AC đến DC không có máy biến áp. Làm thế nào điều này hoạt động?


24

Tôi đã tháo rời một chiếc đèn pin do Trung Quốc sản xuất và thấy họ chỉ sử dụng tụ điện để hạ điện áp thay cho máy biến áp. Họ đang sử dụng nó để sạc pin axit-chì nhỏ.

Câu hỏi của tôi là làm thế nào một tụ điện có thể được sử dụng để đưa 220 V xuống còn 6 hoặc 12 V?

Nhìn từ trên xuống

Coi từ dưới


3
Google này "Bộ nguồn biến áp AC sang DC"
Roh


@Roh Tôi đã tìm kiếm mọi thứ khác.
Ryu_hayabusa

3
Thiết kế khó chịu - Tôi không thấy bất kỳ điện trở loạt nào cả. Ít nhất là họ đặt một điện trở chảy máu (ẩn đằng sau nắp trên ảnh trên cùng) trên tụ điện.
Spehro Pefhany

Tôi mới mua một chiếc RV và hướng dẫn sử dụng cho biết 6V của Ripple là bình thường trên mạch sạc pin 12V. Thứ thực sự rẻ, như bộ sạc này.
BSEE

Câu trả lời:


18

Một tụ điện là một trở kháng và tại (giả sử) 50 Hz, tụ điện 1 uF sẽ có trở kháng 3183 ohms - nếu bạn đặt tụ điện này trực tiếp trên AC (ở 220 V), dòng điện sẽ chảy khoảng 70 mA.

OK, do đó, nó không trực tiếp qua nguồn cung cấp AC vì nó cung cấp cho bộ chỉnh lưu cầu và pin nhưng nó sẽ cung cấp một nguồn đủ để sạc pin. Điện áp được giới hạn bởi chính pin.

Xin lưu ý rằng loại mạch này không được cách ly với AC đến và tước nó xuống là OK với điều kiện bạn không bật nó lên trong khi vẫn bị tước điện áp, các điện áp gây chết người.

Đây là một cái gì đó giống như mạch mà nó sử dụng:

nhập mô tả hình ảnh ở đây


phí giới hạn trong một nửa chu kỳ để hiện tại có thể ~~~ gấp đôi những gì bạn tính toán ở 220 VAC. Không?
Russell McMahon

@RussellMcMahon dòng điện cực đại có thể khoảng 1,5 x Tôi đoán nhưng đó là một triển khai trông thật nhảm nhí mà không có mạch thực sự nên có rất nhiều phỏng đoán ở đây.
Andy aka

Trong mạch bạn đưa ra làm ví dụ, tại sao chúng ta cần C1tụ điện (điều này là để có một số trở kháng, vì vậy điện áp trễ dòng điện, nhưng tại sao?). Ngoài ra: tại sao chúng ta cần diode Zener đó D2? Không phải là chỉnh lưu cầu?
tigrou

1
@tigrou tụ hoạt động như một bộ giới hạn dòng điện cho zener và zener hoạt động để giới hạn điện áp dc đỉnh - không có zener, điện áp DC sẽ là điện áp xoay chiều cao nhất.
Andy aka

@tigrou Trong lần theo dõi này có lẽ không có zener NHƯNG pin hoạt động như một cái kẹp làm cho nguồn cung cấp không đổi.
Russell McMahon

15

Mạch nghi ngờ:

Mạch có thể theo Andy Aka nhưng từ bức ảnh, nó không có loạt điện áp cao R R, zener, cầu chì và có thể không có nắp đầu ra C2 (có thể bằng pin).

Đây là một ánh sáng "phổ quát" vì nắp định mức 400V có thể tồn tại trên 230 VAC, nhưng pin sẽ được đun sôi nhanh gấp đôi khi sử dụng 230 VAC.

Chiếc R1 bị mất có ý định giảm điện áp, nhưng quan trọng hơn là cung cấp khả năng bảo vệ đột biến. Nếu có các chân cắm nguồn tiếp xúc khi nguồn điện bị ngắt, chạm vào cả hai sẽ cho phép bạn truy cập trực tiếp vào 20 mili-Joule có thể được lưu trữ trong tụ điện. Không đủ để sử dụng như một máy khử rung tim nhưng chắc chắn đủ để đảm bảo rằng bạn không bao giờ tự nguyện chạm vào chúng nữa khi bị tính phí [hỏi tôi làm sao tôi biết :-)]. Không có khả năng để giết với sốc nắp đơn. Có thể. Co thắt cơ bắp hoặc chuyển động cánh tay không tự nguyện do sốc có thể khiến cánh tay của bạn gặp phải các vật thể gần đó với tốc độ và lực.

Các điốt dường như là 1N4007, vì vậy họ đã làm điều gì đó đúng :-).

Cầu chì bị thiếu có nghĩa là để giúp trong trường hợp nắp không phải là nguồn điện xoay chiều được xếp hạng như bạn mong muốn và không bị thiếu hoặc một số xấp xỉ. Các điốt IN4007 có thể sẽ tạo ra các standin OKish.

Điện trở 330 Ohm có lẽ được sử dụng để cấp nguồn cho đèn LED bật nguồn.

Pin được sử dụng làm kẹp điện áp.
Nếu đó là pin 6V thì

tôiLED≈≈ =Vbmộtt-VLEDRLED= =6,5-2330= ≈14mMột

cái nào cũng được

Các tụ điện (được dán nhãn là) 1,5 uF (155 = 15000000 = 1.500.000 NF)
Đây là "lớn".
Hiện tại từ nguồn điện lưới 110v là khoảng 100 mA.

tôiLED≈ =110×1.4142π×2fC≈ =100mMộtE & OE

Khoảng gấp đôi ở mức 230 VAC. 2f được sử dụng làm điện tích tụ trong nửa chu kỳ chính và sau đó lật ngược lại theo nửa chu kỳ tiếp theo.

Nghi ngờ sạc pin:

Dung lượng pin không rõ nhưng từ ảnh tôi nghi ngờ nó ở mức trên 500 mAh.
Nếu pin là 500 mAh, nó sẽ sạc ở mức khoảng C / 5 và nếu sạc qua đêm sẽ được đun sôi vui vẻ trước khi trời sáng UNLESS, có một giai đoạn điều chỉnh phía trên.

Nếu pin là 6V thì không thể biết được kết nối dây của hai đèn LED trắng nối tiếp với nhau không có điện trở nối tiếp. Điều này làm cho cuộc sống vượt quá thú vị cho đèn LED nhưng hoạt động tốt hơn so với họ có quyền đối với nó.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Nghi ngờ tụ điện:

Các tụ điện (được dán nhãn là) 400V DC định mức.
CL21 có nghĩa là polyester kim loại.
CÓ THỂ được nhà sản xuất đánh giá là một Y2 hoặc X1Y @ tụ, mà nó phải ở trong ứng dụng này, nhưng trên thực tế may mắn nồi của nó ngay cả khi nó không yêu cầu bồi thường được đánh giá đúng trong loại thiết bị này. Một cái nhìn trên "Alibaba" cho thấy nhiều mũ tương tự trực quan (không được nhầm lẫn với "tương tự về điện" và MỘT SỐ trong số này được cho là được xếp hạng X1Y2, nhưng phần lớn thì không.


Bài học:

Một số bài học thú vị có thể được học từ các thiết bị như vậy.
Nó chiếu sáng đèn LED, sạc pin và đi ra khỏi cửa với giá thấp.
Nó có thể sẽ không giết ai cả.
Có gì không thích?
:-(


Alibaba - MPE 1,5 uF, 400V hoặc tương tự:

http://www.alibaba.com/product-detail/CBB-film-capacitor-1-5uF-400V_1344932478.html
Không xếp hạng X hoặc đề cập đến xếp hạng AC
No X hoặc đề cập đến xếp hạng AC No X hoặc đề cập đến AC
No X đánh giá hoặc đề cập đến AC - thông số kỹ thuật.
Không có xếp hạng X - đề cập đến AC mà không cần bằng cấp trong bản in đẹp
Một ví dụ "thực"
Và NHIỀU nữa.

CẢNH BÁO: TẤT CẢ các bộ phận của mạch và thiết bị được cung cấp bởi nó nên được coi là có tiềm năng AC Mains mọi lúc khi được kết nối với Main AC. Trong trường hợp này, công tắc bật / tắt và bất kỳ bộ phận kim loại nào đều có nguy cơ bị điện giật.


Mũ màng polyester thường "tự phục hồi" theo nghĩa là nếu bạn không giới hạn dòng điện, chúng có thể thổi bay ngắn (với chi phí giảm điện dung nhỏ). Philips đã từng sử dụng "tính năng" đó.
Spehro Pefhany

2
@SpehroPefhany Có. Nếu bạn đã mua chúng từ một nhà sản xuất có uy tín thông qua chuỗi cung ứng có thể theo dõi thì chúng có thể là những gì bạn nghĩ bạn đã mua, có thể có xếp hạng bạn mong đợi và ở phía bên kia trong ảnh có thể có chứng nhận và nhận xét về xếp hạng AC và X1Y2, v.v. | Trong khi đó, nếu bạn có chúng trong một thiết bị có các phím tắt thì cái này có thể không "chắc chắn lắm" [tm]. | Nhưng, tôi biết bạn biết rằng :-).
Russell McMahon

0

Tụ điện màng Polyester KHÔNG phải là tụ điện DC, chúng là nắp AC và có thể được sử dụng cho ăn dẫn đến chân nóng. Chúng được sử dụng cho nhiều thứ, bao gồm cả mạch bước xuống giá rẻ, mạch làm mịn, như tụ điện chạy động cơ và mũ chạy động cơ sử dụng một mình có nghĩa là chúng là tụ điện xoay chiều. Chỉ vì một cái gì đó được đánh giá tại WVDC không có nghĩa là các nắp không có khả năng sử dụng ac, điều này chỉ cung cấp cho chúng tôi "điện áp làm việc sử dụng nguồn DC". Lý do các nắp này được xếp hạng với DC là vì chúng có thể được sử dụng trong các mạch tần số cao, nhưng các tính toán phải được sử dụng để xác định điện áp ở tần số AC sẽ được sử dụng trước khi gán bất kỳ nắp nào có xếp hạng AC. Nếu cp được thiết kế để sử dụng tần số cao, bạn sẽ KHÔNG thấy xếp hạng ac, chỉ WVDC và điều này không có nghĩa là nó chỉ dành cho sử dụng dc. Bất kỳ tụ điện tự lưỡng cực hoặc tụ điện màng poly, mica hoặc nắp kim loại đều được đánh giá theo điện áp làm việc DC vì các biến khác là cần thiết để đánh giá chúng với điện áp xoay chiều. Dưới đây là các công thức chính xác để tìm ra những gì họ có thể xử lý trong môi trường thế giới thực và lý do tại sao lại như vậy.

Đối với một ứng dụng nhất định, công suất tiêu tán trong tụ điện có thể được tính từ công thức P = i² R, trong đó P = công suất tính bằng watt, i = dòng điện rms qua tụ điện và R = Điện trở chuỗi tương đương (ESR) của tụ điện. Khi đó i = 2 pie fCE, trong đó f = tần số tính bằng Hertz, C = điện dung trong Farads và E = điện áp rms được áp dụng. Cuối cùng R = d / (2 pie fC), trong đó d = hệ số phân tán. Kết hợp ba phương trình này, công thức công suất cuối cùng thu được là P = 2 pie fCE²d.

Cần xác định các giá trị của điện dung và hệ số tiêu tán, giả sử rằng chúng ta biết điện áp và tần số áp dụng. Lưu ý các giá trị này là điển hình và sẽ thay đổi từ nhà sản xuất này sang nhà sản xuất khác. Nhà sản xuất cũng có thể thay đổi nắp do điện áp để đáp ứng yêu cầu ứng dụng nhất định.

Sau khi hiệu chỉnh trên hệ số điện dung và tiêu tán được thực hiện dựa trên điện áp và tần số mạch, mức tiêu thụ điện thực tế trong tụ điện có thể được tính từ công thức P = 2 pie fCE²d. Lưu ý rằng cả giá trị điện dung và tần số ảnh hưởng trực tiếp đến công suất cho một điện áp nhất định. Đây là lý do tại sao không thể chỉ định xếp hạng AC chung (hoặc một yếu tố để áp dụng cho xếp hạng DC) cho các tụ điện. Chỉ khi các giá trị này được biết (như trong các ứng dụng nguồn 60Hz giá trị cố định) thì điều này mới có thể được thực hiện.

Một tụ điện xoay chiều có thể được sử dụng cho các phương tiện giới hạn hiện tại nối tiếp và nếu bạn sử dụng tụ điện 100 uF 350vac thông qua một đường dây nóng AC ở tần số định mức của nó, điều này sẽ dẫn đến đầu ra chỉ 4 hoặc 4,5 amps vì nắp này chỉ cho phép năng lượng này thông qua vì nó hoạt động theo một cách rất cụ thể trong chuỗi. Nếu ac ws được kết nối qua nắp "dc" điện phân cực, nắp sẽ phát nổ khi dạng sóng dao động hoặc nó sẽ không làm gì và không cho phép năng lượng đi qua trong khi nắp ac hoạt động.

Đặt nắp song song với dây dẫn động cơ sẽ phục hồi công suất phản kháng hoặc emf phía sau được tạo bởi động cơ trong vị trí cuộn dây mở, nó chạm trong vòng quay của nó và khi thực hiện điều này, từ trường đi qua cuộn dây sẽ tạo ra điện ở điện áp cao hơn nhiều phạm vi đó là một phần của 2 điều. Động cơ sẽ tạo ra năng lượng trong khoảng thời gian nhỏ này trong khi nắp ngay lập tức thu thập nó và đưa nó vào cuộn dây tiếp theo mà bộ chuyển đổi kết nối với nó, tạo ra xung thông thường ở cường độ rất cao, cũng làm giảm ampe được sử dụng sẽ quay động cơ nhanh hơn một chút. Các tụ điện DC, hoặc mũ phân cực điện phân không thể được sử dụng trong các tình huống này, chúng sẽ gây ra vụ nổ hoặc hỏa hoạn .. tránh xa chúng, chúng được chế tạo quá rẻ bằng giấy mỏng,


2
Bức tường văn bản và khá nhiều không liên quan đến câu hỏi ban đầu đã được trả lời. Có điều gì còn thiếu trong câu trả lời của Andy và người Nga không?
winny

Ngoài ra, động cơ gì? Câu hỏi là về một đèn pin.
Dmitry Grigoryev
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.