{"id":1518,"date":"2020-10-20T22:24:31","date_gmt":"2020-10-20T20:24:31","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fawno.com\/?p=1518"},"modified":"2022-02-18T23:50:26","modified_gmt":"2022-02-18T22:50:26","slug":"","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/2020\/10\/20\/analisis-fuente-de-alimentacion-conmutada-zk-4kx\/","title":{"rendered":"","raw":""},"content":{"rendered":"","protected":false,"raw":""},"excerpt":{"rendered":"","protected":false,"raw":""},"author":1,"featured_media":1520,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_coblocks_attr":"","_coblocks_dimensions":"","_coblocks_responsive_height":"","_coblocks_accordion_ie_support":"","_editorskit_title_hidden":false,"_editorskit_reading_time":5,"_editorskit_typography_data":[],"_editorskit_blocks_typography":"","_editorskit_is_block_options_detached":false,"_editorskit_block_options_position":"{}","_es_post_content":"\n

Todo electr\u00f3nico necesita en su equipo de laboratorio una fuente de alimentaci\u00f3n<\/a> (FA). Es t\u00edpico al principio que dicha fuente sea un proyecto DIY de una fuente de tipo lineal. Hoy os contar\u00e9 de una FA conmutada econ\u00f3mica y porqu\u00e9 creo que una fuente de laboratorio conmutada es una muy buena idea.<\/p>\n\n\n\n

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Mi fuente de laboratorio port\u00e1til<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Para las pruebas de mi anterior an\u00e1lisis<\/a> necesitaba una fuente de alimentaci\u00f3n estable y precisa, pero sobre todo estable. Mi vieja fuente de laboratorio era una fuente lineal que regulaba con potenci\u00f3metros. Me hubiera servido, pero la regulaci\u00f3n a tensiones concretas era p\u00e9sima por culpa de los potenci\u00f3metros.<\/p>\n\n\n\n

Tocaba buscar una alternativa: \u00bfmejorar mi vieja fuente?, \u00bfrehacer una nueva aprovechando material de la vieja?, \u00bfcomprar una nueva?... al final me decant\u00e9 por comprar una fuente de alimentaci\u00f3n conmutada de tipo Buck Boost econ\u00f3mica y la ganadora fue la ZK-4KX que os presento aqu\u00ed.<\/p>\n\n\n\n

La ZK-4KX es una fuente de alimentaci\u00f3n conmutada capaz de aumentar (Boost) o disminuir (Buck) la tensi\u00f3n de entrada a los valores requeridos. La selecci\u00f3n de la tensi\u00f3n de salida se realiza con un encoder rotativo<\/a> y un display digital. Tambi\u00e9n permite seleccionar el l\u00edmite de corriente as\u00ed como una potencia m\u00e1xima de salida para evitar da\u00f1os a la fuente.<\/p>\n\n\n\n

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De tama\u00f1o y peso reducidos la hacen ideal como fuente de laboratorio port\u00e1til<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Desde unos 7\u20ac puedes hacerte con el convertidor CC-CC. Necesitas para hacerla funcionar una tensi\u00f3n continua de entre escasos 5 V hasta unos 30 V, una fuente de alimentaci\u00f3n de un port\u00e1til puede hacernos perfectamente el servicio.<\/p>\n\n\n\n

Podemos regular la tensi\u00f3n de salida desde 0.5 V hasta 30 V y la corriente de salida m\u00e1xima es de 4 A, siempre que estemos en una potencia de salida m\u00e1xima de entre 35 W (sin refrigeraci\u00f3n extra) hasta 50 W (con refrigeraci\u00f3n forzada).<\/p>\n\n\n\n

El display nos muestra la tensi\u00f3n de salida con resoluci\u00f3n de cent\u00e9simas de voltio y la corriente con una resoluci\u00f3n de un miliamperio. En dicho display tambi\u00e9n podemos ver la tensi\u00f3n de entrada, la potencia de salida, los Ah entregados en la salida (si se usa como cargador de bater\u00edas), la temperatura de MOSFET <\/a>de salida y no se si se me olvida algo.<\/p>\n\n\n\n

Para seleccionar la tensi\u00f3n de salida requerida podemos mover el encoder, con lo que aumentaremos o disminuiremos la tensi\u00f3n seg\u00fan lo giremos a derechas o viceversa. Pero como por defecto mueve cent\u00e9sima a cent\u00e9sima en una vuelta apenas habremos incrementado la tensi\u00f3n de salida en 0.20 V, y como queramos subir de los 0.5 V a 30 V vamos a tardar un rato.<\/p>\n\n\n\n

Podemos entonces entrar en el modo de selecci\u00f3n de tensi\u00f3n\/corriente de salida. En dicho modo seleccionamos presionando el encoder el d\u00edgito de la tensi\u00f3n que queremos cambiar, de esta forma podemos aumentar en d\u00e9cimas de voltio, voltios o decenas de voltio r\u00e1pidamente. Tambi\u00e9n podremos seleccionar el l\u00edmite de corriente que entregar\u00e1 la fuente. Muy \u00fatil para evitar quemar la carga por accidente.<\/p>\n\n\n\n

En el modo de configuraci\u00f3n podemos calibrar el display, de forma que nos de una lectura m\u00e1s precisa de la tensi\u00f3n y corrientes de salida. Otros par\u00e1metros que podemos controlar son: la tensi\u00f3n m\u00e1xima, la corriente m\u00e1xima y la potencia m\u00e1xima. Estos son los principales, pero hay hasta 14 par\u00e1metros configurables.<\/p>\n\n\n\n

La precisi\u00f3n del display es aceptable, el m\u00e1ximo error entre la lectura del display y la tensi\u00f3n entregada es de una d\u00e9cima de voltio. La precisi\u00f3n es m\u00e1xima en un rango de unos pocos voltios alrededor del punto de calibraci\u00f3n. Si calibramos a 12 V, el m\u00ednimo que podemos calibrar, podemos estar seguros que entre 10 V y 14 V la tensi\u00f3n de salida ser\u00e1 cent\u00e9sima arriba o abajo la mostrada en el display. La calibraci\u00f3n de corriente funciona parecido con un m\u00ednimo de 1 A como punto de calibraci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

La divergencia entre el display y la tensi\u00f3n\/corriente de salida no es un problema, pues cuando necesitemos medidas precisas siempre debemos recurrir a un buen mult\u00edmetro.<\/p>\n\n\n\n

El ruido de salida es imperceptible, al menos est\u00e1 fuera del alcance de lo que puedo medir con los instrumentos que tengo. La fuente conmuta a 180 kHz, por lo que resulta inaudible.<\/p>\n\n\n\n

La estabilidad es muy buena. He tenido la oportunidad de probar el limitador de corriente, funcionando perfectamente en todo el rango, si bien la precisi\u00f3n es p\u00e9sima por debajo de los 200 mA, siendo buena a partir de unos 500 mA. En este sentido sale a cuenta configurar un l\u00edmite de corriente de 10mA, cortocircuitar la salida con un amper\u00edmetro (mult\u00edmetro en modo miliamper\u00edmetro) e incrementar el l\u00edmite de corriente hasta que el amper\u00edmetro marque el valor deseado.<\/p>\n\n\n\n

La protecci\u00f3n de sobre carga (la limitaci\u00f3n de potencia m\u00e1xima de salida) es inmediata: se apaga la fuente de alimentaci\u00f3n, obligando a desconectar la alimentaci\u00f3n de la misma para volver a encenderla.<\/p>\n\n\n\n

El radiador del MOSFET de conmutaci\u00f3n y de los diodos rectificadores de la salida es un tanto exiguo. Adem\u00e1s la forma de sujeci\u00f3n no es optima, quedando inclinado con respecto a la superficie de los elementos que pretende refrigerar. Para mejorar este aspecto retir\u00e9 el radiador de serie y coloqu\u00e9 uno m\u00e1s grande (no mucho m\u00e1s por las limitaciones de espacio de la caja en la que lo instal\u00e9) y coloqu\u00e9 un Thermal Pad<\/em> de 1 mm de espesor entre el radiador y el MOSFET y los diodos, de esta forma el pad t\u00e9rmico hace que el contacto entre los elementos a disipar y el radiador tengan el mejor contacto posible absorbiendo todas las irregularidades de alturas y ayudando a transmitir el calor al radiador.<\/p>\n\n\n\n

Esta es la mayor pega que tiene esta fuente de alimentaci\u00f3n si quieres utilizarla al limite de su potencia por periodos prolongados.<\/p>\n\n\n\n

Al final busqu\u00e9 una caja de aluminio en la meter la fuente y termin\u00e9 comprando una apenas un poco m\u00e1s grande que la propia fuente (100x65x50 mm), le puse un conector DC para ponerle cualquier fuente de port\u00e1til con conector DC de 5.5x2.1 mm y unos terminales de salida.<\/p>\n\n\n\n

Calculo que por algo menos de 20\u20ac se puede comprar todo lo necesario para dejar la fuente como la tengo, yo me he ahorrado un buen pellizco porque algunas cosas ya las ten\u00eda en stock<\/em>. N\u00f3tese la iron\u00eda de llamar stock a las piezas reutilizadas o sobrantes de otros proyectos. El radiador, por ejemplo, es el disipador del chipset de unas placas madre estropeadas del curro.<\/p>\n\n\n\n

La experiencia ha sido muy buena, de hecho me he planteado hacerme una fuente de laboratorio m\u00e1s potente (hasta 20 A) tambi\u00e9n con un Buck Boost. Esta vez ser\u00e1 un modulo controlado por dos potenci\u00f3metros, para los que utilizar\u00e9 potenci\u00f3metros multivuelta (10 vueltas para llevarlos de extremo a extremo).<\/p>\n\n\n\n

Siempre he tenido cierta reticencia respecto a las fuentes de alimentaci\u00f3n conmutadas como fuentes de laboratorio. Pero se deb\u00eda a que yo conozco muy bien las fuentes lineales y no ten\u00eda experiencia con las conmutadas. Hoy en d\u00eda la inmensa mayor\u00eda de fuentes de laboratorio con una gran excursi\u00f3n de tensi\u00f3n y corriente de salida son de tipo conmutado por su mayor eficiencia energ\u00e9tica y menor peso y tama\u00f1o.<\/p>\n\n\n\n

En un futuro hablar\u00e9 de ambos tipos de fuentes de alimentaci\u00f3n y os contar\u00e9 como ha terminado mi proyecto de fuente de alimentaci\u00f3n de alta corriente<\/a>.<\/p>\n","_es_post_name":"analisis-fuente-de-alimentacion-conmutada-zk-4kx","_es_post_excerpt":"","_es_post_title":"An\u00e1lisis: Fuente de Alimentaci\u00f3n Conmutada ZK-4KX","_en_post_content":"","_en_post_name":"","_en_post_excerpt":"","_en_post_title":"","edit_language":"en","footnotes":""},"categories":[123,62],"tags":[124,59,127,126,125],"ninja_gutenberg_blocks_featured_media_urls":{"thumbnail":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-150x150.jpg",150,150,true],"ninja_gutenberg_blocks_landscape_large":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-1200x800.jpg",1200,800,true],"ninja_gutenberg_blocks_portrait_large":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-1200x1800.jpg",1200,1800,true],"ninja_gutenberg_blocks_square_large":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-1200x1200.jpg",1200,1200,true],"ninja_gutenberg_blocks_landscape":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-600x400.jpg",600,400,true],"ninja_gutenberg_blocks_portrait":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-600x900.jpg",600,900,true],"ninja_gutenberg_blocks_square":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-600x600.jpg",600,600,true],"full":["https:\/\/lab.fawno.com\/wp-content\/uploads\/2020\/10\/20201020_202100-edited-scaled.jpg",2560,1920,false]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1518"}],"collection":[{"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1518"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1518\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1615,"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1518\/revisions\/1615"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1520"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1518"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1518"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lab.fawno.com\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1518"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}