Cada día cobran más importancia los sistemas inteligentes de control de procesos industriales, comunicaciones, control de acceso, etc. Se hace necesario asegurar el suministro seguro e ininterrumpido de estas aplicaciones de 12/24/48Vcc. A su vez tomamos más conciencia de la importancia de la eficiencia y mejora energética de los equipos electrónicos utilizados. Con el propósito de satisfacer dichas demandas, MEAN WELL ha evolucionado esta gama de producto, desarrollando nuevos módulos de redundancia para carril DIN (series DRDN20/40) y en formato rejilla (series ERDN20/40) de alta eficiencia. Los módulos DRDN20/40 y ERDN20/40 pueden utilizarse tanto para complementar a las fuentes de alimentación y crear sistemas redundantes, como para paralelizar fuentes cuando se requiera mayor potencia. En el escenario más simple, la redundancia significa que dos fuentes de alimentación están conectadas en paralelo y cada una es capaz de manejar la carga por sí misma. Este esquema se conoce como redundancia 1 + 1. Para corrientes de salida más altas, se utilizan sistemas redundantes N + 1. En el ejemplo de una corriente de carga de 200A, seis dispositivos de 40A funcionan en modo redundante.
Si un dispositivo falla, las cinco fuentes de alimentación restantes pueden continuar suministrando energía al sistema 200A de manera segura. Fundamentalmente, los sistemas de suministro de energía redundantes consisten en fuentes de alimentación individuales conectadas en paralelo. Como dichas fuentes normalmente no tienen diodos de desacoplamiento en la salida, estos dispositivos deben conectarse a módulos de redundancia. Esto permite que el sistema también permanezca operativo incluso si se produce un cortocircuito o fallo en una o más fuentes de alimentación. Los módulos de redundancia incorporan una salida DC-OK independiente por canal, que permite la monitorización del estado del sistema y la detección de averías.
Los módulos DRDN- 20/40 y ERDN-20/40 tienen una caída de tensión entre 200- 300mV
Los diodos convierten la corriente alterna (CA) en corriente directa (CD) causando caídas de tensión de 500 a 800mV entre la entrada y la salida. Dependiendo de la corriente de carga, las pérdidas de potencia pueden ser muy altas y pueden ocasionar problemas de calor. En los nuevos módulos de redundancia DRDN20/40 y ERDN20/40, los diodos tradicionales han sido reemplazados por MOSFET. En principio, los diodos se han utilizado habitualmente para las etapas de potencia en los suministros de energía, sin representar esto, un avance significativo. Con los módulos de redundancia externos, debemos tener en cuenta distintos factores como los cortocircuitos, las cargas de retroalimentación y la inversión de la polaridad, que no son fáciles de resolver. Cuando la fuente de alimentación entra en cortocircuito por fallo en la carga o el cableado, no hay más tensión disponible en el módulo de redundancia. Sin embargo, la inclusión de los MOSFET en el módulo permite que la corriente de cortocircuito fluya con bajas pérdidas de potencia. Si el suministro falla en los MOSFET, la corriente circulará a través de los diodos del MOSFET causando pérdidas de hasta 15 veces más.
Para evitar esta situación se utiliza un circuito para generar una tensión adecuada a partir de la tensión residual mínima. De este modo, cuando se encienden las fuentes de alimentación este proceso es esencial mientras exista un cortocircuito o la tensión de entrada se haya invertido. Son claros los beneficios de utilizar estos módulos de redundancia MOSFET. Su baja resistencia provoca menor caída de tensión que cuando se utilizan diodos. Con las renovadas series DRDN y ERDN con una corriente de salida de 20-40A, solo hay una diferencia de 200-300mV entre los conectores de entrada y de salida. Con los diodos tradicionales se produciría una caída de tensión de 3000mV en la misma situación. El resultado de estas pérdidas es mínimo 10 veces más y necesitaríamos utilizar potentes disipadores para la refrigeración. Los módulos DRDN y ERDN producen pérdidas de 1,5W con una corriente de salida de 20-40A, no necesitan un disipador.
Módulo de redundancia MOSFET de 20/40A sin disipador de calor
Los módulos de redundancia DRDN20/40 y ERD20/40 tienen tensión de entrada de 12Vcc, 24Vcc y 48Vcc, con dos entradas de 20/40A (30/60A durante 5 segundos) y una salida de 20/40A. La versión ERDN20 también tiene tensión de 5V, algo por habitual en el mercado, pero muy interesante para poder aplicar alimentación redundante a cargas críticas como los microprocesadores. Podemos instalar sistemas redundantes 1 + 1 o N + 1 con fuentes de alimentación de corriente de salida de hasta 20/40A con un solo módulo de redundancia. Gracias a las bajas pérdidas, no se requieren disipadores en los módulos DRDN20/40 para carril DIN, siendo el ancho del dispositivo de tan solo 32mm(DRDN20) y 55mm(DRDN40). Los módulos son a prueba de cortocircuitos, están protegido contra la inversión de polaridad, pudiendo operar con plena potencia entre -40°C y + 80°C. Con la integración de la señal DC-OK detectamos los fallos que se puedan producir y poder así tener un mantenimiento más eficaz. Se puede configurar sistemas redundantes para cualquier tipo de aplicación dada la amplia gama de productos MEANWELL en fuentes de alimentación y estos módulos redundantes: DRDN y ERDN.
