Fuentes de Alimentación

Comunicación digital y aplicaciones de fuentes programables

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Desde los teléfonos rotativos retro hasta teléfonos inteligentes, desde vehículos de combustible tradicionales hasta vehículos eléctricos controlados digitalmente, las fuentes de alimentación conmutadas han ido evolucionando a través de todo este tiempo hasta las nuevas generaciones. En términos generales, la gestión de la fuente de alimentación, incluido el control de funciones y la supervisión del estado, se realiza comúnmente mediante tres métodos diferentes.

En primer lugar, el recorte del voltaje de salida es una función que permite al usuario cambiar la tensión de salida de la fuente a través de una fuente de CC externa. En segundo lugar, la forma más común de visualización de estado es mediante el uso de indicadores LED. En tercer lugar, la señal Power Good le dice al usuario o al controlador que la tensión de salida de la fuente está lista. Los ejemplos anteriores pueden satisfacer las demandas de la mayoría de las aplicaciones, pero no para todos los casos. Con el desarrollo de la tecnología moderna y la automatización, la forma tradicional ya no satisface a los usuarios, ya que necesitan procesar más información de todos los dispositivos conectados.

MEAN WELL distribuido en España y Portugal por Electrónica OLFER, proporciona protocolos CANBus o PMBus para satisfacer las nuevas demandas de los clientes y del nuevo mercado.
El Bus de administración de energía (PMBus) usa dos líneas bidireccionales, línea de datos en serie (SDA) y línea de reloj en serie (SCL), lo que significa que solo necesita tres cables de señal (incluido un cable GND) conectados entre dispositivos para la comunicación a través de comandos. Por ejemplo, una unidad controladora (maestra) puede comunicarse con cada fuente de alimentación (esclava) a través del bus para lograr el control y la supervisión del sistema con fuentes de alimentación múltiples. Este método reduce significativamente el volumen de control y reduce el cableado de señales, lo que incide en un menor número de fallos en los circuitos, aumenta la capacidad de control del sistema y simplifica la instalación. PMBus se ha implementado en diversos campos, como equipos de automatización industrial y equipos de telecomunicaciones. Figura 1. La información del PMBus que MEAN WELL usa es la siguiente:
Ventaja: el protocolo abierto facilita a los desarrolladores diseñar su sistema en PMBus.
Desventaja: Menor inmunidad a las interferencias eléctricas, adecuado para comunicaciones de corta distancia.

Figura 1: PMBus de MW


Interfaz de protocolo: SMBus 1.1 ; Versión: PMBus 1.1 ; Velocidad de bus: 100 KHz
La red de área del controlador (CANBus), que utiliza el método de señalización diferencial (CANH y CANL), se desarrolló inicialmente para la industria automotriz y reemplazar el cableado complejo. Con las características de alta inmunidad a las interferencias eléctricas y la capacidad de auto diagnosticar y reparar errores de datos, CANBus se utiliza cada vez más en varias industrias, incluidos los sistemas de fabricación y automatización. Figura 2. La información del CANBus que MEAN WELL usa es la siguiente:
Ventaja: Alta inmunidad a interferencias eléctricas.
Desventaja: MEAN WELL define parte del protocolo; la modificación puede requerir implementar el sistema final.


Figura 2: CANBus de MW


Capa física: 11898 ; Capa de enlace de datos: CAN2.0B ;
Capa de aplicación: definida por MEAN WELL ; Tasa de baudios: 250 Kbps

 Se muestran a continuación dos ejemplos reales
• Aplicación: Vehículo de guiado automático (AGV)
• Modelo: RPB-1600-48 (PMBus incorporado)
• Interfaz de comunicación: PMBus  
Esta aplicación utiliza dos RPB-1600-48 instalados en paralelo en la estación de carga de Vehículo de Guiado Automático en el almacén logístico. Cuando el camión regresa a la estación de carga, el sistema detectará el estado de conexión del puerto y usará PMBus para encender el cargador y cargar la batería. Como se muestra en la Figura 3, el sistema también seleccionará la corriente de carga adecuada para cargar los seis paquetes de baterías del camión a través de PMBus y enviará la información de carga y el estado de la energía a través de la comunicación.

Figura 3: Vehículo de guiado automático


• Aplicación: Centro Nacional de Investigación de Radiación Sincrotrón de Taiwán
• Modelo: DRP-3200-48CAN (CANBus opcional)
• Interfaz de comunicación: CANBus
 

Este caso de proyecto de 96kW utiliza varios conjuntos de sistemas de suministro de energía de alta potencia. La salida del sistema de energía es para impulsar los grupos de amplificadores de potencia de radiofrecuencia de estado sólido que se muestran en la Figura 4, que generan energía de alta frecuencia para impulsar los electrones para que viajen casi a la velocidad de la luz. Para igualar la potencia de RF requerida por el anillo de almacenamiento y la mejor eficiencia energética, la tensión de salida del sistema de potencia debe ser ajustable entre 42Vcc y 54Vcc, en el rango de modulación para cada punto de operación, con un nivel de potencia de RF específico para lograr el mejor resultado.


El DRP-3200-48CAN está equipado con el protocolo de comunicación digital CANBus y pueden operar hasta 30 dispositivos en paralelo simultáneamente. Además, puede lograr el ajuste de tensión preciso a través de la comunicación digital. Además, la tensión de bus de cada conjunto de sistemas de potencia no está conectada en paralelo; necesitan ajustarse y sincronizar durante las pruebas. Para la sincronización y el control remoto, se deben requerir controladores externos y protocolo de comunicación. Otro desafío es que la precisión de la potencia de salida está limitada a +/- 1% después del recorte. Para lograrlo, una fuente de alimentación con un diseño y protocolo de comunicación totalmente digital permite controlar y monitorear el sistema de forma remota a través de Ethernet.

Figura 4: Configuración de un sistema 96kW


Las fuentes de alimentación programables de MEAN WELL con función de comunicación no solo simplifican el control y la supervisión compleja. Tiene modelos adecuados para varias aplicaciones, como son las series RSP-1600/2000 y DPU-3200 para aplicaciones generales, las series RCP-1600/2000 y DRP-3200 para aplicaciones que necesiten de armarios o cabinas y las series UHP-1500/2500, PHP- 3500/3500-HV para aplicaciones sin ventilador o refrigeradas por agua. Todos estos dispositivos son adecuados para aplicaciones que requieren control y monitorización inteligente.


Electrónica OLFER

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