¿Qué son los Conmutadores de Potencia?
Un conmutador de potencia es un elemento de conmutación (dispositivo) que proporciona una conexión eléctrica de potencia o tierra a una carga.
Existen dos tipos principales: los de CI, que consisten en circuitos electrónicos que utilizan MOSFET, etc. sobre sustratos de Si, y los interruptores mecánicos de contacto.
El término conmutador de potencia abarca una amplia gama de aplicaciones, desde conmutadores mecánicos de carga con estructuras sencillas pero de muy diversos tipos, hasta conmutadores de potencia inteligentes utilizados en circuitos integrados de gestión de potencia.
Usos de los Conmutadores de Potencia
Esta sección trata sobre los usos de los interruptores de carga mecánicos.
Los interruptores mecánicos se utilizan principalmente en aplicaciones de conmutación en las que se accionan mediante el tacto humano. En concreto, son componentes indispensables para el funcionamiento de máquinas cotidianas e industriales como máquinas herramienta, robots industriales, electrodomésticos, equipos de iluminación, automóviles y ordenadores personales.
Existe una gran variedad de estructuras de interruptores, como los pulsadores, los de palanca, los deslizantes, los de balancín, los de láminas, los giratorios y los táctiles. Entre ellos, los interruptores de palanca y giratorios se utilizan no sólo para encender y apagar, sino también para conmutar circuitos y niveles de potencia. Los interruptores táctiles se utilizan principalmente en aplicaciones de teclado de PC.
Principio de los Conmutadores de Potencia
El principio básico de los conmutadores de potencia es conmutar físicamente los puntos de contacto de la conexión del circuito eléctrico mediante operación humana, encendiendo o apagando transistores como los MOSFET en el caso de los circuitos integrados, o conmutando los contactos de la conexión del circuito eléctrico en el caso de los interruptores mecánicos. El circuito eléctrico se conecta o desconecta mediante el movimiento de los contactos de los electrodos, que entran en contacto o se alejan de los contactos fijos.
El término técnico para los interruptores es tiro (Throw) polo (Pole). El primero se refiere al número de vías de control que el interruptor puede controlar, mientras que el segundo se refiere al número de circuitos que el interruptor puede controlar simultáneamente. Por ejemplo, un interruptor de dos polos y dos tiros se denomina interruptor de dos polos y dos tiros, o DPDT para abreviar. El formato de interruptor más sencillo es el SPST.
En el caso del tipo pulsador, es importante distinguir entre normalmente ABIERTO y normalmente CERRADO. La diferencia es si el interruptor está CERRADO o ABIERTO cuando se pulsa.
En el caso de los conmutadores de potencia, debe prestarse especial atención a sus especificaciones de potencia máxima. Dado que en los interruptores existe una resistencia de contacto, aunque sea mínima, una corriente superior a la nominal cuando está en ON puede provocar la fusión de los contactos metálicos debido a la generación de calor. En el caso de la tensión, existe el riesgo de dañar el interruptor debido a la formación de arcos si se aplica una sobretensión superior a la tensión soportada, especialmente en OFF. Las condiciones que deben tenerse en cuenta también dependen de los fenómenos transitorios en las condiciones de carga del circuito del interruptor y del tamaño del interruptor utilizado.
La corriente y la tensión al conmutador de potencia se especifican para diferentes propósitos en las especificaciones de capacidad y, al considerar las capacidades máximas, también se debe tener cuidado en cuanto a si la polarización es de corriente continua o alterna, y las condiciones de carga.