual. A menudo, para comparar qué convertidor es más eficiente, se tiene en cuenta la potencia de un convertidor dado, que se expresa en vatios [W]. La potencia es el producto del voltaje y la corriente, por lo que para los mismos valores de voltaje es fácil comparar qué dispositivo podrá generar la mayor cantidad de corriente.
Otro aspecto que a veces es importante es el rango de temperatura en el que puede funcionar un convertidor determinado. Algunas aplicaciones pueden requerir la operación a temperaturas bajo cero o en un ambiente donde la temperatura será mucho más cálida que la temperatura ambiente. Hay convertidores que están diseñados para temperaturas tan bajas como -50°C, pero también extremadamente altas como 150°C. La diferencia de temperatura es significativa y a la hora de seleccionar el inversor para una aplicación concreta, no se debe ignorar este aspecto, para no dañarlo.
Algunos convertidores CC/CC pueden tener más de una salida. Cada una de las salidas tiene entonces un valor de voltaje diferente. Por supuesto, además del número de salidas, también puede haber un mayor número de conexiones eléctricas, por ejemplo, en forma de una regleta de terminales integrada en el sistema. A veces, los convertidores CC/CC tienen cables integrados como conexión eléctrica. Al elegir este tipo de dispositivo, también puede prestar atención a su eficiencia. Cuanto mayor sea, menores serán las pérdidas de potencia, que se producen con mayor frecuencia como la conversión de energía eléctrica en energía térmica. En resumen, todos los parámetros del convertidor CC/CC deben seleccionarse principalmente para la aplicación adecuada y los criterios impuestos por los elementos cooperantes, es decir, los que alimentan el convertidor y los que serán alimentados por él.
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