¿Qué es la corriente de irrupción?
Aunque la corriente de irrupción tiene un valor de corriente de pico, el término "corriente de irrupción" se utiliza comúnmente para describir la corriente que se requiere para energizar un dispositivo o producto alimentado por CA cuando se le aplica tensión y potencia por primera vez. Esto es especialmente cierto para cargas inductivas como transformadores, inductores y motores eléctricos. También se aplica a las fuentes de alimentación de CA/CC que utilizan una etapa de entrada de rectificador/condensador simple. Estas corrientes iniciales pueden aumentar y ser bastante superiores a la corriente de funcionamiento normal o lo que se denomina corriente de "estado estacionario". En la Figura 1 se muestra un ejemplo de corriente de arranque de un motor eléctrico. En ella se muestra la corriente de pico del primer semiciclo, cercana a los 30 amperios, y que decae en los semiciclos siguientes a medida que el motor se pone en marcha.
Un ejemplo diferente de corriente de irrupción es una etapa de entrada CA/CC que utiliza un circuito de condensador y rectificador en el que el condensador debe cargarse hasta su tensión nominal, como se muestra en la Figura 2. En ambos casos, es evidente que la corriente de irrupción es considerablemente mayor que la corriente de estado estacionario. En ambos casos, es evidente que la corriente de irrupción es considerablemente mayor que la corriente de estado estacionario.
La corriente de pico se aplica a corrientes de irrupción o estacionarias
Por otro lado, la corriente de pico se aplica a todas las corrientes de CA, ya sean de irrupción o estacionarias. Una forma de onda de corriente alterna tiene un valor eficaz que representa la corriente efectiva o equivalente de CC, pero también tiene un valor de pico, tanto positivo como negativo, donde la corriente alcanza su valor máximo y mínimo durante cada ciclo. La relación absoluta entre el valor eficaz y el valor de pico se denomina factor de cresta (FC). Para una corriente sinusoidal como la que se encuentra con una carga resistiva, el factor de cresta será la raíz cuadrada de 2 o ~1,4142 a 1. Este factor o relación de cresta se muestra en la Figura 3.
Otras formas de onda tienen diferentes factores de cresta, como se muestra en la Tabla 1 para otras formas de onda de CA típicas.
La importancia de la capacidad de arranque
Cuando se utiliza una fuente de alimentación de CA para determinar la corriente de irrupción necesaria para una unidad sometida a prueba, es importante tener en cuenta que la fuente de CA debe ser capaz de suministrar una corriente significativamente mayor durante un corto período de tiempo que la necesaria para hacer funcionar la unidad sometida a prueba en estado estacionario. En el caso de motores e inductores, la corriente de arranque puede ser de 10 a 30 veces la corriente nominal. En el caso de los inductores toroidales, este valor puede ser hasta 50 veces el nominal.
La limitación de corriente de la fuente puede ser tanto en términos de corriente nominal RMS como de corriente nominal de pico. Para motores y cargas inductoras, el factor de cresta de la corriente de irrupción es sólo 1,414, por lo que si la fuente puede soportar la corriente RMS, el valor de pico también se soportará. Para los equipos de entrada de CA rectificada, el factor de cresta de la corriente suele ser mucho mayor que 1,414, hasta 2 ó 3 a 1, por lo que no sólo hay que tener en cuenta el valor eficaz, sino también el valor de pico de corriente. La mayoría de las fuentes de alimentación de CA disponibles soportarán factores de cresta de corriente de 2,5 a 4 a la salida de corriente RMS máxima.
Efectos limitadores de la corriente
Si la fuente no es capaz de suministrar la corriente de irrupción requerida, puede seguir utilizándose para probar el funcionamiento normal, pero la corriente de irrupción requerida no puede determinarse, ya que la fuente de alimentación entrará en el límite de corriente - RMS o Pico o ambos - y limitará la tensión al hacerlo. Esto significa que la unidad que se está probando arrancará o se encenderá, pero no tan rápido como si funcionara con la red eléctrica.
Distorsión de la tensión de la fuente de CA
Las corrientes de pico elevadas y las formas de onda de corriente distorsionadas también afectan a la distorsión de la fuente de alimentación de CA, ya que actúan contra la impedancia de salida de la fuente de alimentación. Cuanto menor sea la impedancia de salida de la fuente de alimentación, menor será este efecto. La figura 4 muestra el efecto de una corriente muy distorsionada en la distorsión de la tensión de salida. A medida que la corriente alcanza su valor máximo cerca de la parte superior de la forma de onda de tensión, la tensión se reduce, lo que provoca una caída plana.
Para paliar este efecto, algunos modelos de fuente de CA pueden ofrecer una función de impedancia de salida programable que permite reducir la impedancia de salida.
