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Aplicaciones de las Baterias de Plomo Acido

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Las baterias o acumuladores de Plomo Acido pueden clasificarse de acuerdo a la aplicación para las cual se encuentra destinada.

Tipos de Baterías Según su Aplicación

En este tipo de clasificación tendremos:

Baterías Automotrices

Destinadas al arranque de automotores. Tienen que ser capaces de descargar el máximo de corriente posible en un corto espacio de tiempo manteniendo un alto voltaje. Tienen que ser capaces de aguantar muchas descargas incluso con cambios fuertes de temperatura. El peso, el diseño y la forma son también características determinantes.

Para poder cumplir su tarea principal que es arrancar un motor, se necesita mucha energía en un periodo corto de tiempo. Las baterías de arranque tienen generalmente una baja resistencia interna.

Esto puede lograrse con una gran área de superficie de electrodo, un pequeño espacio entre placas y unas conexiones “heavy-duty” (resistentes a duros servicios) entre celdas.

Funciones de la batería automotriz.

  • Proporcionar energía al motor (“burro”) de arranque, el sistema de inyección y el sistema de ignición, para encender el motor.
  • Ofrecer energía adicional cuando la demanda eléctrica del vehículo excede la que puede proporcionar el alternador.
  • Proteger el sistema eléctrico, estabilizando la tensión y compensando o reduciendo las variaciones que pu-dieran ocurrir dentro del sistema.

Baterías de Tracción

Es una batería que ha sido diseñada para soportar un alto ciclado. Es decir una gran secuencia de descargas, seguidas de las correspondientes recargas. Obsérvese que, una batería para uso estacionario, tendrá conectado un cargador (que, a su vez estará conectado a la red pública de alterna) por lo cual su descarga será muy baja. En cambio, una batería que alimenta un vehículo eléctrico, como un autoelevador eléctrico, todos los días tendrá un ciclo de descarga, mientras la máquina se encuentra trabajando, a lo que seguirá una carga durante el tiempo en que el operador descansa. Es decir, las baterías de tracción están sujetas a una constante y relativamente pequeña descarga, durante largos periodos de tiempo, lo que supone un alto grado de descarga. Hay que procurar recargarlas, preferiblemente de 8 a 16 horas cada día antes de que se vuelvan a descargar.

Se utilizan para entregar energía utilizada directamente para dar movimiento a un equipo, como ser un autoelevador eléctrico, una locomotora de minas, un carro de golf, etc.

Las baterías de tracción tienen electrodos muy gruesos con rejillas pesadas y un exceso de material activo.

Baterías para Energía Solar y Eólica

Almacenan energía eléctrica como resultado de la transformación de la energía solar o eólica.

Baterías Estacionarias

Para usos en comunicaciones, señalamientos, alarmas, iluminación, accionamiento, etc. Las baterías estacionarias están constantemente siendo cargadas y se debe tener cuidado de evitar que se sequen.

Se mantienen permanentemente cargadas mediante un rectificador auto-regulado. Este rectificador puede, también, alimentar a un consumo, como en el caso de las centrales telefónicas, o a otro equipo de conversión de energía, como en el caso de las UPS. En los sistemas de iluminación de emergencia, en cambio, el rectificador sólo alimenta a la batería. En cualquier caso, lo importante es que la batería se descarga con muy poca frecuencia y el rectificador debe recargarla, luego de una descarga, y mantenerla perfectamente cargada, compensando la auto-descarga interna. El Electrolito y el material de la rejilla del electrodo están diseñados de forma que se minimice la corrosión.

¿Qué tipos de baterías se usan?

Las baterías para aplicaciones estacionarias pueden ser de cualquier tecnología. No obstante, en el caso de optarse por Electrolito Líquido, se recomienda que las rejillas sean con aleación de Plomo-Calcio para que la reposición de agua destilada sea poco frecuente. Las placas pueden ser tanto planas como tubulares. Sin embargo, dado que el uso estacionario supone una baja frecuencia de descarga, las baterías de placas planas son las más convenientes por un tema de costo. Y la combinación ideal sería placas planas y Electrolito Absorbido dado que el costo es bajo y el mantenimiento muy reducido.

Baterías para U.P.S.

Para altas corrientes instantáneas o descargas menores de 60 minutos.

Con todo lo dicho anteriormente, nos damos cuenta, luego de esta reducida introducción, que para cada aplicación y condición de uso existe una batería adecuada.

Más Información sobre las Baterías de Plomo Ácido

¿Que Aplicaciones tiene una Bateria de Electrolito Absorbido?

Las principales aplicaciones de las baterias de electrolito absorbido son:

  • centrales telefónicas fijas
  • celdas de telefonía celular
  • servicios auxiliares en subestaciones transformadoras
  • UPS (Sistemas ininterrumpidos de energía)
  • iluminación de emergencia

Todas ellas de tipo estacionario y algunas de tracción eléctrica, como sillas de ruedas y carros de golf.

Más Información sobre las Baterías de Plomo Ácido

¿Que es un dB?. El Decibel: Definicion y Aplicacion

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Planteado en principio como “magnitud de relación” de parámetros (tensión, corriente, potencia, densidad de flujo, ruido, etc), puede utilizarse como “magnitud de medida” cuando a uno de los parámetros de referencia se le asigna un valor unitario o un valor constante.

Se define al decibel (dB) como “la unidad utilizada para expresar la magnitud de una modificación en un nivel sonoro o señal física, eléctrica o electromagnética“.

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[DVD] 1º Congreso Virtual sobre Microcontroladores

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Los que participamos en este congreso como ponentes o asistentes, estuvimos esperando este momento, se libero para la descarga gratuita el DVD oficial del 1º Congreso Virtual sobre Microcontroladores y sus Aplicaciones.

Para los ajenos al tema, el congreso fue organizado por la cátedra de Técnicas Digitales de la UTN FRP y se llevo a cabo hace un par de meses, auspiciado por numerosas empresas como Microchip, Freescale, Atmel, Rabbit, ARM y avalado por otras universidades: Universidad Autónoma de Ente Rios, Universidad Abierta Interamericana, FICH – UNL y obviamente por la UTN.

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Fuentes Lineales vs Fuentes Conmutadas

fuente-conmutada

La elección del uso de una fuente de alimentación conmutada, o una fuente lineal en un diseño particular está basada en las necesidades de la aplicación. Ambos tipos de fuentes de alimentación tienen sus ventajas y desventajas.

Fuentes Lineales

La fuente lineal ofrece al diseñador tres ventajas principales:

  • Simplicidad de diseño.
  • Operación suave y capacidad de manejar cargas. Bajo ruido de salida y una respuesta dinámica muy rápida.
  • Para potencias menores a 10W, el costo de los componentes es mucho menor que el de las fuentes conmutadas.

Las desventajas del regulador lineal es su límite de aplicación. Sólo pueden ser reductores de tensión, lo que significa que se necesitará una caída de tensión aceptable para poder controlar la polarización de la etapa de potencia lineal y la regulación en la línea. En aplicaciones de línea de 50Hz, deberán utilizarse transformadores de linea adicionales de gran volumen, condicionando su versatilidad y practicidad.

Segundo, cada regulador lineal puede tener sólo una salida. Por esto, para cada salida regulada adicional necesaria, deberá incrementarse el circuito de potencia.

Tercero, y quizas el más importante es su eficiencia. En aplicaciones normales, los reguladores lineales tienen una eficiencia del 30 al 60%. Esto significa que por cada Watt los costos se irán incrementando. Esta pérdida llamada “headroom loss“, ocurre en el transistor de paso y, desafortunadamente es necesaria para polarizar la etapa de potencia y para cumplir con las especificaciones de regulación de línea, cuando la mayoría del tiempo el regulador no funcionará en esas condiciones.

Fuentes Conmutadas

Las fuentes conmutadas tienen las siguientes ventajas:

  • La eficiencia de las fuentes conmutadas está comprendida entre el 68 y el 90%. Esto hace reducir el costo de los dispositivos de potencia. Además, los dispositivos de potencia funcionan en el régimen de corte y saturación, haciendo el uso más eficiente de un dispositivo de potencia.
  • Debido a que la tensión de entrada es conmutada en un forma de alterna y ubicada en un elemento magnético, se puede variar la relación de transformación pudiendo funcionar como reductor, elevador, o inversor de tensión con múltiples salidas.
  • No es necesario el uso del transformador de línea, ya que el elemento magnético de transferencia de energía lo puede reemplazar, funcionando no en 50/60 Hz, sino en alta frecuencia de conmutación, reduciendo el tamaño del transformador y en consecuencia, de la fuente; reduciendo el peso, y el coste.

Un transformador de energía de 50/60 Hz tiene un volumen efectivo significativamente mayor que uno aplicado en una fuente conmutada, cuya frecuencia es típicamente mayor que 15 kHz.

La desventajas de las fuentes conmutadas es su diseño más elaborado. Un diseño de una fuente conmutada puede llevar varias semanas o meses de desarrollo y puesta a punto, dependiendo de los requerimientos.

Segundo, el ruido es mayor que el de las fuentes lineales. En la salida y entrada, radia interferencia electromagnética y de radiofrecuencia. Esto puede dificultar el control y no deberá ser ignorado durante la fase de diseño. Por éste motivo se deberán agregar de protección, de arranque suave, y filtros de línea adicionales como etapas previas.

Tercero, la fuente conmutada toma proporciones de energía de la entrada en pulsos de tiempos limitados para transferirlo a la salida en otras condiciones de corriente y tensión, por lo que le llevará mayor tiempo de restablecimiento al circuito para soportar variaciones en la entrada. Esto se llama “respuesta transitoria en el tiempo“. Para compensar este funcionamiento lento, los capacitores de filtro de salida se deberán incrementar para almacenar la energía necesaria por la carga durante el tiempo en que la fuente conmutada se está ajustando.

Generalmente, la industria está optando por el uso de fuentes conmutadas en la mayoría de las aplicaciones. En baja potencia, donde es necesario una mejor característica de rizado se está optando por insertar una fuente lineal en serie con la fuente conmutada.