Zasilacze są dostępne w szerokim zakresie napięć i prądów znamionowych. Jeśli mam urządzenie, które ma określone wartości znamionowe napięcia i prądu, w jaki sposób odnoszą się one do wartości znamionowych mocy, które muszę określić? Co jeśli nie znam specyfikacji urządzenia, ale zastępuję poprzedni zasilacz o określonych parametrach?
Czy można obniżyć napięcie, czy zawsze powinno być wyższe? Co z prądem? Nie chcę, aby źródło 10 A uszkodziło moje urządzenie 1 A.
power-supply
voltage
current
tutorial
Olin Lathrop
źródło
źródło
Odpowiedzi:
Napięcie znamionowe
Jeśli urządzenie mówi, że potrzebuje określonego napięcia, musisz założyć, że potrzebuje tego napięcia. Zarówno niższa, jak i wyższa może być zła.
W najlepszym przypadku przy niższym napięciu urządzenie nie będzie działało poprawnie w oczywisty sposób. Jednak niektóre urządzenia mogą wydawać się działać poprawnie, a następnie zawieść w nieoczekiwany sposób w odpowiednich okolicznościach. Gdy naruszasz wymagane specyfikacje, nie wiesz, co może się zdarzyć. Niektóre urządzenia mogą nawet zostać uszkodzone przez zbyt niskie napięcie przez dłuższy czas. Jeśli na przykład urządzenie ma silnik, silnik może nie być w stanie wytworzyć wystarczającego momentu obrotowego, aby się obrócić, więc po prostu siedzi tam i robi się gorący. Niektóre urządzenia mogą pobierać więcej prądu, aby skompensować niższe napięcie, ale prąd wyższy niż zamierzony może coś uszkodzić. W większości przypadków niższe napięcie po prostu powoduje, że urządzenie nie działa, ale nie można wykluczyć uszkodzenia, chyba że wiesz coś o urządzeniu.
Napięcie wyższe niż określone jest zdecydowanie złe. Wszystkie elementy elektryczne mają napięcia, powyżej których ulegają awarii. Komponenty ocenione na wyższe napięcie generalnie kosztują więcej lub mają mniej pożądane cechy, więc wybranie właściwej tolerancji napięcia dla komponentów w urządzeniu prawdopodobnie zyskało znaczną uwagę podczas projektowania. Przyłożenie zbyt dużego napięcia narusza założenia projektowe. Jakiś poziom zbyt dużego napięcia może coś uszkodzić, ale nie wiesz, gdzie ten poziom jest. Poważnie podchodź do tego, co napisano na tabliczce znamionowej urządzenia i nie podawaj mu więcej napięcia.
Aktualna ocena
Prąd jest nieco inny. Zasilanie stałonapięciowe nie determinuje prądu: robi to obciążenie, którym w tym przypadku jest urządzenie. Jeśli Johnny chce zjeść dwa jabłka, zje tylko dwa, niezależnie od tego, czy położysz na stole 2, 3, 5 lub 20 jabłek. Urządzenie, które chce 2 A prądu, działa w ten sam sposób. Będzie pobierał 2 A, niezależnie od tego, czy zasilacz może zapewnić tylko 2 A, czy też mógł dostarczyć 3, 5 lub 20 A. Obecna wartość znamionowa zasilacza jest tym, co może dostarczyć, a nie tym, co zawsze będzie wymuszać jakoś załadować. W tym sensie, w przeciwieństwie do napięcia, prąd znamionowy zasilacza musi być co najmniej tym, czego chce urządzenie, ale nie szkodzi temu, że będzie wyższy. Zasilanie 9 V 5 A to na przykład nadzbiór zasilania 9 V 2 A.
Wymiana istniejącego zapasu
Jeśli wymieniasz poprzedni zasilacz i nie znasz wymagań urządzenia, rozważ wartość znamionową zasilacza jako wymagania urządzenia. Na przykład, jeśli nieznakowane urządzenie było zasilane z zasilacza 9 V i 1 A, można je zastąpić zasilaniem 9 V i 1 lub więcej .
Zaawansowane koncepcje
Powyżej podano podstawy wyboru zasilacza dla niektórych urządzeń. W większości przypadków to wszystko, co musisz wiedzieć, aby przejść do sklepu lub on-line i kupić zasilacz. Jeśli nadal jesteś nieco niejasny co do dokładnie napięcia i prądu, prawdopodobnie lepiej jest teraz rzucić palenie. Ta sekcja zawiera więcej szczegółów na temat zasilaczy, które na ogół nie mają znaczenia na poziomie konsumenta, i zakłada pewne podstawowe zrozumienie elektroniki.
Regulowane kontra nieuregulowane
Nieuregulowany
Bardzo podstawowe zasilacze prądu stałego, zwane nieuregulowanymi , po prostu zmniejsz napięcie wejściowe prądu przemiennego (ogólnie rzecz biorąc, pożądane napięcie stałe ma znacznie niższe napięcie niż napięcie ścienne, do którego podłączasz zasilacz), wyprostujaby wytworzyć prąd stały, dodaj ograniczenie mocy wyjściowej, aby zmniejszyć tętnienie, i nazwij to dniem. Wiele lat temu było wiele takich zasilaczy. Były niewiele więcej niż transformatorem, czterema diodami tworzącymi mostek pełnej fali (elektronicznie przyjmuje bezwzględną wartość napięcia) i pokrywą filtra. W tego rodzaju zasilaniach napięcie wyjściowe jest podyktowane stosunkiem zwoju transformatora. Jest to ustalone, więc zamiast tworzyć stałe napięcie wyjściowe, ich moc wyjściowa jest w większości proporcjonalna do wejściowego napięcia przemiennego. Na przykład, takie źródło zasilania prądem stałym „12 V” może wytwarzać napięcie 12 V przy napięciu 110 V prądu przemiennego, ale wówczas może wytwarzać ponad 13 V przy napięciu 120 V prądu przemiennego.
Innym problemem związanym z nieuregulowanymi zasilaniami jest to, że napięcie wyjściowe jest nie tylko funkcją napięcia wejściowego, ale będzie również zmieniać się w zależności od tego, ile prądu pobiera się z zasilacza. Nieuregulowane zasilanie „12 woltów 1 amp” jest prawdopodobnie zaprojektowane tak, aby zapewnić znamionowe napięcie 12 V przy pełnym prądzie wyjściowym i najniższe prawidłowe napięcie wejściowe prądu przemiennego, takie jak 110 V. Może to być ponad 13 V przy 110 V bez obciążenia (0 amperów) out) sam, a następnie jeszcze wyżej przy wyższym napięciu wejściowym. Takie zasilanie może z łatwością wyzwolić 15 V, na przykład, pod pewnymi warunkami. Urządzenia, które potrzebowały „12 V”, zostały zaprojektowane do obsługi tego, więc było dobrze.
Regulowane
Nowoczesne zasilacze już tak nie działają. Niemal wszystko, co można kupić jako elektronikę użytkową, będzie regulowanym zasilaczem. Nadal możesz uzyskać nieuregulowane dostawy od bardziej wyspecjalizowanych dostawców elektroniki skierowanych do producentów, profesjonalistów lub przynajmniej hobbystów, którzy powinni znać różnicę. Na przykład Jameco ma szeroki wybór zasilaczy. Ich brodawki ścienne są specjalnie podzielone na typy regulowane i nieuregulowane. Jednak dopóki nie zaczniesz grzebać w miejscach, gdzie przeciętny konsument nie powinien być, prawdopodobnie nie natkniesz się na nieuregulowane zasoby. Spróbuj poprosić o nieuregulowaną ścianę w sklepie konsumpcyjnym, który sprzedaje również inne rzeczy, a prawdopodobnie nie będą nawet wiedzieć o czym mówisz.
Regulowane zasilanie aktywnie kontroluje napięcie wyjściowe. Zawierają one dodatkowe obwody, które mogą zwiększać i zmniejszać napięcie wyjściowe. Odbywa się to w sposób ciągły w celu kompensacji zmian napięcia wejściowego i zmian prądu pobieranego przez obciążenie. Na przykład regulowany zasilacz 12 V o napięciu 1 A będzie emitować prawie 12 V w całym zakresie napięcia wejściowego AC, o ile nie pobiera się z niego więcej niż 1 A.
Uniwersalne wejście
Ponieważ w zasilaczu znajduje się zespół obwodów elektrycznych, który toleruje pewne wahania napięcia wejściowego, nie jest trudniej poszerzyć prawidłowy zakres napięcia wejściowego i pokryć jakąkolwiek prawidłową moc ścienną znalezioną w dowolnym miejscu na świecie. W ten sposób powstaje coraz więcej materiałów eksploatacyjnych, które nazywane są uniwersalnym wkładem . Zasadniczo oznacza to, że mogą one pracować z 90–240 V prądu przemiennego, a może to być 50 lub 60 Hz.
Minimalne obciążenie
Niektóre zasilacze, zwykle starsze przełączniki, wymagają minimalnego obciążenia . Zwykle jest to 10% pełnego znamionowego prądu wyjściowego. Na przykład zasilanie 12 V 2 A przy minimalnym obciążeniu 10% nie gwarantuje prawidłowego działania, chyba że zostanie obciążone co najmniej 200 mA. To ograniczenie można znaleźć tylko w modelach OEM, co oznacza, że zapasy są zaprojektowane i sprzedawane, aby można je było wbudować w sprzęt innej osoby, gdzie właściwy inżynier dokładnie rozważy ten problem. Nie będę więcej się tym zajmował, ponieważ nie przyjdzie to na zasilacz konsumencki.
Obecny limit
Wszystkie materiały eksploatacyjne mają pewien maksymalny prąd, który mogą zapewnić i nadal trzymają się pozostałych specyfikacji. Przy zasilaniu „12 V 1 A” oznacza to, że wszystko jest w porządku, o ile nie próbujesz pobierać więcej niż 1 A.
Istnieją różne rzeczy, które może zrobić zaopatrzenie, jeśli spróbujesz przekroczyć ocenę 1 A. Może to po prostu przepalić bezpiecznik. Specjalistyczne materiały eksploatacyjne OEM, które zostały zredukowane ze względu na koszty, mogą się zapalić lub zniknąć w tłustej chmurze czarnego dymu. Jednak obecnie najbardziej prawdopodobną reakcją jest to, że zasilacz spadnie napięcie wyjściowe do wszystkiego, co jest konieczne, aby nie przekroczyć prądu wyjściowego. Nazywa się to ograniczeniem prądu . Często obecny limit jest ustawiony nieco wyżej niż ocena, aby zapewnić pewien margines. Zasilanie „12 V 1 A” może na przykład ograniczyć prąd do 1,1 A.
Urządzenie, które próbuje pobierać nadmierny prąd, prawdopodobnie nie będzie działać poprawnie, ale wszystko powinno pozostać bezpieczne, nie zapalać się i ładnie odzyskać po usunięciu nadmiernego obciążenia.
Marszczyć
Żadne źródło zasilania, nawet regulowane, nie może utrzymać napięcia wyjściowego dokładnie na poziomie znamionowym. Zwykle ze względu na sposób działania zasilania będzie pewna częstotliwość, przy której moc wyjściowa nieco oscyluje lub faluje . Przy nieuregulowanym zasilaniu tętnienie jest bezpośrednią funkcją wejściowego prądu przemiennego. Podstawowe nieregulowane zasilacze transformatora zasilane prądem przemiennym o częstotliwości 60 Hz generalnie będą pulsować na przykład przy 120 Hz. Fala nieuregulowanych dostaw może być dość duża. Aby ponownie wykorzystać przykład 12 V 1 A, tętnienie może łatwo wynosić V lub dwa przy pełnym obciążeniu (prąd wyjściowy 1 A). Regulowane materiały eksploatacyjne są zwykle przełącznikami i dlatego pulsują przy częstotliwości przełączania. Regulowany przełącznik 12 V 1 A może na przykład tętnić ± 50 mV przy 250 kHz. Maksymalne tętnienie może nie być przy maksymalnym prądzie wyjściowym.źródło
Trzy główne parametry zasilacza to
Jeśli twoje urządzenie lub brodawka z uszkodzoną ścianą podaje 9 V DC, uzyskaj wymianę 9 V DC. Ważne jest odpowiednie napięcie i rodzaj napięcia : zbyt wysokie napięcie może uszkodzić urządzenie, zbyt niskie napięcie, choć jest to mniej powszechne. Ale przy zbyt niskim napięciu może nie działać poprawnie.
Uzyskaj zasilacz o minimalnym prądzie znamionowym . Jeśli urządzenie podaje 500 mA, uzyskaj zasilacz, który może dostarczyć przynajmniej tyle. Brodawka ścienna 100 mA może się przegrzać i podpalić dom, jeśli nie będzie odpowiednio chroniona. 1000 mA jest bezpieczny, nawet jeśli potrzebujesz tylko 500 mA.
Olin wyjaśnił za pomocą owoców, postaram się wyjaśnić innym przepływem: wodą. Jeśli mój kran może napełnić wiadro w ciągu minuty, to jest to jego maksymalny przepływ lub prąd. To 1000 mA, które określa brodawka na ścianie. Jednak mogę częściowo otworzyć kran, aby napełnić szklankę, a potem jestem urządzeniem 500 mA. Kran nadal może dostarczać 10 litrów na minutę, ale będzie mniej, jeśli poproszę o mniej. Mogę prosić o wszystko, o ile nie przekracza ona 10 litrów na minutę. Jeśli chcę tylko kilka kropli, aby wypełnić gilzę, będę urządzeniem 1 mA. Z zasilacza 1000 mA.
źródło
Jeśli zamieniasz „brodawkę ścienną” na uratowaną, istnieje jeszcze kilka rzeczy, o których należy pamiętać, oprócz tego, co powiedzieli już inni komentatorzy.
AC / DC : zasilacze mogą wytwarzać prąd przemienny lub stały. Musisz upewnić się, że odpowiada on oczekiwaniom urządzenia. Większość adapterów i urządzeń to DC. Możesz powiedzieć, patrząc na symbole: symbol „~” oznacza AC, a „=” z linią przerywaną oznacza DC.
Biegunowość : jeśli używasz adaptera z okrągłymi gniazdami lufy, pamiętaj, że czasami środek jest dodatni, a na zewnątrz ujemny, a czasem wręcz przeciwnie. Musi to odpowiadać oczekiwaniom urządzenia, w przeciwnym razie może uszkodzić urządzenie. Jeśli nie pasuje, to naprawa jest prosta, po prostu odetnij gniazdo i zamień przewody wokół. Na adapterze pojawi się symbol pokazujący, który jest dodatni i ujemny. Zwykle jest to „centrum pozytywne”.
źródło
Podobne pytanie pojawiło się niedawno:
Aby zachować ostrożność w obliczu takich dwuznacznych specyfikacji, należy założyć, że maksymalna moc znamionowa uniwersalnego adaptera występuje przy maksymalnym napięciu wyjściowym i że wszystkie niższe napięcia wyjściowe są ograniczone do tego samego prądu.
W tym przypadku 90 W / 24 V = 3,75 A, więc powinieneś iść z wyjściem ustawionym na 19 V z taką ilością prądu.
źródło
Napięcie:
powinny być zawsze zbliżone do identycznych.
To, co stanowi „bliską”, różni się w zależności od urządzenia, ale jako wskazówka
Zasilanie, którego napięcie mieści się w zakresie -10% / + 5% napięcia znamionowego urządzenia, zwykle działa i zwykle nie powoduje uszkodzeń. W bardzo niewielu przypadkach może nie działać, ale byłoby to niezwykłe.
Na przykład pod warunkiem, że obecna ocena jest odpowiednia (patrz poniżej)
Urządzenie o napięciu 19 V zwykle będzie zasilane napięciem o napięciu 18 V.
Urządzenie 6 V może działać z zasilacza 5 V - ale ponieważ jest to prawie 20% poniżej specyfikacji, w niektórych przypadkach różnica ta może być zbyt wysoka
Urządzenie 16 V może NIE działać z zasilania 12 V - w niektórych przypadkach będzie działać.
Uszkodzenie zasilania lub urządzenia jest mało prawdopodobne, ale może wystąpić.
ALE próba obsługi urządzenia o napięciu znamionowym 12 V przy zasilaniu 16 V (o wysokości 25%) jest ryzykowna i może spowodować uszkodzenie urządzenia lub zasilania.
Obecny:
Urządzenie, które pobiera określony prąd, może być zasilane z zasilacza zdolnego do dostarczenia
tego samego lub wyższego prądu.
np. rozważmy urządzenie 12V, 2A i zasilacz 12V 20A.
12 V to „ciśnienie elektryczne”.
20A to prąd elektryczny, który zasilacz CAN może dostarczyć pod tym ciśnieniem.
2A to prąd pobierany przez odbiornik pod tym ciśnieniem.
Masz wtedy 20-2 = 18A do wykorzystania w innym miejscu.
źródło