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¿Qué es el Corte de Aluminio?

El corte de aluminio es un proceso de mecanizado que utiliza máquinas herramienta como tornos, fresadoras, máquinas de control numérico y centros de mecanizado para “cortar” y “rectificar” aluminio.

En comparación con la estampación y la conformación, este proceso permite un mecanizado más detallado según el área de procesamiento, lo que hace posible procesar formas más complejas. Como el aluminio es un material ligero, es fácil de trabajar y se pueden mecanizar formas complejas con gran precisión, por lo que el corte de aluminio se utiliza en la fabricación de piezas en diversos campos.

Usos de las Operaciones de Corte de Aluminio

El corte de aluminio se utiliza como método de mecanizado para los siguientes tipos de piezas de máquinas, debido a que incluso las formas complejas pueden mecanizarse con gran precisión y a que el aluminio tiene una amplia gama de propiedades.

1. Mecanizado de Piezas de Máquinas Afectadas por Campos Magnéticos

El aluminio es un material no magnético que no se ve afectado por los campos magnéticos. Esto significa que las piezas con geometrías complejas, como los dispositivos médicos electrónicos, los equipos mecatrónicos y los coches de motor lineal, que son susceptibles a los campos magnéticos, se fabrican utilizando el mecanizado de aluminio.

2. Mecanizado de Piezas que Requieren una Alta Conductividad Térmica

El aluminio tiene una conductividad térmica elevada, aproximadamente tres veces superior a la del acero. Por lo tanto, el corte del aluminio es adecuado para fabricar equipos de aire acondicionado y calefacción, piezas de motores, aletas de radiación térmica y disipadores de calor, que requieren una alta conductividad térmica y formas complejas.

3. Mecanizado de Piezas de Máquinas utilizadas a Bajas Temperaturas

El aluminio es resistente a los entornos de bajas temperaturas y es un material tenaz que no sufre fracturas frágiles ni siquiera a temperaturas extremadamente bajas, como cuando se manipula nitrógeno líquido (-196°C) u oxígeno líquido (-183°C). Por este motivo, el corte de aluminio se ha utilizado recientemente en campos punteros como la exploración espacial y la superconductividad a temperaturas extremadamente bajas, así como en piezas de maquinaria que requieren una gran precisión en cuanto a forma y propiedades.

Principios del Corte de Aluminio

Los procesos de corte del aluminio eliminan las partes innecesarias del aluminio “cortándolo” o “rectificándolo” hasta darle la forma y el tamaño requeridos mediante máquinas herramienta adecuadas a la aplicación. Las ventajas de este proceso son que puede utilizarse para producir una gran variedad de formas y piezas de alta precisión.

Por otro lado, cuanto más compleja es la forma, más tiempo y costes requiere utilizar un gran número de cuchillas y diversos métodos de mecanizado. El material de aluminio que se suele utilizar como componente es la aleación de aluminio. Se trata de cubrir las debilidades del aluminio por sí solo, al que se añaden otros metales.

Las aleaciones de aluminio tienen un sistema de numeración y se les asigna una serie de 1000 a 7000 según el metal al que se añaden. En función de este número, existe un proceso de mecanizado adecuado, siendo la serie 5000 la más adecuada para el corte del aluminio.

Otra Información sobre las Operaciones de Corte de Aluminio

1. Soldadura en el Corte de Aluminio y cómo Solucionarla

El aluminio puede fundirse durante el corte y provocar soldaduras en el filo de corte. A continuación se describen los problemas causados por esta soldadura y cómo solucionarlos.

Problemas Causados por la Soldadura en el Filo de Corte
Cuando el aluminio se suelda en el filo de corte, se produce un problema de reducción de la precisión del mecanizado. Esto se debe a que, cuando se produce la soldadura, se forma en el filo de corte un filo denominado filo componente, que impide alcanzar la precisión de mecanizado original. Cuando se produce esta soldadura, los filos de corte diminutos de los machos de roscar y las cuchillas finas pueden romperse e incrustarse en la pieza, lo que supone un factor importante de pérdida de calidad.

Cómo Hacer Frente a la Soldadura
Existen dos métodos principales para evitar este tipo de soldaduras; eliminar las virutas mediante soplado de aire y utilizar líquido de corte durante el mecanizado. El método de “soplado de aire para eliminar virutas” sopla aire sobre el filo de corte y suele eliminar las virutas generadas por el mecanizado con un soplado de aire para evitar la soldadura. El método “utilizar líquido de corte durante el mecanizado” utiliza líquido de corte durante el mecanizado para reducir el riesgo de soldadura.

2. Otros Problemas de las Operaciones de Corte del Aluminio

El aluminio es adecuado para el corte y tiene la ventaja de que puede mecanizarse de forma continua durante largos periodos de tiempo. Sin embargo, por otro lado, el corte de aluminio también presenta los siguientes problemas, derivados de las propiedades del aluminio

Problemas Debidos a las largas longitudes de Corte de las Virutas de Aluminio
El aluminio es un material que puede mecanizarse en continuo durante largos periodos de tiempo, pero las virutas que se generan durante las operaciones de corte largas son difíciles de cortar y pueden llegar a ser largas. Si estas virutas se enredan en la máquina de corte durante el funcionamiento, las averías de la máquina y las interrupciones del funcionamiento pueden ser un problema importante.

Problemas Debidos a las Propiedades Blandas de las Aleaciones de Aluminio
Las aleaciones de aluminio utilizadas para el corte de aluminio son básicamente materiales blandos, que pueden deformarse al sujetarse para el corte, lo que provoca un problema de pérdida de calidad. Debe prestarse atención al hecho de que muchos componentes ligeros tienen paredes delgadas y longitudes largas, que son aún más propensas a la deformación.

Otro problema es que las fijaciones para la sujeción durante el corte son de acero duro, lo que puede dañar las piezas de contacto de las aleaciones de aluminio blandas y perjudicar su calidad. Además, las virutas del proceso de corte pueden entrar en contacto con el producto y rayar la superficie, y en el caso de las piezas en las que el aspecto es especialmente importante, pueden llevarse a cabo procesos de tratamiento de la superficie, como el granallado, después del proceso de corte del aluminio.

Problemas Causados por la Formación de Capas de Alteración del Mecanizado
Como las aleaciones de aluminio son blandas y se trabajan plásticamente con facilidad, es fácil que se forme una capa de alteración del mecanizado en la superficie mecanizada, que tiene propiedades diferentes a las de la capa interna. Esta capa alterada puede provocar cambios en las propiedades, como un aumento de la dureza o de las tensiones residuales, lo que obliga a reconsiderar las condiciones de corte en procesos posteriores y reduce la eficacia del trabajo.

Problemas Causados por el uso de Grandes Cantidades de Aceite de Corte
Para el corte de aluminio se requiere una gran cantidad de aceite de corte, ya que una pequeña cantidad de aceite de corte puede provocar fácilmente el desplumado de la superficie de corte. El uso de grandes cantidades de aceite de corte aumenta el coste inicial del equipo antidispersión y los costes de funcionamiento debido a la mayor frecuencia de sustitución.

¿Qué es un Servidor Aparatos?

Los servidores aparatos son servidores optimizados para aplicaciones específicas que se ejecutan en una red, con hardware y software integrados.

Están diseñados para simplificar la gestión operativa, mejorar la seguridad y ofrecer un alto rendimiento. También desempeñan un papel importante a la hora de garantizar que las empresas y organizaciones dispongan de un suministro estable de aplicaciones que funcionen en sus redes.

Usos de los Servidores de Aparatos

Los principales usos de los servidores de Aparatos son:

1. Seguridad de la Red

El servidor aparatos proporciona funciones relacionadas con la seguridad de la red. Proporciona funciones como cortafuegos, VPNs, detección de amenazas y prevención de intrusiones, y puede ser utilizado por las empresas para proteger su información.

2. Almacenamiento de Datos

Los servidores aparatos pueden utilizarse para el almacenamiento de datos. Este tipo de servidor incorpora un sistema de almacenamiento rápido para guardar grandes cantidades de datos y es ideal cuando una empresa necesita procesar grandes cantidades de datos.

3. Colaboración

Un servidor de aparatos puede ser utilizado por una empresa para colaborar con empleados y socios en diferentes lugares. Este tipo de servidor proporciona todas las herramientas que los miembros del equipo necesitan para ser productivos, con características tales como el intercambio de archivos, correo electrónico y calendario.

Principio de los Servidores de Aparatos

Los servidores de aparatos constan de hardware dedicado y software optimizado.

1. Hardware

La CPU, la memoria, el almacenamiento y otros componentes se optimizan para satisfacer los requisitos de la aplicación, garantizando un procesamiento rápido y estable. En muchos casos, también se tienen en cuenta la redundancia y la escalabilidad.

2. Software

Se optimiza para proporcionar funcionalidades específicas de la aplicación y la función. Por ejemplo, los servidores de cortafuegos ofrecen funciones para detectar y bloquear ataques externos. Los dispositivos de servidor web también proporcionan funciones de equilibrio de carga y almacenamiento en caché para garantizar una provisión de sitios web rápida y estable.

Cómo elegir un Servidor de Aparatos

A la hora de elegir un servidor de aparatos, es importante comprobar los siguientes puntos:

1. Requisitos de la Aplicación

Antes de seleccionar un servidor aparatos, compruebe los requisitos de la aplicación que se va a utilizar. Es importante comprender las funciones y los requisitos de rendimiento de la aplicación y seleccionar un servidor aparatos adecuado a dichos requisitos.

2. Especificaciones de Hardware

Las especificaciones de hardware del servidor de aparatos están directamente relacionadas con el rendimiento necesario para el funcionamiento: compare especificaciones como CPU, memoria y almacenamiento, y seleccione la especificación óptima para los requisitos de la aplicación.

3. Sistema de Soporte

Los servidores aparatos tienen hardware y software integrados, por lo que se requieren conocimientos especializados en caso de problemas. Compruebe si el servidor aparatos elegido tiene un buen sistema de soporte y el contenido del contrato de mantenimiento.

4. Costos

Los servidores aparatos pueden ser más caros que los servidores normales porque integran hardware y software dedicados. Compare varios servidores appliance para obtener la rentabilidad adecuada.

Otra Información sobre los Servidores de Aparatos

Funcionamiento de los Servidores Aparatos

Los servidores aparatos disponen de una interfaz de gestión dedicada que facilita la instalación, configuración y mantenimiento de las aplicaciones. También cuentan con medidas de seguridad, como una funcionalidad del sistema operativo mínimamente restringida y actualizaciones de software automatizadas para proteger el sistema de errores de configuración y ataques malintencionados.

Los servidores aparatos están diseñados para ofrecer servicios rápidos y estables, con hardware y software optimizados y dedicados a aplicaciones y funciones específicas. Por tanto, es esencial seleccionar y configurar el servidor aparatos adecuado.

¿Qué es un Refractómetro Abbe?

Los refractómetros  Abbe son dispositivos que pueden medir el índice de refracción de un material utilizando el método del ángulo crítico.

Su aspecto es similar al de un microscopio y se mide visualmente a través de un ocular. El índice de refracción de una muestra, como un líquido o un sólido, puede determinarse colocando una pequeña cantidad de la muestra sobre un prisma y observando las zonas brillantes y oscuras creadas por la luz emitida por el prisma.

Este instrumento es indispensable para los fabricantes de equipos ópticos, ya que permite evaluar materiales ópticos como la película óptica y el vidrio óptico.

Usos de los Refractómetros Abbe

Los refractómetros Abbe pueden determinar el índice de refracción de una muestra. Puede medir con precisión muestras en diversos estados, como líquidos, sólidos y películas. Mediante la determinación del índice de refracción de una muestra, se puede evaluar el rendimiento óptico de películas, vidrio, lentes, etc., por lo que son utilizados por fabricantes y empresas de análisis.

El principio del refractómetro también se utiliza en los medidores manuales de azúcar. Los glucómetros pueden medir la concentración de sacarosa en una muestra, lo que permite evaluar el dulzor de verduras y frutas.

Principios de los Refractómetros  Abbe

Los refractómetros Abbe tienen la apariencia de un microscopio y se utilizan colocando una muestra sobre un prisma. Mirando por el ocular, se puede observar la luz emitida por el prisma y su brillo u oscuridad. El índice de refracción varía con la temperatura, por lo que algunos prismas tienen agua termostática circulando a su alrededor.

Cuando la luz incide desde un material con un índice de refracción grande hacia un material con un índice de refracción pequeño, se refleja totalmente si el ángulo de incidencia supera un determinado ángulo. El ángulo de incidencia mínimo en este punto se denomina ángulo crítico. Cuando se coloca una muestra sobre un prisma con un índice de refracción mayor que el de la muestra y se irradia luz sobre el límite entre el prisma y la muestra, la luz que incide paralela a la superficie del límite se refracta en el ángulo crítico.

Al observar la luz emitida por el prisma, se produce una diferencia de intensidad luminosa entre la región situada por encima del ángulo crítico y la situada por debajo, lo que permite observar la luz y la oscuridad. Observando estos límites, se puede determinar el índice de refracción de la muestra. Concretamente, el índice de refracción puede calcularse a partir del ángulo crítico, el ángulo de la luz emitida por el prisma, el ángulo del vértice del prisma y el índice de refracción del prisma.

Más Información sobre los Refractómetros Abbe

1. Cómo Medir Sólidos

Algunos modelos pueden medir los índices de refracción tanto de sólidos como de líquidos. Sin embargo, al medir sólidos, la irregularidad de la superficie de contacto con la superficie del prisma impide una medición precisa. Por lo tanto, a diferencia de lo que ocurre con los líquidos, es necesario moler la muestra o utilizar un líquido intermedio.

El procedimiento de análisis para muestras sólidas es el siguiente

1. Moler la muestra sólida a medir con una lima para aplanar la superficie en contacto con la superficie del prisma del refractómetro de Abbe. Si la muestra sólida es un polvo, tritúrela uniformemente.
2. Aplique un líquido intermedio a la superficie pulida de la muestra sólida. El líquido intermedio es un líquido utilizado para rellenar el hueco entre la superficie prismática y la muestra. Se utilizan monobromonaftaleno, aceite de anís o salicilato de metilo. Si la muestra sólida es un polvo, no se necesita líquido intermedio.
3. Colocar la muestra sólida de forma que la superficie pulida esté en contacto con la superficie del prisma. Compruebe el tipo de fuente de luz y deje que la temperatura se estabilice antes de realizar el análisis. Dado que las mediciones de sólidos son más propensas a errores que las de líquidos, realice varias mediciones y compruebe que se obtienen valores aproximadamente equivalentes.

2. Longitud de onda del Refractómetro de Abbe

El índice de refracción de una muestra se mide normalmente en la línea D del espectro de sodio (longitud de onda media 589,3 nm). Sin embargo, algunos modelos permiten cambiar la longitud de onda de la fuente de luz en el rango visible o infrarrojo y medir el índice de refracción en diferentes longitudes de onda. La ventaja es que se puede obtener más información que cuando se analiza únicamente el espectro de sodio.

Existen varios mecanismos para cambiar la longitud de onda de la fuente de luz, como el uso de un filtro óptico para transmitir sólo longitudes de onda específicas, o el uso de elementos de excitación distintos del sodio (por ejemplo, mercurio, cadmio).

En general, la luz con longitudes de onda más cortas se refracta más ampliamente y la luz con longitudes de onda más largas se refracta menos ampliamente. Por lo tanto, cuando la longitud de onda de la fuente de luz está en el eje horizontal del gráfico y el índice de refracción está en el eje vertical, se dibuja una curva hacia la derecha. Como la forma de esta curva varía de una sustancia a otra, puede utilizarse para identificar el tipo de sustancia y comprobar la presencia de impurezas.

También puede utilizarse para medir eficazmente el índice de refracción en múltiples longitudes de onda en el desarrollo e inspección de materiales para los que el índice de refracción es un elemento de control importante.

¿Qué es un Generador de Rayos X?

Un generador de rayos X es un dispositivo que produce rayos X, un tipo de radiación.

Los rayos X fueron descubiertos por el Dr. Wilhelm Convert Röntgen en 1895. Fue el descubrimiento del siglo por su propiedad de penetrar la materia, y los rayos X asombraron a la gente de la época.

Hoy en día, los generadores de rayos X se utilizan en lugares muy diversos, y sus propiedades penetrantes se aprovechan para aplicaciones industriales como maquinaria médica e industrial, así como para aplicaciones de investigación física y química. Se trata de una tecnología ampliamente conocida, sobre todo porque se utiliza en aplicaciones médicas como los rayos X.

Usos de los Generadores de Rayos X

Los generadores de rayos X se utilizan mucho con fines médicos. El examen radiológico, del que todos hemos oído hablar, es otra tecnología que utiliza rayos X.

Cuando se irradia el cuerpo humano con rayos X, las zonas menos densas, como la piel y los pulmones, son penetradas por los rayos X, mientras que las zonas más densas, como los huesos y los dientes, no son penetradas por los rayos X y son absorbidas.

También se utiliza en otras aplicaciones industriales para comprobar productos, ya que puede comprobar el interior de un producto sin destruirlo. La tecnología también se utiliza en lugares familiares, como el control de equipajes en los aeropuertos.

Principios de los Generadores de Rayos X

Los tubos de rayos X, también llamados tubos de rayos X, son dispositivos que generan rayos X y constan de un blanco como ánodo y un filamento como cátodo, dentro de un vacío.

1. Cuando se aplica un alto voltaje (de decenas a cientos de miles de voltios) entre los electrodos, los electrones calientes son expulsados del filamento del cátodo y viajan a gran velocidad hasta el blanco del ánodo.
2. Al chocar con el blanco, se producen rayos X.
3. Cuando los electrones chocan con el blanco y entran en el átomo, la mayor parte de su energía se convierte en calor.
4. Algunos electrones chocan con electrones del interior del átomo, lo que forma un estado inestable (estado excitado).
5. Cuando un átomo entra en un estado excitado, intenta volver a un estado estable liberando energía.
6. Los rayos X se producen como energía durante la transición del estado excitado al estado estable.

Se producen dos tipos principales de rayos X

1. Rayos X Característicos

Se trata de rayos X producidos cuando los electrones excitados pasan a un estado estable. Se producen rayos X iguales a la diferencia de energía entre los orbitales de los electrones y, por tanto, tienen una fuerte energía en una única longitud de onda. Como la energía entre los orbitales de los electrones es única para cada elemento, también es característico del elemento que produzca rayos X específicos de ese elemento. Esta propiedad se utiliza en la fluorescencia de rayos X (XRF) para analizar la composición de las sustancias.

2. Rayos X Continuos

Rayos X producidos cuando electrones térmicos impactan en un blanco y se desaceleran rápidamente. Como los rayos X se producen durante el frenado, también se denominan rayos X de frenado. La longitud de onda de los rayos X producidos depende del lugar del blanco en el que inciden, por lo que son longitudes de onda compuestas. Se utiliza para fluoroscopia y otras aplicaciones. La mayoría de los rayos X emitidos son rayos X continuos.

Más Información sobre los Generadores de Rayos X

1. Esfera Tubular de un Generador de Rayos X

La esfera tubular de un generador de rayos X es un tubo de vacío, principalmente de vidrio, con un electrodo positivo (ánodo) y un electrodo negativo (cátodo) en su interior. La esfera tubular tiene un filamento (electrodo convergente) en el cátodo y un blanco en el ánodo.

Cuando se aplica un alto voltaje a ambos electrodos mediante un transformador de alto voltaje u otra fuente de alimentación de alto voltaje, se emiten electrones de calor desde el filamento hasta el blanco. Se utiliza tungsteno para el filamento y wolframio o molibdeno para el blanco.

Existen dos tipos de tubos: los tubos de rayos X de ánodo fijo, que no tienen una estructura de ánodo giratorio, y los tubos de rayos X de ánodo giratorio, que tienen una estructura de ánodo giratorio. El tipo giratorio hace girar el blanco en forma de paraguas a gran velocidad para evitar el sobrecalentamiento local de la superficie del blanco. Esto aumenta la corriente del tubo y, por tanto, la intensidad de los rayos X.

Los tubos de rayos X de ánodo giratorio pueden emitir ruidos anormales debido a la desalineación del eje de rotación o a la distorsión de los cojinetes tras años de uso. El uso continuado del tubo de rayos X en tales condiciones puede provocar la fusión del ánodo o la flexión del eje del ánodo, si la pared del tubo de rayos X es de vidrio, y la destrucción del propio tubo.

2.2 Notificación de Uso Relativa a los Generadores de Rayos X

Es importante comprobar cuidadosamente las normas de notificación de la autoridad local para los equipos de rayos X, ya que puede ser necesaria la notificación a la autoridad local cuando se cambie la ubicación del equipo o cuando se elimine el equipo. Tenga en cuenta que los equipos con una tasa de dosis equivalente de radiación externa superior a 20 µSv/h deben instalarse en una sala de equipos de radiación. En cambio, los equipos con una estructura de blindaje inferior a 20 µSv/h no necesitan instalarse en una sala de equipos de radiación.

Además, cuando se utilicen generadores de rayos X, deberá designarse en principio un supervisor de trabajos con rayos X para cada zona controlada entre las personas que hayan obtenido una licencia de supervisor de trabajos con rayos X. Sin embargo, si la zona de irradiación está estructurada de forma que no se irradien rayos X a menos que esté separada del exterior por una puerta, y si la dosis fuera del equipo es inferior al valor estándar, se interpreta que no hay zona controlada fuera del equipo, y hay casos en los que no se nombra a un supervisor de trabajos con rayos X.

¿Qué es un Enrutador VPN?

Un enrutador VPN es un enrutador con funcionalidad VPN (Red Privada Virtual).

Una VPN es una función que establece una línea privada virtual en Internet para crear una red dedicada que sólo pueden utilizar determinadas personas. Las personas que quieran conectarse pueden configurar un router VPN para acceder a la red.

Una conexión VPN proporciona mayor seguridad y una comunicación segura. Por este motivo, ha penetrado rápidamente en la sociedad en consonancia con la demanda de trabajo a distancia. Por otro lado, también es esencial tener los conocimientos adecuados y estar preparado para el riesgo de fugas de información, algunas empresas que han introducido VPN cuentan con técnicos dedicados a gestionar el estado de la comunicación.

Usos de los Enrutadores VPN

Los enrutadores VPN se instalan principalmente en las empresas para acceder a los datos de la sede central desde ubicaciones remotas, como sucursales regionales o el hogar. Es como estar conectado a una LAN común, para poder compartir archivos y trabajar con ellos.

El cifrado, que es una medida de seguridad esencial, lo realiza íntegramente el router VPN dedicado, por lo que no supone una carga significativa para el individuo. Además, el router VPN es barato de instalar, ya que utiliza la Internet existente, y la demanda de enrutadores VPN está aumentando entre las empresas que promueven el trabajo a distancia.

Principios de los Enrutadores VPN

Los principios básicos de los enrutadores VPN son la tunelización y la encriptación (+ autenticación). Este es el elemento más importante para evitar la fuga de información.

El tunneling se refiere al proceso de encapsulación y envío de estos datos encapsulados. La encapsulación hace que los datos sean ilegibles por simple captura, pero esto por sí solo no es suficiente seguridad.

Existen varios tipos de técnicas de encriptación, y todavía se están desarrollando métodos y programas informáticos seguros y funcionalmente superiores. Los siguientes son ejemplos de tecnologías de cifrado.

1. IPsec-VPN

El cifrado y la autenticación se realizan en la capa de red. Aunque es muy seguro, hay que tener en cuenta la compatibilidad con los cortafuegos.

2. SSL-VPN

El cifrado y la autenticación se realizan en la capa de sesión, comunicación cifrada SSL. Se utiliza a menudo cuando se implementa el trabajo remoto, pero es ligeramente menos seguro que los otros métodos.

3. L2VPN

El cifrado y la autenticación se realizan mediante SSL, y la comunicación se encapsula en la capa de enlace de datos. Puede desplegarse a bajo coste y es adecuado para sistemas operativos Windows.

Además, están surgiendo métodos para superar la compatibilidad con los cortafuegos, como los métodos de reenvío de puertos. Por otra parte, cabe esperar que la introducción de la autenticación en dos fases (envío de un código de seguridad al correo electrónico tras introducir la identificación/contraseña) reduzca significativamente el riesgo.

Otra Información sobre los Enrutadores VPN

1. Cómo configurar un Enrutador VPN

Para utilizar un router VPN para una conexión VPN, es necesario configurarlo previamente. Un router VPN que no esté correctamente configurado puede convertirse en un agujero de seguridad y provocar accesos no autorizados.

Configure el Tipo de Cifrado que se utilizará para la VPN.
Generalmente, seleccione entre IPSec y PPTP. Para uso doméstico, el código abierto OpenVPN es otra opción. Para uso comercial, se prefiere IPSec con un alto nivel de seguridad. Además, para IPSec, establece una clave precompartida de al menos 32 caracteres.

Configure los Usuarios que pueden conectarse a la VPN.
Registre nombres de usuario y contraseñas para el número de personas a las que se permitirá el acceso. Si es necesario, considere métodos de autenticación más complejos, como la autenticación matricial o de dos factores.

Realice una Prueba de Conexión.
Una vez configurado el router VPN, deberá probar la conexión desde el cliente: en Windows, puede añadir una conexión VPN desde “Red e Internet”. En este punto, tendrás que registrar la dirección IP o el nombre del servidor del conector. Una vez que haya confirmado que puede acceder correctamente al router VPN, la configuración habrá finalizado.

2. Precio de los Enrutador VPN

Los enrutadores VPN están disponibles en una gran variedad de productos en función de sus especificaciones. Los precios varían en función de la gama completa de funciones de seguridad y del número de protocolos soportados.

El rango de precios de un enrutador VPN es de variaen cientos de dólares para los enrutadores VPN de uso doméstico. En el caso de las aplicaciones de oficina, el precio suele oscilar entre varios cientos de miles de yenes y menos de medio millón de yenes.

En el caso de los enrutadores para redes VPN a gran escala utilizados en centros de datos, el rango de precios principal oscila entre 500.000 y 1 millón de yenes. Este tipo de enrutadores VPN están diseñados con unas especificaciones superiores y un mayor ancho de banda de comunicación que los productos más baratos.

¿Qué es la Resina de Curado UV?

Resina de curado UV es un término genérico para resinas en las que los monómeros y oligómeros polimerizan y curan pasando de estado líquido a sólido cuando se irradian con luz ultravioleta de 200-400 nm de longitud de onda.

Cuando las resinas de curado UV se irradian con luz ultravioleta, la polimerización comienza instantáneamente y se curan en cuestión de segundos. Esto las hace muy eficaces y ahorran energía, ya que no requieren calor.

En el pasado se utilizaban disolventes orgánicos, pero en los últimos años se han desarrollado resinas de curado UV sin disolventes y a base de agua, lo que las hace más respetuosas con las personas y el medio ambiente. Además, debido a la sencillez del curado por simple irradiación con luz ultravioleta y a la belleza del brillo tras el curado, también se está utilizando con fines generales en aplicaciones como bricolaje, accesorios de fabricación propia y artículos diversos.

Usos de las Resinas de Curado UV

Las resinas de curado UV se utilizan en una amplia gama de campos, desde la vida cotidiana hasta las aplicaciones industriales. Entre las aplicaciones más conocidas están la impresión en PLV, correo directo, etiquetas alimentarias y archivos transparentes. Las resinas de curado UV son adecuadas para imprimir en películas de plástico y cartón, donde las tintas de secado por calor no son adecuadas.

También se utilizan como recubrimientos para madera y plásticos. En los últimos años, se suelen utilizar para evitar arañazos en smartphones, tabletas y materiales exteriores de automóviles. En el ámbito industrial, se utiliza como adhesivo para componentes electrónicos, como sellador para paneles de cristal líquido y como material resistente para el conformado de sustratos.

Principios de las Resinas de Curado UV

Las resinas de curado UV contienen entre un 1 y un 5% en peso de fotoiniciadores, que generan radicales y cationes tras la irradiación UV. Como el mecanismo de reacción difiere en función del tipo de fotoiniciador, las resinas de curado por UV pueden dividirse en dos tipos principales: de curado por radicales y de curado por cationes.

1. Tipo de Curado Radical

Los radicales se generan a partir del iniciador mediante la energía de la luz UV, y los grupos insaturados como los acrilatos, metacrilatos y viniléteres sufren polimerización radical y curado. Como se puede utilizar un gran número de resinas y monómeros, se pueden conferir diversas propiedades, como dureza, resistencia química y resistencia a la contaminación, en función del diseño del revestimiento.

La mayoría de las resinas curables por UV son de curado radical, debido a su rápida velocidad de curado y a su coste relativamente bajo.

2. Tipos Curables Catiónicos

Los tipos curables catiónicos utilizan sales de iodonio o sales de sulfonio como iniciadores. Cuando el iniciador se irradia con luz ultravioleta, se genera un ácido que actúa como catalizador para la polimerización catiónica de éteres cíclicos y viniléteres, dando lugar al curado.

La contracción del curado puede reducirse, lo que mejora la adherencia del revestimiento. Sin embargo, el grado de libertad de diseño no es elevado, lo que dificulta el control de las propiedades.

Tipos de Resinas de Curado UV

Las resinas de curado UV se clasifican en tres categorías principales, en función de la presencia o ausencia de disolvente y del tipo de disolvente. El tipo más común son las resinas de curado UV con disolvente. En los últimos años, en respuesta a las necesidades de los tiempos, como las normativas sobre COV (compuestos orgánicos volátiles), las resinas de curado UV sin disolventes y al agua que utilizan agua como disolvente han atraído la atención.

1. Resinas de Curado UV con Disolventes

Las resinas de curado UV con disolventes son fáciles de manipular y presentan un grosor de capa uniforme. También hay disponibles grados que contienen componentes inorgánicos a base de silicona para resistir el uso en exteriores. 2

2. Resinas de Curado UV sin Disolventes

Al no contener disolventes orgánicos, estas resinas de curado UV casi no desprenden olor y son respetuosas con los trabajadores y el medio ambiente global, ya que reducen la generación de COV. Otra ventaja es que no es necesario volatilizar los disolventes orgánicos, lo que simplifica la línea de producción.

Los tipos sin disolventes se eligen porque algunos materiales base pueden desnaturalizarse con los disolventes.

3. Resinas de Curado UV a Base de Agua

Al igual que el tipo sin disolventes, estas resinas no contienen disolventes orgánicos. Su principal aplicación es en el sector de la construcción, donde la generación de COV es un gran inconveniente, como en la instalación in situ de pavimentos y el revestimiento de suelos de PVC. También tiene la ventaja de una mayor solidez y resistencia química que las ceras utilizadas convencionalmente.

Más Información sobre las Resinas de Curado UV

Aditivos para Resinas de Curado UV

Las resinas de curado UV se fabrican mezclando monómeros, oligómeros, fotoiniciadores y disolventes. Además de éstos, pueden añadirse diversos aditivos para mejorar la reactividad de la polimerización UV, la adherencia de la película de recubrimiento al sustrato, la dureza de la resina, la resistencia a las manchas, la resistencia al agua y la dispersabilidad.

Algunos ejemplos de aditivos son los inhibidores de la polimerización, los pigmentos y los agentes niveladores, que ajustan la composición de la resina para adaptarla a su finalidad y aplicación.

¿Qué es un SAI?

Los SAI son dispositivos que suministran energía a los equipos de carga durante un periodo de tiempo determinado en caso de que se produzca un fallo en el suministro eléctrico, como un apagón.

SAI significa sistema de alimentación ininterrumpida y se traduce como sistema de alimentación ininterrumpida en japonés. Como los cortes de la red eléctrica suelen durar de unos segundos a unos minutos, el uso de un SAI puede evitar a menudo el apagado de los equipos.

Además, los ordenadores y otros equipos electrónicos corren el riesgo de funcionar mal o perder datos internos en caso de apagón repentino; conectar un SAI proporciona energía durante un periodo de tiempo durante el cual el equipo electrónico puede apagarse con seguridad en caso de problemas de suministro eléctrico.

Usos de los SAI

Los SAI se utilizan cuando hay equipos informáticos y de comunicaciones críticos. Los siguientes son ejemplos de usos de los SAI:

• Ordenadores y equipos ofimáticos
• Equipos de red
• Terminales de punto de venta y terminales de información al cliente en comercios
• Equipos de seguridad y prevención de desastres
• Terminales de cajeros automáticos y terminales en línea
• Equipos de radiodifusión y equipos eléctricos

Los SAI pueden utilizarse en combinación con software de gestión de energía. Este software también puede utilizarse para apagar o encender equipos de forma automática y segura en caso de fallo de alimentación.

Principio de los SAI

Los SAI suelen constar de los siguientes circuitos:

1. Convertidor

Un convertidor es un dispositivo que convierte la corriente alterna en corriente continua. La electricidad suministrada por la compañía eléctrica suele ser de CA, mientras que la de las baterías es de CC. Para interconectar la energía de la batería con la alimentación comercial, se convierte una vez en corriente continua mediante un convertidor. Se utiliza un puente de diodos o un dispositivo similar para convertir la CA en CC, que luego se suaviza mediante un condensador.

2. Inversor

Un inversor es un dispositivo que convierte la corriente continua en alterna. Como muchos ordenadores tienen entrada de alimentación de CA, los convertidores convierten la alimentación de CC en CA, normalmente utilizando de cuatro a seis IGBT o tiristores y conmutándolos para convertirlos en CA.

3. Circuitos de Derivación

Los circuitos de derivación suministran energía comercial directamente sin un inversor o convertidor. Si se produce un fallo de alimentación debido a un inversor o convertidor defectuoso, la energía se pierde esencialmente, en cuyo caso se utiliza el circuito de derivación para transmitir la energía comercial. También existen SAI que normalmente suministran energía a través del circuito de derivación y sólo suministran energía de la batería en caso de fallo de la alimentación.

4. Baterias

La batería es el componente que almacena la energía del SAI. Las baterías para los SAI son de dos tipos: MSE y específicas para SAI. Los tipos específicos para SAI pueden instalarse en un espacio más reducido. El tipo MSE suele ser más grande en cuanto a capacidad de suministro.

Las baterías pierden capacidad de carga con el tiempo y se recomienda sustituirlas cuando la capacidad cae por debajo del 80%. La mayoría de los productos pueden sustituirse sin necesidad de conocimientos especializados. Muchos modelos están equipados con una lámpara LED para indicar la degradación de la batería.

Tipos SAI

También existen los siguientes tipos de SAI, en función del método de alimentación:

1. Sistema de Alimentación con Inversor Constante

Se trata de un sistema en el que la alimentación se suministra a través de un inversor independientemente del estado del suministro eléctrico comercial. El inversor suministra energía tanto en condiciones normales como en caso de apagón. El ruido y las sobretensiones repentinas de la red eléctrica pueden evitarse, garantizando así un suministro eléctrico estable en todo momento.

2. Sistema Interactivo

Este sistema suministra energía de la red comercial durante las horas normales y, al mismo tiempo, carga la batería mediante un inversor. Como se suministra energía al inversor incluso durante el funcionamiento normal, el tiempo de conmutación es menor que con el sistema de alimentación comercial constante.

3. Sistema de Alimentación Comercial Constante

Este sistema suministra energía directamente desde la fuente de alimentación comercial durante periodos normales y cambia a la fuente de alimentación del inversor desde la batería en caso de fallo de alimentación. Este sistema ahorra energía, ya que el inversor está apagado durante las horas normales, y tiene la ventaja de ser compacto y de bajo coste. Por otro lado, no es adecuado para la conexión a equipos que requieren estabilidad, ya que puede producirse una pérdida momentánea de potencia de varios milisegundos al conmutar la fuente de alimentación.

Más Información sobre los SAI

Vida útil de los SAI

Los SAI tienen una vida útil y, por lo general, deben sustituirse al cabo de 5-7 años. Esto se debe a que los condensadores electrolíticos incorporados tienen una vida útil de unos ocho años. También son esenciales las inspecciones periódicas, ya que la vida útil se reduce si la unidad se utiliza en un entorno de altas temperaturas.

¿Qué es un Microscopio de Fuerza Atómica?

El microscopio de fuerza atómica (AFM) es un instrumento utilizado para visualizar la estructura superficial de una muestra a nivel nanométrico. Funciona detectando y escaneando la fuerza que actúa entre una sonda llamada cantilever y los átomos de la superficie de la muestra. El AFM se caracteriza por su capacidad para medir una amplia gama de objetos, no sólo muestras conductoras, sino también aislantes y muestras biológicas.

Usos del AFM

El AFM se utiliza principalmente en la industria con fines de inspección, ya que puede revelar irregularidades superficiales a nivel de nanoescala (1 nm = 10-9 m) a angstrom (0,1 nm).

Por ejemplo, se utiliza para medir la uniformidad y rugosidad del tratamiento superficial de sustratos semiconductores y para inspeccionar la corrosión y degradación del chapado de electrodos utilizando metales como el oro y el cobre. En aplicaciones de investigación, también se utiliza para observar de forma mínimamente invasiva reacciones y cambios estructurales en biomoléculas como las proteínas.

Existen diferentes modos de operación del AFM:

• Modo de contacto: En este modo, se manipula la superficie de la muestra mientras se mantiene una fuerza repulsiva constante entre el cantilever y la muestra mediante retroalimentación. Es el modo de medición más estándar en el AFM.
• Modo sin contacto/modo dinámico: En este modo, el cantilever se hace vibrar cerca de su frecuencia de resonancia. La amplitud de la vibración cambia a medida que la punta del cantilever se acerca a la muestra. Este cambio en la amplitud se utiliza para mantener constante la amplitud y obtener información sobre el desplazamiento en la dirección vertical.

Principios del AFM

El AFM se basa en la detección del desplazamiento de un cantilever debido a las fuerzas atómicas que actúan entre el cantilever y la superficie de la muestra. El método más común de detección del desplazamiento es mediante un fotodiodo que detecta el desplazamiento del cantilever.

Se irradia luz sobre el plano situado detrás del voladizo y se controla la luz reflejada. Cuando el voladizo es atraído hacia la superficie de la muestra por las fuerzas interatómicas, el ángulo de la luz reflejada cambia, lo que se detecta y se aplica retroalimentación para corregir de nuevo el ángulo del voladizo. El patrón de control en este momento se visualiza como la forma de las irregularidades de la superficie. Este método de detección se denomina método de palanca óptica.

El otro método utiliza un elemento piezoeléctrico para hacer vibrar el voladizo hacia arriba y hacia abajo y controla la amplitud, la fase y la frecuencia de esta vibración. La medición se realiza explorando el voladizo con retroalimentación para que éstas permanezcan constantes.

Otro método consiste en medir directamente la fuerza aplicada midiendo la flexión del voladizo. Esto se utiliza especialmente para observar muestras biológicas como las células, pero en este caso se utiliza para medir la localización de proteínas de membrana o la especificación mecánica de las células, en lugar de la medición de la topografía de la superficie.

Usos del AFM

Entre las fuerzas que pueden detectarse utilizando el AFM se incluyen las de atracción, repulsión, adhesión y enlace entre la punta terminal y la superficie del material. El AFM también se utiliza en el campo de la catálisis. A continuación se enumeran algunos ejemplos de aplicaciones.

• Observación atómica de zeolitas monocristalinas y minerales arcillosos estratificados: El AFM es utilizado para estudiar la estructura de superficies de zeolitas y minerales arcillosos a nivel atómico, permitiendo investigar propiedades y características de estos materiales.
• Observación de partículas de paladio en superficies de clivaje de mica: El AFM se utiliza para visualizar partículas de paladio depositadas sobre superficies de mica, las cuales pueden ser extremadamente lisas a nivel atómico. Esto permite estudiar y caracterizar catalizadores de paladio en detalle.
• Compatibilidad con diferentes entornos: El AFM se puede utilizar en una amplia variedad de entornos, como el aire y los líquidos. Esto brinda la capacidad de estudiar fenómenos de adsorción y procesos de reacción química en superficies en condiciones específicas. Por ejemplo, se pueden realizar mediciones de adsorción de compuestos orgánicos en superficies. Además, al modificar químicamente la punta, se pueden medir selectivamente diferentes fuerzas, lo que amplía las posibilidades de investigación.

Curvas de la Fuerza AFM

La curva de fuerza se se utilizan para medir las fuerzas de interacción, la cual se logra haciendo girar la punta, acercándola y alejándola repetidamente del material que se está midiendo. Este movimiento recíproco mide la curva de fuerza en función de la fuerza y la distancia entre la punta y la superficie del material.

La curva de fuerza puede no seguir la curva de fuerza original debido a la inestabilidad del voladizo, provocando la distorsión de la curva de fuerza real. Para evitar este problema, debe seleccionarse un cantilever adecuado para la orientación de la fuerza.

Las mediciones de curvas de fuerza en el aire miden las fuerzas de Van der Waals de contacto, así como las fuerzas de adhesión y menisco basadas en la tensión superficial. Las mediciones de curvas de fuerza se han aplicado en algunos casos a la evaluación del comportamiento ácido-base de superficies sólidas.

Diferencias entre AFM y STM

Aunque el AFM comparte algunos principios con el STM (Microscopio de Efecto Túnel), presenta diferencias significativas. El STM ofrece alta resolución atómica en vacío ultraalto, pero se ve limitado por la medición de materiales no conductores y la contaminación superficial de los materiales en el aire. En cambio, el AFM detecta la fuerza entre la sonda y el material, lo que permite medir materiales no conductores y realizar mediciones en diferentes entornos, incluyendo el aire.

¿Qué es una Tarjeta de Conversión AD?

Una tarjeta de conversión AD es un dispositivo que tiene la función de convertir señales analógicas en señales digitales.

Dado que todos los fenómenos del mundo natural se adquieren como señales analógicas, es necesario convertirlas en digitales mediante una placa de conversión AD cuando se realizan cálculos numéricos, procesamiento y control de señales digitales, etc. Las placas de conversión AD han salido al mercado con una gran variedad de interfaces en función de la aplicación incorporada.

Existen productos con interfaces como PCI-Express para PC integrados, FMC para conexión como tarjeta hija a otras placas y USB.

Usos de las Tarjetas de Conversión AD

Las tarjetas de conversión AD se utilizan principalmente para convertir señales analógicas adquiridas por diversos sensores en señales digitales que luego son procesadas por microcontroladores y otros dispositivos.

1. Medición y Supervisión

Las tarjetas de conversión AD se utilizan para convertir magnitudes físicas como la temperatura, la presión, la luz y el sonido en señales digitales. Esto permite adquirir, medir y monitorizar señales procedentes de sensores. Algunos ejemplos son el control de calidad de productos en fábricas y la vigilancia del medio ambiente.

2. Adquisición y Procesamiento de datos

Las tarjetas de conversión AD se utilizan para adquirir y procesar datos mediante la conversión de señales analógicas en señales digitales. Algunos ejemplos son la adquisición de señales de ECG en equipos médicos y el procesamiento de sonido.

3. Procesamiento de Señales

Las tarjetas de conversión AD se utilizan para procesar señales digitales. Algunos ejemplos son el filtrado de voz y el análisis de formas de onda.

Principio de las Tarjetas de Conversión AD

El principio básico de una tarjeta de conversión AD implica los siguientes pasos: muestreo, cuantificación y codificación.

1. Muestreo

La señal analógica, que es continua, se muestrea en periodos discretos. El periodo de muestreo se expresa mediante la frecuencia de muestreo (Fs), y su cálculo se basa en la fórmula Ts = 1/Fs, donde Ts es el periodo de muestreo.

2. Cuantificación

Los valores de amplitud obtenidos mediante el muestreo se aproximan a valores discretos para poder convertirlos en señales digitales. El error producido por este proceso se conoce como error de cuantificación y se calcula como la diferencia entre el valor muestreado y el valor cuantificado.

La cuantificación se consigue comparando la tensión de entrada con una tensión de referencia. Según el método de comparación, algunos métodos permiten una conversión de alta precisión y un muestreo de alta velocidad.

3. Codificación

Los valores discretos de amplitud aproximados por cuantificación se convierten en un código binario de 0s y 1s, lo que permite representar la señal de forma digital.

Tipos de Tarjetas de Conversión AD

Las tarjetas de conversión AD se pueden clasificar según el método de conversión AD utilizado. Los tres métodos principales son los siguientes:

1. Comparación Sucesiva

Este método de conversión AD compara la señal analógica con una tensión de referencia y determina los bits de la señal digital uno a uno. Tiene una resolución máxima de 18 bits y una frecuencia de muestreo máxima de aproximadamente 10 MHz. Se requiere un filtro antialiasing externo para su correcto funcionamiento.

2. Delta-sigma

Los métodos de conversión AD delta-sigma utilizan la tecnología de modulación delta-sigma para convertir las señales analógicas en señales digitales. Este método proporciona la resolución más alta, con una resolución máxima de unos 32 bits, pero la frecuencia de muestreo máxima es baja, alrededor de 1 MHz.

3. Canalización

Los métodos de conversión AD por canalización dividen la señal analógica en varias etapas en una estructura de canalización y las procesan en paralelo para conseguir una conversión de alta velocidad. Cada etapa convierte la señal analógica en digital y la pasa a la siguiente etapa. La frecuencia de muestreo máxima es de 1 GHz y la resolución máxima ronda los 16 bits. Sin embargo, este método puede tener un mayor costo debido a la complejidad de los circuitos involucrados.

Elementos para Elegir una Tarjeta de Conversión AD

1. Resolución

Es importante seleccionar una tarjeta de conversión AD con la resolución adecuada para cumplir con los requisitos de precisión necesarios en la aplicación. Esto dependerá del uso específico, como el control de realimentación, donde se requiere una alta precisión.

2. Periodo de Muestreo

Determine el periodo de muestreo en función de la gama de frecuencias de la señal objetivo. Teóricamente, se requiere un periodo de muestreo de dos veces el rango de frecuencia, pero en la práctica se dice que es 10 veces.

3. Número de Canales de Entrada

Existe una amplia gama de tarjetas de conversión AD, desde las que tienen un canal hasta las que tienen varios cientos de canales. Dependiendo del número de señales a medir, se debe seleccionar el número de canales de entrada necesarios.

4. Interfaces de Entrada/Salida

Las tarjetas de conversión AD suelen tener interfaces como USB, FMC o PCI Express. Debe seleccionarse la interfaz adecuada en función de la interfaz utilizada.

5. Software

Las tarjetas de conversión AD se suministran a veces con software de medición. Este software proporciona funciones como la adquisición, el procesamiento, la visualización y el almacenamiento de datos. Dependiendo de la finalidad de uso, es necesario comprobar si el software dispone de las funciones necesarias.

6. Coste

El costo de la tarjeta de conversión AD dependerá de factores como la precisión requerida, la frecuencia de muestreo y el número de canales de entrada. 

¿Qué es una Fuente de Alimentación Conmutada?

Una fuente de alimentación conmutada (SMPS, por sus siglas en inglés) es un tipo de fuente de energía que utiliza un circuito de conversión de energía altamente eficiente llamado regulador de conmutación.

En dispositivos electrónicos con circuitos integrados y microcontroladores, es necesario proporcionar una corriente continua estable con mínimas fluctuaciones de voltaje. Las fuentes de alimentación estabilizadas pueden ser lineales o conmutadas, pero las lineales han sido las más utilizadas tradicionalmente.

En el caso de las fuentes de alimentación lineales, el circuito es sencillo: una tensión alterna de 100 V se convierte en una tensión alterna constante, y la corriente alterna se rectifica utilizando la propiedad de los diodos de fluir corriente hacia delante pero no hacia atrás. A continuación, se suaviza mediante condensadores. Sin embargo, esto tenía la desventaja de que la fuente de alimentación no podía hacerse más pequeña o más eficiente.

Las fuentes de alimentación conmutadas han resuelto este problema. A diferencia de las fuentes lineales, las fuentes de alimentación conmutadas rectifican primero la corriente alterna de la red en una corriente continua y luego la convierten en corriente alterna pulsante mediante ciclos de encendido y apagado. Esta corriente pulsante se alimenta a un transformador de alta frecuencia. Las fuentes de alimentación conmutadas son más compactas y livianas, aunque sus circuitos son más complejos.

Usos de las Fuentes de Alimentación Conmutadas

Las fuentes de alimentación conmutadas presentan una serie de ventajas en comparación con las fuentes de alimentación lineales convencionales. Aunque su diseño y circuitos son más complejos, su principal beneficio radica en su alta compactabilidad gracias al uso de circuitos integrados en los estabilizadores. Al no requerir un transformador de potencia grande y pesado, como ocurre en las fuentes de alimentación lineales, las fuentes de alimentación conmutadas pueden fabricarse en tamaños más pequeños y ligeros.

Esta compacidad y ligereza las hace ideales para aplicaciones como adaptadores de corriente para teléfonos móviles y dispositivos electrónicos portátiles, como computadoras y tabletas. Además, en los últimos años se ha logrado una mayor miniaturización mediante el uso de dispositivos de nitruro de galio (GaN) de alta potencia y eficiencia en lugar de los dispositivos de silicio convencionales. Esta tecnología ha permitido la fabricación de adaptadores de corriente aún más pequeños y eficientes.

Las fuentes de alimentación conmutadas también ofrecen ventajas en términos de eficiencia energética y capacidad de regulación de voltaje. Su diseño permite una mayor eficiencia en la conversión de energía, lo que se traduce en un menor consumo de energía y una menor generación de calor. Además, su capacidad para regular el voltaje de salida de manera precisa y estable las hace adecuadas para su uso en una amplia gama de dispositivos electrónicos sensibles a la tensión, proporcionando un suministro de energía confiable y constante.

Principio de las Fuentes de Alimentación Conmutadas

El principio de funcionamiento de las fuentes de alimentación conmutadas es opuesto al de las fuentes de alimentación lineales convencionales. En lugar de utilizar un transformador para convertir la corriente comercial en tensión y luego rectificarla, las fuentes de alimentación conmutadas rectifican primero la corriente alterna en corriente continua y luego la convierten en corriente alterna pulsante a través de la conmutación rápida de elementos semiconductores como transistores y MOS FET. Esta corriente pulsante se introduce en un transformador de alta frecuencia.

Existen varios métodos de control para las fuentes de alimentación conmutadas, de los cuales el PWM (modulación por ancho de pulsos) es un ejemplo típico. Se trata de un método para estabilizar la tensión ajustando el tiempo de conexión y desconexión del ciclo de conmutación, es decir, la anchura de la onda de impulsos, para que el área de cada impulso sea la misma. Las fuentes de alimentación conmutadas también se caracterizan por una mayor eficiencia, ya que la salida se puede ajustar encendiendo y apagando.

Además, los pulsos de las fuentes de alimentación conmutadas tienen una frecuencia alta, de decenas de kHz a varios cientos de kHz, por lo que el transformador puede ser pequeño y ligero. Sin embargo, las altas frecuencias aumentan las pérdidas en el núcleo de hierro, por lo que se utilizan núcleos de ferrita. Esto aumenta la eficiencia de la fuente de alimentación y ahorra energía.

El núcleo de ferrita está unido a una varilla de un material llamado ferrita que envuelve el cable, el cual absorbe el campo magnético generado por la corriente de ruido de alta frecuencia que circula por el cable y lo convierte en calor, reduciendo así el ruido.

El punto débil de las fuentes de alimentación conmutadas es la generación de ruido debido a la conmutación a alta velocidad, que se espera reducir con la tecnología de ferrita.

Más Información sobre las Fuentes de Alimentación Conmutadas

1. Frecuencia de las Fuentes de Alimentación Conmutadas

Las fuentes de alimentación conmutadas convierten la tensión de salida en un valor de tensión especificado ajustando el tiempo ON/OFF con una operación de conmutación mediante elementos semiconductores. La frecuencia de la señal que controla esta conmutación ON/OFF se denomina “frecuencia de conmutación”. 

2. Utilización Frecuente de una Tensión de 24 V

En los productos eléctricos que utilizan fuentes de alimentación conmutadas, la tensión de salida necesaria para la fuente de alimentación suele ser de 24 V CC. La razón es, según diversas teorías, que los circuitos de control requieren esa tensión.

En el pasado, la CC se alimentaba a menudo con pilas, por lo que se estableció que la tensión fuera un múltiplo integral de la celda de 1,5 V de una pila seca. En dispositivos más pequeños, también se utilizan de la misma forma 6 V, 9 V, 12 V, etc., pero también son múltiplos enteros de 1,5.

Antes de que los circuitos de control utilizados en la automatización de fábricas fueran sustituidos por PLC (controladores programables), los circuitos consistían en relés electromagnéticos y la tensión se utilizaba para encender los relés. Como vestigio de ello, hoy en día se sigue utilizando a menudo la tensión de 24 V. También hay otras razones para utilizar 24 V CC, como su resistencia a entornos ruidosos.

3. Ruido en Fuentes de Alimentación Conmutadas

Las fuentes de alimentación conmutadas utilizan elementos de conmutación para activar y desactivar la corriente a alta velocidad, por lo que es inevitable que se genere ruido de alta frecuencia. La historia del desarrollo de las fuentes de alimentación conmutadas ha sido la del aumento de la eficiencia y, al mismo tiempo, la de las contramedidas del ruido como un imperativo. Las fuentes de alimentación conmutadas modernas están equipadas con diversas medidas para contrarrestar el ruido.

Las fuentes de alimentación conmutadas son en sí mismas fuentes de ruido. El ruido no sólo se añade a la línea de alimentación de salida, sino que también se convierte en una onda electromagnética que afecta a los equipos electrónicos.

Algunas de las técnicas utilizadas para reducir el ruido incluyen:

• Reflexión: utilización de inductores y condensadores como filtros para evitar que se transmitan los componentes de ruido.
• Absorción: absorber el ruido con núcleos de ferrita y convertirlo en calor u otro tipo de energía.
• Derivación: deriva el ruido a tierra mediante condensadores.
• Blindaje: los componentes de ruido radiado se dejan caer a tierra con una carcasa metálica o se absorben con un material de ferrita u otro material absorbente de ondas de radio.

4 Ejemplos detallados de Supresión de Ruido en Fuentes de Alimentación Conmutadas

Uno de los tipos de ruido más comúnmente tratados es el ruido en modo común y el ruido diferencial.

Ruido en Modo Común
Se trata del ruido que se filtra a través de la capacitancia parásita generada entre la placa de circuitos de la fuente de alimentación conmutada y la carcasa del dispositivo, y vuelve al lado de la fuente de alimentación a través de la GND (masa) como una ruta de bucle. Se denomina así porque la dirección de la corriente de ruido en los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación es la misma para cada uno de ellos.

Ruido Diferencial
En este caso, el ruido de corriente de una fuente de ruido que entra en el circuito de la fuente de alimentación conmutada en serie con la línea de alimentación y vuelve al lado de la fuente de alimentación a través de la línea de alimentación. Como su nombre indica, la dirección de cada corriente de ruido en los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación es opuesta y también se denomina ruido en modo normal.

En general, el ruido en modo común irradia más que el ruido en modo normal, pero ambos deben contrarrestarse si se supera el nivel de ruido permitido. El primer método consiste en acortar la longitud del cable del trayecto o utilizar hilos trenzados.

Para contrarrestarlo en toda su extensión, hay que añadir filtros de ruido. Las bobinas de choque son eficaces contra el ruido de modo común. También se utilizan condensadores de derivación a tierra, conocidos como passcons. La supresión del ruido diferencial se consigue conectando condensadores entre líneas de alimentación que fluyen en direcciones opuestas.