Bộ điều hợp DC: tại sao rất ít ampe?

9

Nếu tôi có một thiết bị có công suất 5 ampe ở 12 volt, tôi có thể sử dụng bất kỳ bộ chuyển đổi DC 12 volt nào có thể cung cấp ít nhất 5 ampe.

Tại sao tất cả các bộ điều hợp DC không có khả năng cung cấp vô số ampe!? Nếu tất cả các bộ điều hợp DC được cung cấp, ví dụ 1000 ampe, chúng ta sẽ chỉ cần quan tâm đến giá trị điện áp.

Do quá nhiều ampe làm cho bộ điều hợp DC cồng kềnh, kém hiệu quả hoặc đắt tiền?

dc adapter amperage

— Giàu có
nguồn

13

Không có thứ gọi là bữa trưa miễn phí.

— whatsisname

18

Tại sao động cơ 500 HP có giá cao hơn và nặng hơn động cơ 50 HP?

— Olin Lathrop

1

Cảm ơn tất cả các câu trả lời của bạn! Tôi sẽ nâng cao tất cả các bạn nếu tôi có tiếng tăm ... Tôi cũng tự hỏi liệu đó có phải là một điều an toàn không? để hạn chế dòng điện nếu có sự cố ngắn mạch hoặc một cái gì đó. Nhưng tôi không nghĩ đó là chính xác ...?

— Giàu

1

@Rich, an toàn chắc chắn đi vào chơi. Nếu bạn đã từng vẽ một vòng cung ở mức 12V1000A (thật dễ dàng để vẽ một vòng cung ở mức 12 V), thì vòng cung đó có khả năng lớn hơn nhiều so với hồ quang hàn - không gây nguy hiểm đến tính mạng trực tiếp, nhưng chắc chắn là nguy cơ hỏa hoạn. Ngay cả khi không có gì khác, nó sẽ làm tan chảy dây cáp của bạn thành một vũng kim loại nóng chảy.

— TDHofstetter

5

Nhưng tôi thích được cung cấp năng lượng 21 kg xung quanh để sạc điện thoại của mình!

— JYelton

30

Các thành phần tạo nên bộ điều hợp DC (cuộn cảm, bóng bán dẫn, tụ điện, điốt, ect) đều được đánh giá cho một dòng điện và / hoặc tản điện nhất định. Các thành phần có thể xử lý 1000A so với các thành phần có thể xử lý 5A là các đơn đặt hàng có độ lớn khác nhau về chi phí, kích thước và tính sẵn có.

Ví dụ, hãy xem xét một cuộn cảm có thể được sử dụng trong nguồn cung cấp 1000A so với nguồn cung cấp 5A.

Giá: Một cuộn cảm có thể làm 5A là 0,17 đô la trên digikey, một cuộn cảm có thể làm 200A là 400 đô la.

Kích thước: Cuộn cảm 5A là 5mmx5mm và cuộn cảm 200A là 190mmx190mm.

Sẵn có: Digikey dự trữ hơn 5.000 cuộn cảm khác nhau có thể xử lý 5A. Nó thậm chí không có bất cứ thứ gì được đánh giá hơn 200A. Nó chỉ có 7 mà có thể làm hơn 100A.

Bây giờ lặp lại thí nghiệm này cho tất cả các thành phần được tìm thấy trong một bộ chuyển đổi tường chung và bạn sẽ nhanh chóng nhận được câu trả lời cho câu hỏi của mình.

Tóm lại: Nếu bạn có hai thiết bị cần lần lượt 5A và 6A, bạn sẽ mua một cái gì đó có giá trong phạm vi hàng ngàn đô la và lớn hơn bồn tắm của bạn để bạn có thể sử dụng cả hai hoặc bạn muốn mua hai bộ điều hợp cỡ lòng bàn tay $ 30?

— ACD
nguồn

Một máy biến áp 5kVA nằm trong phạm vi 500-1000 $

— Vladimir Cravero

1

Các bộ chuyển đổi tường phổ biến mà bạn liên kết đến dường như là một nguồn cung cấp năng lượng tuyến tính. Nguồn cung cấp chế độ chuyển đổi (về cơ bản tất cả các bộ điều hợp treo tường hiện đại) thậm chí còn phức tạp hơn.

— ntoskrnl

1

@ntoskrnl, bạn nói đúng! Tôi chỉnh sửa các liên kết để hiển thị một trong đó. Tôi nghĩ rằng nó là giá trị nó bởi vì tôi đã sử dụng một cuộn cảm trong ví dụ của tôi và rằng nó thiếu cuộn cảm!

— ACD

1

@ACD Tôi không chắc chắn nếu bạn nên sử dụng 2 PSU cỡ lòng bàn tay để phân phối 5A. Đẩy 5A trong một mạch có PSU được xếp hạng dưới một nửa số đó chắc chắn sẽ làm hỏng nó (kinh nghiệm cá nhân: P)

— shortstheory

2

@shortstheory Đó không phải là ý tôi nhưng nó khó hiểu nên tôi đã làm rõ tóm tắt.

— ACD

11

Có một số lý do, thực sự, bao gồm tất cả mọi thứ bạn đã đề cập:

Chỉ có rất nhiều hiện tại

Ở Mỹ, ổ cắm trung bình là mạch 120V, 15A. Điều đó có nghĩa là nó có thể cung cấp tối đa 1800W (P = V * I) (nghĩa là công suất bằng với thời gian điện áp hiện tại). Đối với mạch 12 v, điều đó có nghĩa là chỉ có 150A khả dụng (1800W / 5v = 150A). Để có được mạch 12V, 1000A, bạn sẽ cần tối thiểu 100A được cung cấp tại ổ cắm - nhiều hơn mức có thể cung cấp. Rõ ràng, một mạch 5A hoặc 10A sẽ phù hợp với khả năng cấp điện của ổ cắm tiêu chuẩn.

Truyền năng lượng không hiệu quả

Ngay cả khi nguồn điện có sẵn, mọi thành phần đơn lẻ, bao gồm cả dây, đều có một số điện trở trong đó. Càng nhiều điện trở, hiệu suất của mạch càng thấp. Điều đó có nghĩa là nếu bạn muốn sử dụng một lượng điện năng nhất định (giả sử, để sạc điện thoại di động), bạn phải kéo nhiều năng lượng hơn những gì bạn thực sự cần. Nếu một mạch có hiệu suất 80% - thực sự khá tốt - thì để cung cấp 1000A, nó sẽ cần phải kéo 1250A (1000 / 0,80 = 1250). Ngay cả với hiệu suất 95%, nó sẽ cần phải kéo thêm 53A. Thậm chí tệ hơn, hiệu quả định mức chỉ áp dụng khi thiết bị đang kéo công suất gần mức tối đa. Nếu bộ điều hợp của bạn có thể cung cấp 1000A, nhưng bạn chỉ sử dụng 5A, hiệu suất ở mức năng lượng đó có thể thấp hơn 1%, có nghĩa là thiết bị của bạn đang sử dụng 5A, nhưng bản thân bộ điều hợp đang sử dụng 10A chỉ để tiếp tục hoạt động.

Năng lượng thải là nhiệt

Năng lượng bị lãng phí trong mạch này sẽ bị mất gần như hoàn toàn dưới dạng nhiệt. Điều đó có nghĩa là đối với bộ sạc hiệu quả 80% của chúng tôi, nếu nó đang sạc ở dòng điện đầy đủ, dòng điện bị mất (250A) sẽ làm nóng không khí (và các bộ phận) xung quanh nó. Điều đó gần giống như một lò đốt trên bếp điện với toàn bộ sức mạnh - rất nhiều nhiệt. Bộ điều hợp nhựa ngày nay sẽ không kéo dài một phút!

Vấn đề kích cỡ

Liên kết này (cuộn xuống bàn) cho thấy một dây 12 thước (dây thông thường trong nhà) có thể truyền khoảng 41A (sử dụng cột "Ampe tối đa để nối dây khung"). Dây 12 AWG có đường kính khoảng 2 mm. 6 AGW có thể truyền trên 100A, nhưng nó dày hơn 4mm. Dây dày nhất trên biểu đồ, OOO, dày gần nửa inch (11,7mm), nhưng vẫn chỉ có thể xử lý 380A. Đối với 1000A, bạn sẽ cần một dây dày hơn nhiều - như bạn có thể tưởng tượng, nó sẽ không gắn vào điện thoại rất tốt!

Càng đơn giản càng đẹp

Thông thường, các thiết bị và bộ điều hợp của chúng được kết hợp trên mục đích. Bộ điều hợp đã được "điều chỉnh" để hoạt động với một phạm vi hiện tại cụ thể và sử dụng nó ở mức thấp hơn nhiều so với những gì nó được thiết kế để có thể làm cho nó kém hiệu quả hơn, hoặc thậm chí làm hỏng bộ điều hợp theo thời gian.

Hiện tại là nguy hiểm

Mặc dù nguồn dòng cao không nhất thiết có nghĩa là mọi amp sẽ chảy qua đường dây, có những trường hợp thậm chí khả năng cung cấp dòng điện cao có thể rất nguy hiểm. Hầu hết các bộ điều hợp điện áp, dòng điện cao hay không, sử dụng một số dạng của cuộn cảm - nó giúp giảm "va chạm" khi chuyển đổi từ AC sang DC. Một cách để nghĩ về cuộn cảm là chúng thêm "quán tính" vào hiện tại, làm cho những thay đổi nhanh chóng trở nên rất khó khăn. Bộ điều hợp có thể hoạt động hoàn toàn an toàn ở dòng điện cao trong khi nó đang được sử dụng một cách chính xác, nhưng nếu phích cắm đột ngột bị rút ra khỏi thiết bị, dòng 1000A đó sẽ tiếp tục bị 'đẩy' qua đầu nối bởi cuộn cảm, gây nguy hiểm (dù ngắn -live) hiện tại cao, điện áp cao.

Ngay cả khi không có điện cảm, nếu bộ chuyển đổi bị chập bởi nước, kim loại hoặc một chất có điện trở thấp khác, dòng điện kết quả sẽ đủ mạnh để hàn ngay lập tức, đun sôi hoặc đốt bất cứ thứ gì nó chạm vào. Liếm đầu dây đó rất có thể giết chết bạn. Làm cho một mạch dòng cao an toàn là khó khăn hơn nhiều so với một mạch dòng thấp, và do đó đắt hơn nhiều.

— ArmanX
nguồn

1

Chạm vào nguồn điện 12V có khả năng 1000A với làn da khô là an toàn (bạn đã thử dùng pin xe hơi chưa?). Chỉ cần không chạm vào nó bằng lưỡi của bạn như bạn sẽ sử dụng pin 9V. Các nguồn điện áp ở phía bắc 50 50 100V trở lên rất nguy hiểm nếu chúng có khả năng lớn hơn vài miliaps.

— ntoskrnl

3

Tôi sẽ upvote cho đến khi tôi đến phần giết chết hiện tại của bạn . Điều đó hoàn toàn sai. 1 A là cách nhiều hơn để giết hoặc đốt cháy bạn nghiêm trọng (tùy thuộc vào nơi trong cơ thể bạn dòng chảy hiện tại). Nếu nguồn cung cấp 12 V 1 A an toàn khi chạm vào, thì hơn 12 V ở bất cứ thứ gì nhiều hơn 1 A cũng vậy. Hãy sửa chữa.

— Olin Lathrop

Điểm 2 và 3 liên quan đến lý do tại sao việc xây dựng nguồn cung 1000A để cung cấp 1000A là khó và không thực sự trả lời câu hỏi. Sử dụng nguồn cung cấp 1000A cho tải 5A sẽ không lãng phí một tấn năng lượng dưới dạng nhiệt hoặc không hiệu quả để truyền.

— ACD

@ACD: Chắc chắn nó sẽ lãng phí một tấn năng lượng. Không hiệu quả thường có một thành phần tỷ lệ thuận với rút thăm thực tế, cộng với một thành phần tỷ lệ với rút tối đa. Mặc dù phần thứ hai là một phần nhỏ hơn, nếu bạn vượt quá ba bậc độ lớn, điều đó có thể dễ dàng trở thành ưu thế.

— Ben Voigt

2

@ACD: Có, với cùng một tải, thành phần được đánh giá quá cao sẽ kém hiệu quả hơn trong hầu hết các trường hợp. Không nói rằng không có ngoại lệ, nhưng các thành phần năng lượng cao lớn hơn về mặt vật lý gần như không có ngoại lệ, điều này làm cho ký sinh trùng lớn hơn, dẫn đến chất thải gia tăng. Ví dụ, FET công suất có cổng lớn hơn nhiều, nghĩa là điện dung đầu vào cao hơn. Các thành phần năng lượng khác có dây dẫn dài hơn so với các thiết bị điện tử công suất thấp, tăng độ tự cảm, ngay cả khi các dây dẫn đó dày hơn để giữ điện trở thấp.

— Ben Voigt

9

Một 12V adapter lon nguồn 1000A sẽ cần phải được kết nối với ít nhất một nguồn cung cấp 120V 100A hoặc một nguồn cung cấp 240V 50A, trong cả hai trường hợp nhiều lớn hơn ổ cắm trên tường của bạn có thể cung cấp.

— TDHofstetter
nguồn

Nếu bạn nghĩ về nó, các nguồn duy nhất cung cấp đáng tin cậy 12V @ 1000A là những chiếc xe âm thanh cạnh tranh. Những người sử dụng toàn bộ động cơ V8 và một tá máy phát điện để cung cấp điều đó, một phích cắm nhỏ trên tường nhỏ bé không có cơ hội (như bạn đã nói). +1

— Bryan Boettcher

Tôi đã nghe những ý tưởng mà DC sẽ được phân phối cho nhiều thiết bị, như trong bài viết này . Ý tưởng là tạo ra sự cân bằng giữa DC từ máy phát điện và mụn cóc trên tường: phân phối AC dọc theo một ngôi nhà hoặc một số ít các tòa nhà liên quan như trong khuôn viên trường đại học.

1

@Snowman, đó là một ý tưởng, nhưng nó là một ý tưởng khá tệ. Cuộc chiến của dòng họ đáng lẽ đã dạy chúng ta rằng ... nhưng có lẽ chúng ta đã quên lịch sử Edison / Tesla. Ngay cả Volkswagen và hệ thống điện 6V nổi tiếng của nó cũng phải là một bài học tốt, và một bài gần đây nữa.

— TDHofstetter

7

Tất cả điều đó. Ví dụ đơn giản nhất là cáp phải xử lý 5000 Ampe. Đó sẽ là một dây cáp lớn . Tôi không có nghĩa là dày như cánh tay hoặc chân của bạn, nó còn tệ hơn thế.

— MSalters
nguồn

2

Ngay cả với cáp quang siêu tốc?! Tôi đùa, tôi đùa. Cảm ơn bạn!

— Giàu

4

Cũng giống như bất cứ điều gì khác, sức mạnh lớn hơn, tốn kém hơn và các thành phần đắt hơn để xây dựng. Một yếu tố khác của 12 V là lượng gợn (thành phần ac) của nguồn cung cấp dc. Vì vậy, giống như bất cứ điều gì khác, có một số yếu tố làm cho quyết định cung cấp điện và các lựa chọn phức tạp hơn.

— Giàu Pytelewski
nguồn

0

Câu trả lời rất đơn giản chỉ là điện trở trong của bộ chuyển đổi tôi cung cấp cho bạn một mạch mở 1 mẫu (không có dòng điện) chỉ có điện áp của bộ chuyển đổi của bạn nhập mô tả hình ảnh ở đây

2-trường hợp 5A: về mặt lý thuyết bạn nhận được 5A nếu bạn có tải 2,4ohm I = V / RI = 12 / 2.4 = 5A với mô phỏng của tôi, tôi có 4.998 gần với 5A nhưng tải là điện trở trong là 2.4 om nhập mô tả hình ảnh ở đây

3-1000A theo lý thuyết bạn nhận được 5A nếu bạn có tải 0,012ohm I = V / RI = 12 / 0,012 = 1000A là điện trở trong cho điện trở trong như vậy, bạn nên có một lò phản ứng không phải bộ chuyển đổi :) nhập mô tả hình ảnh ở đây

**

bất kể cực tính của bộ chuyển đổi là gì, mối quan hệ sẽ giống nhau l I l = lvl / R, ví dụ nếu chúng ta có một máy biến áp ((hầu hết các bộ chuyển đổi có một biến áp bên trong)) chắc chắn chúng ta có dòng điện xoay chiều,) tức là cực sẽ thay đổi nhưng điện trở trong sẽ như nhau (không thay đổi) và nó sẽ có hiệu lực với dòng điện nếu bạn muốn tạo ra một điện trở nhỏ bên trong, bạn nên có một máy biến áp lớn có đường kính lớn trên cuộn dây của nó để tạo ra một điện trở càng nhỏ càng tốt, vì vậy máy biến áp (bộ chuyển đổi) càng lớn thì điện trở càng thấp và bộ chuyển đổi hiệu quả

Tôi nói về điện trở trong nếu nó là một bộ chuyển đổi dc (pin của phần tử điện hóa), nhưng nếu nó là một ac (máy phát og biến áp) thì nó sẽ là trở kháng

— m salim
nguồn

Điều này không trả lời câu hỏi. Nếu việc cung cấp 12-V 1000-A chỉ là vấn đề giảm sức đề kháng nội bộ, vậy tại sao chúng ta không làm điều đó?

— Photon

@ThePhoton - vì việc giảm điện trở nội bộ không dễ dàng hoặc miễn phí. Nhưng về mặt khái niệm, việc giảm trở kháng bên trong (tại một tải nhất định) về cơ bản là những gì được thực hiện để tạo ra một thiết kế hiện tại cao hơn.

— Chris Stratton

@ChrisStratton, tôi biết điều đó. Tôi đang yêu cầu người đăng cải thiện câu trả lời của họ bằng cách đưa thông tin này vào.

— Photon

Điều đó sẽ phụ thuộc vào các chi tiết bên trong của bộ điều hợp không xác định - chỉ có thể suy đoán.

— Chris Stratton

2

@ChrisStratton, tôi nghĩ rằng các câu trả lời khác cho thấy rằng có thể đưa ra một câu trả lời hữu ích. Câu trả lời này không hữu ích trả lời câu hỏi đã được hỏi. Nếu bạn nghĩ vậy, bạn có thể cho +1. Trong khi đó, tôi không chắc tại sao bạn lại giận tôi vì đã gợi ý những cách để m salim cải thiện câu trả lời của anh ấy.

— Photon