¿Dos fuentes de alimentación de CC idénticas en paralelo para redundancia?

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Estoy tratando de diseñar un sistema de respaldo de energía para mi acuario de agua salada. En resumen, el sistema será alimentado por una fuente de alimentación de 12 VCC mientras la alimentación principal esté encendida. En caso de fallo de alimentación, el sistema cambiará automáticamente a una fuente de batería hasta que se vuelva a encender. En este punto, volverá a la fuente de alimentación de 12 VCC. Creo que tengo todo lo que funcionó, sin problemas.

Lo único en lo que estoy bloqueado es la fuente de alimentación de 12 VCC que ejecuta el sistema en condiciones normales. Si esta fuente de alimentación falla, el sistema detectará esto como un fallo de alimentación y cambiará al banco de baterías. Las baterías finalmente se agotarán porque están diseñadas para el soporte de vida a corto plazo, no para el funcionamiento indefinido. En este punto, parece que la mayor debilidad del sistema es la fuente de alimentación de 12 VCC que ejecuta el sistema durante el funcionamiento normal.

Entonces, mi pregunta: ¿sería seguro cablear dos fuentes de alimentación de 12VDC idénticas en paralelo solo con fines de redundancia? Tenga en cuenta que NO estoy tratando de obtener capacidad adicional con esta configuración, solo redundancia. Una fuente de alimentación podría manejar fácilmente toda la carga. Las fuentes de alimentación en cuestión serán 12V 40A, y el consumo del sistema alcanza los 300W.

Gracias de antemano por cualquier ayuda con respecto a esto.

    
pregunta Patrick Tucci

3 respuestas

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Debería volver a pensar en su topología si la confiabilidad es realmente tan importante. Su punto más probable de falla es el relé de conmutación, no la fuente de alimentación de 12 V.

Configuraré el sistema para que siempre se ejecute desde la batería de 12 V, solo que la fuente de alimentación carga la batería cuando hay alimentación de línea disponible. Así es exactamente cómo funciona el sistema de 12 V en su automóvil. Siempre está conectado a la batería, pero la batería está cargada cuando el alternador está funcionando.

Las baterías de plomo-ácido pueden mantenerse a su voltaje de "carga flotante" indefinidamente sin daños. El sistema de alternador y regulador en un automóvil generalmente se establece en 13.6 V. Como generalmente cargará durante largos períodos de tiempo, puede ser un poco más conservador, como 13.0 - 13.2 voltios.

Para lograr esto, obtenga una fuente de alimentación de "12 V" que se pueda modificar un poco. Muchos pueden. Coloque un diodo Schottky entre la salida de la fuente de alimentación y la batería de plomo de 12 V, luego ajuste la fuente de alimentación para el voltaje de carga flotante deseado en la batería. La tensión real de la fuente de alimentación será un poco más alta debido al diodo. Incluso puede agregar fuentes de alimentación redundantes, cada una con su propio diodo, si lo desea.

Debe asegurarse de que su equipo de 12 V pueda manejar todo el rango de voltaje de la batería casi agotada a la batería llena y con carga flotante. 10-14 V sería un buen objetivo. 9-14 V aún mejor.

Este sistema puede incluso admitir múltiples fuentes de alimentación y varias baterías. Aquí es como se vería:

Este esquema permite tantas fuentes de alimentación y baterías como desee. Hay un diodo por fuente de alimentación por batería para cargar. Eso es lo que D1-D6 son en este ejemplo. Luego hay un diodo por batería para la carga final. Eso es lo que D7 y D8 son en este ejemplo.

    
respondido por el Olin Lathrop
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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. PSU paralelas con indicadores de alimentación. V + será aproximadamente 0.7 V por debajo del voltaje de salida de la fuente de alimentación debido a la caída del diodo. Ambas unidades de suministro de energía están encendidas todo el tiempo y, si son de un tipo similar, probablemente compartirán la carga 50/50.

simular este circuito

Figura 2. Relé conmutado PSU. Ambas unidades de suministro de energía están encendidas todo el tiempo pero una en espera.

simular este circuito

Figura 3. El relé DPDT conmuta la alimentación a la segunda fuente de alimentación (evitando que se pierda energía cuando la PSU1 se está ejecutando). Un segundo contacto cambia el lado de CC.

Tenga en cuenta que mis esquemas muestran F1 como un punto común de falla. Lo mismo es probablemente cierto de su suministro de casa. Debe tener eso en cuenta al diseñar el sistema.

    
respondido por el Transistor
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No, generalmente no es no seguro conectar dos fuentes de alimentación en paralelo (incluso del mismo modelo) a menos que admitan explícitamente este modo de operación. Algunos chips de fuente de alimentación (como el LTM4625 ) están diseñados para colocarse en paralelo en la misma placa de circuito. Si se configuraron correctamente las fuentes de alimentación de banco se pueden conectar en paralelo para compartir la carga.

No puedo encontrar rápidamente una fuente de alimentación de pared que admita la operación en paralelo. Tal suministro también requeriría la capacidad de operar con su salida alimentada por la otra fuente cuando falla la energía de la pared. Es posible que deba ajustar sus especificaciones o simplemente tener una mayor capacidad de respaldo de batería para cumplir con sus requisitos. Tener una alarma cuando la energía de la batería está en uso es estándar para computadoras / UPS de TI, lo que le alertaría si falla el suministro de 12V o la energía de la pared.

    
respondido por el user2943160

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