¿Qué son y para qué sirven las fuentes bidireccionales?
En pocas palabras podemos decir que las fuentes bidireccionales son fuentes de alimentación capaces de proveer energía (como una fuente de alimentación convencional) pero también son capaces de recibir energía como si fueran una carga (funcionando de la misma manera que una carga electrónica).
Es decir, una fuente bidireccional de DC de 20KW de 65V y 385A es capaz de alimentar circuitos suministrando a la carga 65 Voltios y 385 amperios de manera continua, pero también, en caso de ser necesario, puede funcionar como una carga recibiendo un voltaje y una corriente similar a la que es capaz de suministrar. Estas fuentes bidireccionales también se les conoce como fuentes de 2 cuadrantes.
También existen fuentes de AC bidireccionales, pero por tratarse de corriente alterna estas fuentes normalmente se conocen como fuentes de 4 cuadrantes. Sin embargo, esta nota de aplicación sólo abarcará las fuentes bidireccionales de DC.
Las fuentes bidireccionales de DC de alta potencia como las fuentes de Regatron normalmente son fuentes regenerativas. Una fuente regenerativa es una fuente que al ser utilizada como carga regresa la energía que está recibiendo a la red eléctrica. Esto es muy conveniente porque se recupera la energía, no es necesario un gran tamaño ya que en lugar de disipar toda la potencia esta se reutiliza.
Existen una gran cantidad de aplicaciones para las fuentes bidireccionales de DC, algunas de estas aplicaciones son:
- Prueba de dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica de alta potencia como baterías, súper capacitores, etc.
- Prueba y operación de unidades que se pueden frenar como máquinas o masas centrífugas
- Prueba de unidades de posicionamiento rápido y unidades de almacenamiento automatizadas
- Prueba de drivers de ascensores y escaleras
- Pruebas de producción de baterías con ciclos definidos de carga y descarga
- Prueba de condiciones límite de baterías
- Investigación en energías renovables
- Prueba y operación de corriente controlada de elementos reactivos
- Operación y prueba de inductores o bobinas magnéticas de alta inductividad
Un ejemplo: Prueba de baterías.
Para realizar la carga y la descarga de la batería sólo es necesario un equipo que pueda realizar el ciclo completo de manera programada, de esta manera evitamos el conectar y desconectar la batería a la fuente de carga y al circuito de descarga. Esto también nos ahorra espacio y detalles de calentamiento ya que los bancos de resistencia como carga no serán necesarios.
Otra aplicación es para la simulación de una batería para alimentar equipos de potencia. Muchas veces se debe verificar que los sistemas funcionen con todos los comportamientos posibles de una batería como por ejemplo el envejecimiento, los cambios de temperatura, los valores distintos de resistencia interna etc. Pero también, en un diseño integral, es necesario validar la forma en la que la batería va a ser recargada, por ejemplo en un automóvil verificar si la batería podrá alimentar a los sistemas del automóvil y si el alternador del mismo automóvil es capaz de recargar de manera adecuada a la batería.
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