¿Qué pasaría si conecto dos fuentes de voltaje de corriente continua diferentes en paralelo?

Question

Tengo una fuente de alimentación de ordenador que estoy modificando como fuente de banco. Para que este modelo en particular se encienda, necesito una carga mínima en ambas líneas de +5V y +12V.

"Fácil", pensé, "¡simplemente conectaré tanto +5 como +12 a mi resistor de potencia!" Y funcionó, pero luego empecé a pensar, ¿qué significa tener estas dos tensiones diferentes conectadas en paralelo? Si las tensiones fueran iguales, entonces estaría aumentando la corriente. ¿Pero qué pasa con diferentes voltajes?

Además, ¿qué pasaría si conectara +5 y +12 en serie, y luego pusiera una carga en eso? La tensión equivalente sería +17V; ¿cuál sería la diferencia entre eso y en paralelo?

¿O estoy haciendo esto de la manera incorrecta; debería poner un resistor separado en cada riel? Parece que puedo hacerlo mejor que eso.

Answer 1

Primero algo de teoría:

En general, no se espera que una fuente de alimentación de PC funcione en modo redundante (es decir, con salidas conectadas entre sí).

En la jerga de la industria, esta función se llama OR-ing (no O-ring). Si una fuente de alimentación está diseñada con OR-ing en mente, habrá varias adiciones a la circuitaria:

1. Algunos medios de aislamiento (diodos o MOSFETs)
2. Algunos medios de mantener la regulación con carga nula (antirollback)
3. Algunos medios de balance de carga (forzado o caída)

Estos factores le permiten conectar rieles de voltaje idénticos juntos para proporcionar corriente de carga más allá de lo que una sola fuente puede hacer, y permiten que el riel permanezca encendido (si la carga puede ser suministrada por unidades N-1) si una unidad única falla. También le brinda cierta protección si accidentalmente conecta un voltaje más alto a uno más bajo.

Además, la mayoría de las devoluciones de fuentes de alimentación de PC están todas conectadas entre sí. Normalmente no hay una salida aislada (retorno independiente) disponible.

Ahora, las ramificaciones prácticas de tus experimentos:

1. Conectar los rieles de +12V y +5V juntos es solo "seguro" si hay algún medio de OR-ing en el +5V que pueda resistir el +12 aplicado a él. El +5V no entregará corriente a la carga, ya que será bloqueado por el dispositivo de OR-ing.

Lo más probable es que hayas polarizado inversamente el +5V y puesto 12V en algunos condensadores electrolíticos que probablemente solo estén clasificados para 10V.

1. Conectar los rieles de +12V y +5V en serie es solo "seguro" si uno de esos rieles tiene un retorno independiente del otro. Si los retornos son comunes, todo lo que estás haciendo es hacer un cortocircuito en el riel que está en el "fondo" (el riel que tiene un retorno conectado al lado alto).

Las baterías != fuentes de alimentación. La energía que entra en una batería la carga. La energía que entra en la salida de una fuente de alimentación generalmente la daña.

Answer 2

Para añadir a lo que dijo Majenko, en la configuración en serie tampoco funciona como esperabas. Esto se debe a que ambas fuentes tienen un punto de conexión común. En serie solo funcionaría para hacer 17V si ambas estuvieran flotando de manera independiente, lo cual no es el caso. No es posible conectar dos fuentes con un mismo punto de conexión en serie.

Tanto en serie como en paralelo, de cualquier forma es una IDEA REALMENTE MALA.

Conectar dos fuentes de alimentación de voltajes diferentes juntas:

¿Alguna pregunta?

Answer 3

En paralelo, tu voltaje general sería de +12V.

Pero

Tu alimentación de +5V estará siendo sobrealimentada por +7V.

Esto es malo

Probablemente estarás dañando los componentes internos de tu fuente de alimentación.

Especialmente si la sección de +5V está utilizando capacitores con una calificación menor a 12V... pop

Answer 4

Si pones los 5V y 12V en paralelo, el voltaje estaría en algún punto intermedio dependiendo de la resistencia interna de cada fuente.
Si ambas fuentes tienen la misma resistencia interna, entonces el voltaje resultante sería de 8.5V. Esto aplicaría, por ejemplo, para baterías u otras fuentes de voltaje simples similares.

Con dos fuentes de alimentación conmutadas, como señaló W5V0, el voltaje resultante probablemente será el más alto de los dos, ya que el riel más bajo no puede hundir corriente (debido al diodo) y efectivamente parecerá tener una impedancia alta para el riel de 12V. Entonces, todo lo que debería suceder (ver abajo) es que el riel más bajo subirá al potencial del riel más alto.

No es una buena idea conectar directamente dos rieles de suministro diferentes debido a los problemas que pueden causar fuentes de baja impedancia que se oponen entre sí y la circuitaría del riel más bajo puede no estar preparada para manejar el voltaje del riel más alto.
Sin embargo, en el caso de los conmutadores, es probable que no aparezca humo mágico debido a la incapacidad de hundir corriente mencionada anteriormente. Sin embargo, es posible que el diodo del riel más bajo no le guste estar tan fuertemente polarizado en reversa y que los capacitores no estén diseñados para el voltaje más alto (definitivamente una posibilidad dada la extrema competencia de precios a la que apuntan estas cosas; cada centavo marca la diferencia).
Si se necesita una fuente de voltaje a mitad de camino, entonces se puede usar algún tipo de regulador para proporcionar una fuente de baja impedancia.

El enlace que proporcionas es para conectar baterías del mismo voltaje, que se pueden considerar como fuentes completamente separadas. Los rieles en tu PSU compartirán un común (como dos baterías con sus terminales negativos conectados juntos). Si intentas conectarlos en serie, efectivamente cortocircuitarás uno de los rieles a tierra, lo cual no es bueno.

No está muy claro lo que estás tratando de hacer con las salidas sin un esquemático o alguna información adicional acerca de los voltajes y el sistema de control (por ejemplo, protección, ajuste de voltaje/corriente, etc.) con el que quieres terminar. Para la carga mínima en cada riel, solo necesitas usar dos resistores separados a tierra.

Answer 5

Un resistor de carga separado en cada tensión de suministro es la única forma correcta de cargar tanto el +5 como el +12. Sin embargo, dependiendo del suministro, podría ser suficiente cargar solo el +5, ya que el +12 suele reservarse para los motores de las unidades de disco.